Дальнобойный радиоканал на 50 устройств
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Здравствуйте!
Хочу реализовать схему непрерывного сбора данных по радиоканалу с использованием Arduino, правда не совсем уверен подойдёт ли arduino для этих целей.
Суть такая: есть порядка 50 устройств, каждое содержит три аналоговых датчика. Предполагается в каждое устройство установить по ардуине и оцифровывать получаемый сигнал с частотой 1000 Hz, т.е. получаем 2 байта (integer) на один датчик, 1000 раз в сек. Итого 6 кБайт/сек. Далее необходимо положить эти данные в радиоканал и не просто радиоканал, а дальнобойный, не менее 4000 м на открытой местности, в 90% без радиопомех.
Вопрос №1, какой модуль и с какой антенной лучше всего использовать для передачи?
Далее необходимо данные с 50 таких устройств собрать в одной точке (в компьютер).
Вопрос №2 Можно ли это собрать ардуиной с тем же радиомодулем? или надо использовать какой-то другой контроллер и и модуль?
Спасибо!!!
На такие серьезные вещи нужна лицензия, иначе роскомнадзор возьмет за жопу.
Забыл упомянуть, что в пакет конечно будет входить ещё один (или два байта) идентификатора устройства.
На такие серьезные вещи нужна лицензия, иначе роскомнадзор возьмет за жопу.
там где это будет использоваться, роскомнадзора, к счастью, нет :)
На такие серьезные вещи нужна лицензия, иначе роскомнадзор возьмет за жопу.
там где это будет использоваться, роскомнадзора, к счастью, нет :)
он есть везде )))
Международные воды? Космос?
А в чём проблема, если видимость прямая и отсутствуют радио помехи, можно использовать модуль на микросхемах NRF24L01 и RFX2401C, так называемый модуль NRF24L01+PA+LNA. Он рассчитан на 1-1,5 км, но у вас условия более благоприятные, может и на 4 км получиться.
В целом, я так и думал использовать этот модуль, но остался вопрос в дальности и в приёме. И если с первым, действительно, может быть в условиях отсутствия помех он будет работать дальше, то с последним, вопрос остаётся открытым, это порядка 300-350 кбайт/сек. Максимальная скорость этого модуля 250 кбайт/сек, т.е. получается, что в него не влезут данные с 50 устройств.
Международные воды? Космос?
Чаще крайний север
На такие серьезные вещи нужна лицензия, иначе роскомнадзор возьмет за жопу.
там где это будет использоваться, роскомнадзора, к счастью, нет :)
он есть везде )))
Там в радиусе 200 км только медведи. Чукчи иногда :)
Я тут давеча для себя копал разное. Вкратце: люди тестили дальнобойность модуля esp32. Получилось по максимуму аж 10 км. (понятно, там с какой то приблудой типа мини параболки или что то типа, -найду если интересно).
Например тут говорят о esp8266 (но это для примера просто. Сейчас лучше брать esp32-она современнней).
Насчет esp 32 и ее 10 км дальнобойности wifi- например тут.
Насчет скорости передачи дословно "ESP32 поддерживает скорость передачи данных до 150 Мбит / с и выходную мощность 20,5 дБм, обеспечивая при этом самый широкий физический диапазон."
По стоимости-рублей 250-300. 2 ядра, bluetooth и много чего еще. Ардуино тихо в сторонке отдыхает :-)
есть тут у кого штук 50 esp32, 50 направленных антенн, 4км прямой видимости и полгода-год времени? нужно тут кое-что быстренько проверить)))
есть тут у кого штук 50 esp32, 50 направленных антенн, 4км прямой видимости и полгода-год времени? нужно тут кое-что быстренько проверить)))
а смысл? 50 клиентов одновременно заявлено на Микротике, но не работает, в реальности только 20-25... а там вычислительные мощности намного большие
С такими подходом, дистанциями и количеством устройств нереализуемо.
И сама идея опроса датчиков с частотой 1КГц, уже бредом пованивает.
Что за датчики такие ?
Забыл упомянуть, что в пакет конечно будет входить ещё один (или два байта) идентификатора устройства.
я просто ограничился одним предложением...
да, можно было фантазировать, что нужен промышленный роутер, ибо бытовой, возможно, захлебнется...
