Bluetooth 3.0, tek yöneticili çok bağımlı bir ağ için uygun mu?

Üzerinde SIM808 bulunan bir veri kayıt panom var. SIM808'in Bluetooth 3.0 özelliği var. Kartın kendisi ağırlık, nem ve sıcaklık ölçümleri yapabilen ve ayrıca cihaz yer değiştirmelerini tespit edebilen bir pil yönetim sistemi uygular. Toplanan tüm veriler GPRS bağlantısıyla uzak bir sunucuya aktarılır.

Cihazın kendisi arı kovanlarına kurulabilir, ancak yüzlerce kovan için bir SIM kart bulundurmak uygun değildir. Bu sadece GPRS yeteneğinin yanı sıra veri kaydetme yeteneklerine sahip bir master olarak işlev görecektir .

Bu nedenle, SIM808 modülleri olmadan bağımlı panoları uygulamayı planlıyorum . Bu nedenle, SIM808 yerine, kovanlar arasında yerel, kablosuz iletişim sağlamak için basit bir kablosuz iletişim ünitesine ihtiyaç vardır.

Master, tüm köleleri verileri için sorgulayacak ve daha sonra her şeyi GPRS ile aktaracaktı.

Sadece yüz kovanla böyle görünmelidir:

Artık yerel kablosuz iletişim olanakları :

Bluetooth, dediğim gibi ana cihazın zaten Bluetooth 3.0'ı var. Ancak, Bluetooth'un 1 kB veri için yüz köle sorgulamanın doğru yolu olduğundan tam olarak emin değilim.
Ana cihazın bir I2C veri yolu vardır, bu yüzden I2C uyumlu ZigBee'yi veya bağımlı panolara eklenebilecek diğer RF modülünü bağlayabilirim.

Kölelerden toplanan veriler 1 kB / sorguyu aşamaz.

Sonuçta Bluetooth'ta kalabilir miyim yoksa örneğin cihazlarıma ZigBee eklemeli miyim yoksa başka seçenekler var mı?

Bazı ayrıntılar:

menzil maksimum 30 metredir
Cihazlar pille çalıştığından, düşük güç tüketimine sahip bir çözüm iyi olurdu
Master her 15 dakikada bir sorgu çalıştırır

Ana amaç, efendinin köleleri verimli bir şekilde sorgulamasını sağlamaktır ve bu , master'ın PCB'sini değiştirmeden yapılmalıdır . İki olasılık, master için zaten mevcut olan Bluetooth 3.0 veya yerleşik MCU'nun I2C veri yolu üzerinden master panoya bağlayabildiğim diğer teknolojiler. (Bluetooth kullanmakta ısrar etmiyorum, başlangıç noktasıydı çünkü SIM808 tarafından zaten bir BT 3.0'ım vardı.)

networking communication bluetooth

— Bence Kaulics
kaynak

Bluetooth'un aynı anda sadece 16 köleyi destekleyebileceği uzak bir düşüncem var. Bunun dışında, iyi görünüyor (ve iyi bir gerçek dünya IoT tasarım sorunu). Menzili düşündünüz mü?

— Sean Houlihane

Limit 7 gibi görünüyor, ancak engelleme sorunu değil. superuser.com/questions/332767/…

— Sean Houlihane

Menzil (ve menzilin gelecekteki provası) Bluetooth ile ilgili temel endişem olacaktır. Gelecekte bir şeyleri hareket ettirmeye veya daha fazla kovan konuşlandırmaya karar verirseniz, kendinizi oldukça hızlı bir şekilde belaya sokabilirsiniz. Bunu inşa etseydim, hub olarak bir el-cheapo Android telefonu ve her kovanda bir ESP8266 kullanmayı tercih ederim. Bu, tüm yerel iletişimlerinizi WiFi'ye geçirir ve yükseltmeniz gerektiğinde size oldukça değiştirilebilir parçalar sağlar.

— 16'da goobering

Bluetooth bu durumda kötü bir çözüm gibi görünüyor - sorun sadece örgü ağı bana bağırıyor (ZigBee muhtemelen iyi çalışır). Gerekli aralık 30m ise, bazı ciddi güç kullanımı bakıyor olabilir (tabloya bakınız burada ). 100mW kullanımda, iletim sıklığına bağlı olarak, sadece saat veya gün pil ömrüne bakacaksınız. Tam olarak ne tür piller düşünüyorsunuz?