но есть большой вопрос: обычный "клиент" это и 50 и 100 соединений на рыло, а в данном случае идет только одно соединение на клиента, при том не очень скоростное. и вполне возможно, что и калькулятор 89-го года выпуска на газоразрядном индикаторе справится...
можно реализовать микро-сети в пределах досягаемости нескольких есп32 - сервер группы на есп32 собирает с близлежащих ЕСПишек данные, и потом уже шлет пакет через охренительную антенну на основной сервер - так в разы можно разгрузить систему и в разы уменьшить кол-во супер-антенн всяких... да хоть ретрансляторов на есп накружить... вплоть до того, что разбросанные по тропинке есп сами найдут маршрут через ближайших собратьев...
суть не меняется: все охренительно сложно и долго. особенно в условиях китайских модулей и криворуких студентов-кодеров... студенты такое не накодят априори. ровно как и люди, которые спрашивают: "а вы не подскажите, в этой гонке на каких машинах можно ездить? а я смогу на 82-м бензине доехать до финиша?")))
и теперь основной вопрос: на хрена я все это писал?))) ведь достаточно было ляпнуть про "50 штук... пол года... быстренько проверить..."...)))
ТС, у тебя получается общая пропускная способность канала 5 мегабит :). Думаю, что задача решаема, но скорее всего это будет не плоская сеть и лучше использовать промышленное оборудование. Не то что "ардуино" не справится, просто мне кажется, что кроилово ведет к попадалову.
ЗЫ Когда уже корифеи зарубят себе на носу, что ESP32 в режиме точки доступа принимает только 4 одновременных подключения по TCP !
В принципе можно посмотреть в сторонку телеметрических сетей - LORA, XBEE, по крайней мере они заточены под это.
Международные воды? Космос?
Температура какая там на крайнем севере? И влажность воздуха?
Как крепко ты ашибаешьса.
Ничего там не пованивает)))) Это сейсмометры, 1кГц для некоторых задач бывает мало
Забыл упомянуть, что в пакет конечно будет входить ещё один (или два байта) идентификатора устройства.
В целом не шибко принципиально, на NRF24L01+PA+LNA вроде 5-6 байтами идентификатор пишется
я просто ограничился одним предложением...
да, можно было фантазировать, что нужен промышленный роутер, ибо бытовой, возможно, захлебнется...
но есть большой вопрос: обычный "клиент" это и 50 и 100 соединений на рыло, а в данном случае идет только одно соединение на клиента, при том не очень скоростное. и вполне возможно, что и калькулятор 89-го года выпуска на газоразрядном индикаторе справится...
можно реализовать микро-сети в пределах досягаемости нескольких есп32 - сервер группы на есп32 собирает с близлежащих ЕСПишек данные, и потом уже шлет пакет через охренительную антенну на основной сервер - так в разы можно разгрузить систему и в разы уменьшить кол-во супер-антенн всяких... да хоть ретрансляторов на есп накружить... вплоть до того, что разбросанные по тропинке есп сами найдут маршрут через ближайших собратьев...
суть не меняется: все охренительно сложно и долго. особенно в условиях китайских модулей и криворуких студентов-кодеров... студенты такое не накодят априори. ровно как и люди, которые спрашивают: "а вы не подскажите, в этой гонке на каких машинах можно ездить? а я смогу на 82-м бензине доехать до финиша?")))
и теперь основной вопрос: на хрена я все это писал?))) ведь достаточно было ляпнуть про "50 штук... пол года... быстренько проверить..."...)))
У меня не стоит вопрос, кто будет кодить и как, вопрос в оптимальном решении задачи
ТС, у тебя получается общая пропускная способность канала 5 мегабит :). Думаю, что задача решаема, но скорее всего это будет не плоская сеть и лучше использовать промышленное оборудование. Не то что "ардуино" не справится, просто мне кажется, что кроилово ведет к попадалову.
ЗЫ Когда уже корифеи зарубят себе на носу, что ESP32 в режиме точки доступа принимает только 4 одновременных подключения по TCP !
В принципе можно посмотреть в сторонку телеметрических сетей - LORA, XBEE, по крайней мере они заточены под это.
Правильно я понимаю, что можно взять пром.роутер и использовать его в качестве точки, а есп будут клиентами, но для есп надо будет накинуть направленные антенны, а что надеть роутеру? тоже направленную антенну или хватить обычной?
Относительно потоков, совершенно верно, одно устройство - один поток, 50 шт в итоге, с этим справится любой домашний роутер. Что касается температур, то заявленные производителем -40 - +85 подойдёт в 90% случаев, а для оставшихся 10% можно сделать подогрев. Сидеть всё это будет в герметичном корпусе.
Как крепко ты ашибаешьса.
эт точно, здесь вообще две задачи, транспорт и снятие показаний с датчиков и передача на транспорт, устройств работающих при таких температурах я не знаю, значит надо организовывать термошкафы и т.д.
В качестве AP четыре микротика (4 сегмента), антенны панельные и это как бы проверенный вариант...
НАГ вот буквально на днях озвучивает своё решение
Сидеть всё это будет в герметичном корпусе.
Все 4 километра, лол? Влажность гасит радиосигналы на определенных частотах.
Я тут давеча для себя копал разное. Вкратце: люди тестили дальнобойность модуля esp32. Получилось по максимуму аж 10 км. (понятно, там с какой то приблудой типа мини параболки или что то типа, -найду если интересно).
Например тут говорят о esp8266 (но это для примера просто. Сейчас лучше брать esp32-она современнней).
Насчет esp 32 и ее 10 км дальнобойности wifi- например тут.
Насчет скорости передачи дословно "ESP32 поддерживает скорость передачи данных до 150 Мбит / с и выходную мощность 20,5 дБм, обеспечивая при этом самый широкий физический диапазон."
По стоимости-рублей 250-300. 2 ядра, bluetooth и много чего еще. Ардуино тихо в сторонке отдыхает :-)
Посмотрел видео про далнобойный esp, правильно я понял что показанный linkquality в 60-70% означает 30-40% безвозвратных потерь пакетов? мне нужно сохранить целостность данных
Сидеть всё это будет в герметичном корпусе.
Все 4 километра, лол? Влажность гасит радиосигналы на определенных частотах.
Пока лежит снег, там влажность в районе 0, а он (снег) там 10-11 месяцев в году.
В герметичном корпусе электроника лежит, антенна вынесена естественно. До точки сбора на самом деле редко бывает больше 3км. Это если вынести её за апертурную группу сейсмометров, а если поставить в центре группы, то вообще не больше 1,5 км. 4 км я указал с запасом и для сохранения стабильной связи.
Как крепко ты ашибаешьса.
эт точно, здесь вообще две задачи, транспорт и снятие показаний с датчиков и передача на транспорт, устройств работающих при таких температурах я не знаю, значит надо организовывать термошкафы и т.д.
В качестве AP четыре микротика (4 сегмента), антенны панельные и это как бы проверенный вариант...
НАГ вот буквально на днях озвучивает своё решение
Все выше описанные работают от -40 до +80
Ничего там не пованивает)))) Это сейсмометры, 1кГц для некоторых задач бывает мало
Ну значит не пованивает, а конкретно воняет.
Зачем тебе эти данные с такой частотой передавать ?
Обрабатывать на месте, передавать только в случае изменений.
Если реалтайм жесткий не нужен, то любой неподтвержденный приемником пакет можно и перепослать...
Пока лежит снег, там влажность в районе 0
Фига себе. У вас там еще и законы физики не работают. Всё в воде, а влажность нулевая.
Ничего там не пованивает)))) Это сейсмометры, 1кГц для некоторых задач бывает мало
Данные обрабатываются совместно со всех датчиков, это делают 48 ядер на Xeone и не быстро (и не от того что там плохая реализация алгоритма решения), в целом это достаточно ресурсоёмкая задача.
Да, иногда, к этим 48 ядрам подключаются 2 Tesla P100
Да, важно сохранить целостность данных с каждого устройства.
Пока лежит снег, там влажность в районе 0
Фига себе. У вас там еще и законы физики не работают. Всё в воде, а влажность нулевая.
Я это говорю из 9 летней практики работы в таких условиях. От того -50 переносится много легче, чем -20 в средней полосе
Правильно я понимаю, что можно взять пром.роутер и использовать его в качестве точки, а есп будут клиентами, но для есп надо будет накинуть направленные антенны, а что надеть роутеру? тоже направленную антенну или хватить обычной?
Относительно потоков, совершенно верно, одно устройство - один поток, 50 шт в итоге, с этим справится любой домашний роутер. Что касается температур, то заявленные производителем -40 - +85 подойдёт в 90% случаев, а для оставшихся 10% можно сделать подогрев. Сидеть всё это будет в герметичном корпусе.