— Aurora0001

BTLE muhtemelen uzun vadede pille çalıştırılması gereken düğümler için klasik BT'den daha uygun olacaktır, ancak 30 metre her ikisiyle de güvenilirlik için bir esneme olacaktır. Ne kadar veri göndermeniz gerektiğine bağlı olarak, LoRa'yı, muhtemelen kendiniz veya aralıkta bir tane varsa bir Thing Network tarzı ağ geçidiyle düşünebilirsiniz.

— Chris Stratton

Yanıtlar:

Alternatif olarak, kablosuz Hart'ı (Otoyol Adresli Uzaktan Dönüştürücü) dikkate almaya değer olabilir . Bu, 802.15.4 standardını kullanan 2.4GHz (lisanssız frekans bandı) Akıllı örgü ağ teknolojisidir. WHart, doğrudan dizili yayılı spektrum teknolojisini kullanır ve en az üç ana bileşene ihtiyaç duyar. Yani kablosuz cihazlar, ağ geçidi ve ağ yöneticisi.

_{Resmin daha büyük bir versiyonu için resme tıklayın.}

Ayrıca ağa bağlı olarak güvenlik yöneticisi, adaptörler ve el terminalleri eklenebilir.

Toz ağı bir SOC seçeneği sunar ve bazılarında I2C arayüzü bulunur. Aşağıdaki iliştirme, bazı veri sayfasının bağlantılarıdır. Ne yazık ki bu teknoloji hakkındaki bilgilerim oldukça sınırlıdır, bu nedenle daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.

Referanslar

— Mahendra Gunawardena
kaynak

Güç kullanımı açısından, Bluetooth 3.0 kısıtlamalarınız göz önüne alındığında uygun bir seçim gibi görünmüyor.

Her dakika 2 saniye veri iletmek istediğinizi varsayalım ve daha sonra uyuyalım. 30 metrelik menzil gereksinimleriniz göz önüne alındığında, muhtemelen bir Sınıf 1 Bluetooth Radyo kullanmanız gerekecektir :

Sınıf 1, esas olarak endüstriyel kullanım durumları için, 100 metreye (300 ft) kadar bir menzile sahiptir. Bluetooth Pazarlama, Sınıf 1 aralığının çoğu durumda 20-30 metre (66–98 ft) olduğunu kabul eder

Daha düşük menzilin radyo yayınları için net bir yol olmadığı durumlarda ve belki de zorlu radyo ortamlarında meydana geleceğini hayal ediyorum. Dışarıda, bunun daha az sorun olduğunu hayal ediyorum.

Dolayısıyla, yukarıdakilerin doğru olduğunu varsayarsak: iletim aşaması sırasında yaklaşık 100mW'de bir saatin 1 / 30'u için iletim yapacaksınız .

Bu nedenle, saat başına yaklaşık 0.00333 Wh enerji tüketeceksiniz . Karşılaştırma için 'uzun ömürlü' bir alkalin AA pil yaklaşık 2.6 Wh enerji depolar . Bu nedenle, piliniz Bluetooth 3.0 ile yaklaşık 30 gün sürecek , bu da gerçekten kötü değil , ancak çok daha iyi olabilir.

Bu hesapların hepsi çok kaba, ancak varsayımlar doğru ise ballparkta olmalılar. EE Times , iletim süresinin% 5'inin en üst düzeyde olduğunu ve 2 saniye / dakika tahminimin kabaca% 3,33 olduğunu gösteriyor.

Bluetooth Düşük Enerji (BLE) daha uygun olabilir; bu sayfada 77m menzil için 10mW güç önerilmektedir, bu da 1 yıla (325 gün, daha kesin olarak!) yakın bir pil ömrü sağlayacaktır . Bununla birlikte, bu yeni bir donanım gerektirecektir, ki bu kuşkusuz bir dezavantajdır.

Ben bir yorumda belirtildiği gibi, kurulum bu tür bir örgü ağı için mükemmel görünüyor ve o olmalıdır sonraki kovan için, merkeze sadece 2 ya da 3 metre 30 metre iletmek zorunda kalmazsınız çünkü önemli ölçüde aralık gereksinimlerini azaltır . Bu durumda, muhtemelen pil ömründen tasarruf edecek çok daha az güçlü bir radyo ile kurtulabilirsiniz.

Her ikisi de kullanım durumunuza iyi uyan ZigBee veya yeni BLE Mesh protokolü gibi örgü protokollerinden birini düşünmeye değer olabilir .