если один роутер, то только штыревая тогда
для -40 надо спросить тех, кто эксплуатировал в таких условиях видимо...
поделитесь изысканиями, как один роутер обработает 50 клиентов, микротик не одолел )))
Правильно я понимаю, что можно взять пром.роутер и использовать его в качестве точки, а есп будут клиентами, но для есп надо будет накинуть направленные антенны, а что надеть роутеру? тоже направленную антенну или хватить обычной?
Относительно потоков, совершенно верно, одно устройство - один поток, 50 шт в итоге, с этим справится любой домашний роутер. Что касается температур, то заявленные производителем -40 - +85 подойдёт в 90% случаев, а для оставшихся 10% можно сделать подогрев. Сидеть всё это будет в герметичном корпусе.
если один роутер, то только штыревая тогда
для -40 надо спросить тех, кто эксплуатировал в таких условиях видимо...
поделитесь изысканиями, как один роутер обработает 50 клиентов, микротик не одолел )))
Ерунда какая-то, мы на китайский Huawei ax3, 40 полноценных клиентов сажали и вопросов 0 к нему было. И это при том, что все клиенты работали одновременно.
По поводу температуры, мы эксплуатировали полётный контроллер Pixhawk в -40 - всё супер
Посмотрел видео про далнобойный esp, правильно я понял что показанный linkquality в 60-70% означает 30-40% безвозвратных потерь пакетов? мне нужно сохранить целостность данных
ну там и дальность 10 км. Я думаю, при требующихся 1,5-4км связь будет лучше. И опять же, можно на программном уровне реализовать многократную отсылку- "пока усё не пройдеть" :-).
По большому счету, даже данные от жесткого диска теряются. И все равно оно как то работает и мы живем с этим :-)
Я к тому писал, что если ему целостность посылки не интересна, можно и эти 1-2 байта не добавлять, всё равно в эфире будет каша. А вот если он захочет надёжности, то 1-2 байта на ID это как мёртвому припарка. Я из-за окна-то сообщения получаю, так там, кроме полезных данных, еще timestamp, ID даччика, длина посылки, 2 маркера начала и конца полезных данных+ контрольная сумма всего пакета, и то пакеты периодически теряются. Так что евойные плюс 1-2 байта тут погоды вообще не сделают.
Ну и долбать эфир посылками 1000 раз в секунду вапще за гранью моего понимания. Мошт, он, канеш, нейтрино ловит, не знаю.
Ерунда какая-то, мы на китайский Huawei ax3, 40 полноценных клиентов сажали и вопросов 0 к нему было. И это при том, что все клиенты работали одновременно.
По поводу температуры, мы эксплуатировали полётный контроллер Pixhawk в -40 - всё супер
так это же хуавей, с его двумя процессорами:
AX3 :Gigahome двухъядерный 1,2 ГГц Процессор
AX3 Pro:Gigahome Quad-core 1,4 ГГц Процессор
Я это говорю из 9 летней практики работы в таких условиях. От того -50 переносится много легче, чем -20 в средней полосе
Ты на гигрометр смотрел хоть раз за эти 9 лет, переносица?
Я это говорю из 9 летней практики работы в таких условиях. От того -50 переносится много легче, чем -20 в средней полосе
Ты на гигрометр смотрел хоть раз за эти 9 лет, переносица?
Да, и больше 30% никогда не видел
Ерунда какая-то, мы на китайский Huawei ax3, 40 полноценных клиентов сажали и вопросов 0 к нему было. И это при том, что все клиенты работали одновременно.
По поводу температуры, мы эксплуатировали полётный контроллер Pixhawk в -40 - всё супер
так это же хуавей, с его двумя процессорами:
AX3 :Gigahome двухъядерный 1,2 ГГц Процессор
AX3 Pro:Gigahome Quad-core 1,4 ГГц Процессор
да, он и есть. Но мне без разницы на что собирать информацию, главное, что в итоге это должно попасть в компьютер
да, он и есть. Но мне без разницы на что собирать информацию, главное, что в итоге это должно попасть в компьютер
я уже озвучил, берёшь четыре микротика на 2.4 четыре антенны панельные к ним это будет точка доступа
Разбиваем местность на группы. Ставим WiFi ретрансляторы, к ним подключаем базовые станции лоры. Грамотно настраиваем лора клиентов, рассаживая их по тайм слотам и каналам, в зависимости от удаленности. Весь поток данных сводим в нужное место.