— Aurora0001
kaynak

Yukarıdaki yorumunuza göre, açıklamayı okuduğumda bir ağın cevabı olduğu açıktı. Her ne kadar OP BT'yi sorsa ve cevaplar BT ile ilgili olsa da, mesh ağları hakkında bilgi sahibi olmayabilir. Sanırım daha fazlasını açıklamalı ve onu bu yöne doğru itmeliyiz. Bu, gelecekteki okuyucular için de bilgilendirici olacaktır. @Bence, en.wikipedia.org/wiki/Mesh_networking

— Mawg, Monica

@Mawg Kullanmıyorum ama SIM808 BT 3.0 sunuyor, bu yüzden önce BT'yi sordum. Mesh ağları hakkında biraz bilgim var (ZigBee başlangıçta soruda belirtildi), ancak Bluetooth sorunu çözebilseydi başka bir modüle yatırım yapmazdım. Ama görünüşe göre BT 3.0 bunun yolu değil. Bu yüzden özellikle mesh ağları veya ZigBee hakkında ayrıntılı bir cevap hoş geldiniz.

— Bence Kaulics

@Mawg Öncelikle bu biti dışarıda bıraktım çünkü özellikle iyi cevaplayabileceğim bir şey değil, bu yüzden başka birinin daha düzgün bir şekilde hitap etmesini sağladım. Siz (ya da bir başkası) örgü ağ parçasına daha doğrudan hitap edebilirseniz, bunu mutlu bir şekilde değerlendiririm!

— Aurora0001

BLE düşük güç özelliklerinin bazı yönlerini Park modunda Bluetooth Düşük Enerji ve Bluetooth BR / EDR arasındaki fark nedir? . İşte bir öneri.

SIM808'in seri arayüzü var gibi görünüyor. Bu yüzden SIM808 modülünü KC-5170 gibi bir Çift Mod Sınıf 1 BLE ile entegre etmenizi öneririm . Bence tek bir mod BLE de kullanabilirsiniz.

SIM808 Seri Arayüz

KC5170 Seri Arayüz

Yukarıdaki yapılandırma bir ana cihazdır, BLE Sınıf 1 tek modlu cihazlar, bağımlı cihazlardır.

BR-LE4.0-S2A gibi bir BLE Sınıf 1 Tek modül kullanmanızı öneririm . Sınırsız sayıda kölenin efendiye bağlanabileceğine inanıyorum (uyuma ihtiyaç duyuyor)

Ayrıca aşağıda BLE çift ve tek modunun basitleştirilmiş blok şeması bulunmaktadır.

BLE güç tüketimi Grafiği

Ek ayrıntılar için referansları okumanızı öneririm.

Güncelleme (22.02.2017) : Mevcut GPIO'lardan çok emin olmayan sağlanan bilgilere dayanarak, SPI bit vuruşu SPI tabanlı BLE modülüne bağlanmak için başka bir seçenek olabilir. I2C temel büyük beceriyor öğretici referans için eklenmiştir.

Başka bir seçenek, I2C'yi destekleyen TI CC2640 gibi BLE SOC'yi kullanmaktır . Uzlaşma, cihazın 2. sınıf bir cihaz olmasıdır.

_{Resmin daha büyük bir versiyonu için resme tıklayın.}

Referanslar

— Mahendra Gunawardena
kaynak

Bu BT 3.0'ın üzerinde önerilen BLE (makul görünüyor), ancak bir örgü protokolünün daha iyi olacağı sorusunu ele almıyor (sanırım benzer, bu yüzden maliyet ve aşinalık belirleyici faktör olabilir).

— Sean Houlihane

Lütfen her bir resme ve resme, altta bir referans listesi eklemek yerine kaynağın ne olduğunu açıklığa kavuşturun.

— Helmar

Ana kart zaten üretilmiştir. BT 3.0 ya da I2C ile bağlanabilecek bir şeyle gidebilirim, bunlar benim için zaten bahsedilen olasılıklar.

— Bence Kaulics

@Helmar, bunu burada daha ayrıntılı olarak açıkladım . Maalesef, gönüllü bir çaba için çaba harcamak için boş zamanım yok. Ancak araştırma yapılmış ve ilgililer için referanslar ilişkilendirilmiştir. Üzgünüm, daha fazla boş zaman yok.

— Mahendra Gunawardena

@SeanHoulihane Yaptığım tek şey OP'nin karar vermesine yardımcı olmak için çoğunlukla güç tüketimi ile ilgili araştırmalarımdan bazılarını paylaşıyor. Mühendislikte, değişikliği yapmak için birçok teknik ve teknik olmayan faktör vardır. Ayrıca TI HW inşa ederken dikkate alınması gereken bir şey Zigbee veya BLE yığını yükleyebilirsiniz bir modül olduğunu düşünüyorum.

— Mahendra Gunawardena