Но эта инструкция из разряда "что нам стоит дом построить". Без спеца в этой области и браться не стоит.
Вообще не понимаю. А в той местности кабель бросить по земле, что мешает ?
Блин, детей понаберут на работу...
Давно известно, как решают такие задачи.
Точно НЕ ОНЛАЙН ЭФИРОМ на 4 км!.
ESP32 - весьма мощный контроллер. Данные сейсмодатчиков накапливаются, сжимаются без потерь, а такие данные, т.н. "низко энтропийные", великолепно зипуются. Можно поиграться с алгоритмами сжатия и выбрать самый вкусный. Ставятся нужные временные метки. Время синхронизировать нужно ОЧЕНЬ точно, по GPS или по NTP. Затем данные сеансово сбрасываются на сервер, раз в несколько секунд, на полной скорости ВайФая. Для обеспечения хорошей скорости ВайФая, при необходимости, ставятся один или несколько ретрансляторов.
Все корреляции, интерференционные картинки и прочее строится уже на сервере, в реале с запаздыванием от момента измерения на величину цикла опроса датчиков - та самые несколько секунд. Для оповещения о "заднице" несколько секунд не играют роли. Для научного анализа - не играют никакой роли вообще, так как все данные имеют временные метки и прекрасно синхронизируются.
Не слышали о совместных наблюдения радиотелескопами? Множество открытий сделано. Сами антенны - от Сибири до Австралии. Часть связано оптоволокном, а часть - нет. Данные собираются, а потом обрабатываются. И это несколько большие объемы, чем 50 сейсмодатчиков ;)))).
Не слышали о совместных наблюдения радиотелескопами? ...
и даже видели, РАТАН-600 и телелескоп, но там первая линия на ВОЛС в РФ по фазному проводу 110кв повита )))
Я это говорю из 9 летней практики работы в таких условиях. От того -50 переносится много легче, чем -20 в средней полосе
Ты на гигрометр смотрел хоть раз за эти 9 лет, переносица?
опять лезешь в то, чего не понимаешь?
Вероятно в квартире живешь... ;))) ибо каждый, кто живет в деревянном доме знает, что входная деревянная дверь зимой меньше на 1-2 см - по высоте и на 1 см, примерно, по ширине. Из того, что зимой СУХО ЁБ ТВОЮ....! Дверь зимой болтается, а летом заедает. Всегда. Поэтому и утепляют на зиму той самой ватой в дермантине "колбаской". Теперь есть пластик и железные двери - они уже не "дышат" и от влажности не зависят.
Белье зимой не сушил на улице? Ну хоть "Занимательную физику" Перельмана в детстве читал? Там есть про зимнюю влажность. ;))
Абсолютная влажность в холоде ниже, а в тепле - выше. Не поверю, что ты не замечал росу в комнате на принесенном с улицы телевизоре!
Да, и больше 30% никогда не видел
Вот бестолочь. 30% от чего? Ты на техническом форуме решаешь техническую задачу. Физике похеру на то как ты что-то там переносишь, или еще что. Найди ТОЧНЫЕ АБСОЛЮТНЫЕ ЦИФРЫ, или не трать время ни свое ни чужое, потому что с таким подходом переносицы у тебя всё равно ничего не получится.
Не слышали о совместных наблюдения радиотелескопами? ...
и даже видели, РАТАН-600 и телелескоп, но там первая линия на ВОЛС в РФ по фазному проводу 110кв повита )))
А у меня приятель из Пущино. Там еще одна тарелка. Как раз я еще занимался связью, когда электрики сделали этот канал по верху высоковольтки. Радиоастрономы были счастливы, как дети.
А я думал, что такой подряд бы неплохо ухватить ;))))) склько оверпрайсить можно для Академии наук!!! Но такие жирные куски были не про нашу честь... :((
Эх, молодость, блин!
Для особо тупых: а не спрашивал, как работает влажность. Я спрашивал КАКАЯ ВЛАЖНОСТЬ В РЕАЛЬНЫХ КОНКРЕТНЫХ УСЛОВИЯХ. Я спрашивал цифру. Точнее даже диапазон цифр. "Хорошо переносится" это не цифра. "Роса на телевизоре" это не цифра. "Дверь усыхает" это не цифра. Почему любой самый простой вопрос нужно разжевать как полному дебилу, чтобы до вас дошло?