Sistemi wireless di telecomunicazioni e circuiti integrati

[Apo8479]

Ciao a tutti,

 

AS: se la sezione del forum è errata mi scuso in anticipo.

 

Premetto che sono ingegnere delle telecomunicazioni e che la mia conoscenza di integrati è molto limitata. 

 

Stavo studiando i sistemi di telecomunicazioni wireless per un progetto personale. Ho uno schermo touch (40mm x 40mm circa)  e un controller e devo mettere in comunicazione dai 2 ai 4 dispositivi in un raggio di distanza di 100 metri (distanza massima). I dati da comunicare sono pochi byte più i dati di connessione.

 

Ecco le mie domande: 

 

- io avevo pensato a un sistema LORA (868 MHz (Europa)), che sarebbe ideale, bassissimi consumi (il che farebbe durare la batteria del mio dispositivo più a lungo), poca banda di trasmissione (fin troppa per i miei scopi), lungo raggio (anche chilometri, nel mio caso basterebbe un raggio di 100m). Il problema è la dimensione dell'antenna.Volevo sapere se esiste un integrato rice-trasmissivo con antenna integrata e che non superi le dimensioni 40mmx40mm circa, o che sia flessibile, o altre soluzioni?

 

- se ci esistono altri sistemi di comunicazione wireless che soddisfino i requisiti di cui sopra (ho già scartato Bluetooth e le versioni sue evolute poiché non mi forniscono una distanza di 100 m della comunicazione)?

 

Grazie anticipatamente per le risposte,
Alberto

[Livio Orsini]

Io sto facendo qualche cosa di simile, per un dispositivo domotico che sto mettendo a punto per casa mia.

Inizialmente avevo ipotizzato l'uso shield di Arduino della Futura Elettronica (ma lo identico fa anche MakerFabs). Ho fatto dei test con una coppia di scheda a 868 MHz e con antenna costituita da un spezzone di filo. I risultati sono stati ottimi.

Poi però hoi freferito usare E32 868T20D,LoRa anche queste, perchè hanno un'interfaccia molto più semplice.

Li usi come dei radio modem, puoi mettere in quiescenza il Tx ed anche l'intera scheda, per ridurre i consumi a livello molto basso.

Queste schede le danno per una portata di circa 3km in spazio aperto. Io le ho provate in casa con una distanza di circa 20 m ed alcune pareti frapposte ed i risultati sembrano ottimi.

Il circuito di prova sta funzionado da alcuni giorni in modo ottimo.

In rete trovi data sheets e applicazioni per entrambe le soluzioni.

Dimenticavo.

Le dimensioni sono 23mm x 43 mm, poi sborda il connettore dell'antenna per circa 10mm.

Hanno 7 pins sul lato corto opposto a quello dell'antenna (V+, Gnd, Aux, Rx, Tx, M0 e M1).

Io uso schede con segnali a 3.3V ed alimentazione sino a 5V. Ne esistono anche versioni TTL compatibili come segnali.

Modificato: 27 marzo 2020 da Livio Orsini

[gabri-z]

Non ci sperava neanche uno così "aggiornato"   😃

Dettagli al mm... 

[Apo8479]

Innanzitutto grazie per la risposta.

Ho dubbi sul fatto di utilizzare un'antenna a filo chiusa saldamente all'interno di plastica rigida possa permettere il raggiungimento di 100m di distanza.

 

[Livio Orsini]

30 minuti fa, Apo8479 ha scritto:

Ho dubbi sul fatto di utilizzare un'antenna a filo chiusa saldamente all'interno di plastica rigida possa permettere il raggiungimento di 100m di distanza.

 

Tranquillo fa molto di più di 100m.

Dipende tutto dove metti gli apparati. Se lo rinchiudi in caveu bancario non riesci nemmeno ad uscire dalla stanza.

 

Il secondo dispositivo che ho usato,invece, ha il suo antennino apposito tarato per gli 868MHz.

 

Anche la shied di arduino ha il connettore per inserirvi l'antenna a stilo per gli 868MHz. Con quella son garantiti oltre 3km.

 

Io, comunque, con l'antenna costituita da un filo rigido verticale ho collegato con ottimo rapporto S/N (la libreria ti permete di avere drettamente dalla scheda questa misura) ad oltre 30m con pareti ed una soletta di cemento armato.

 

Comunque una coppia di queste schede costa, nel caso pessimo, 50€, ma con una coppia E32 868T20D te la cavi con circa 25€ su Amazon

[Apo8479]

Grazie, provo e vedo i risultati. 

[Livio Orsini]

14 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

ma con una coppia E32 868T20D te la cavi con circa 25€ su Amazon

 

Rettifico perchè ho fatto un po' di confusione con i prezzi.

Le 2 shields per arduino costano circa 35€ cadauna, mentre la E32 86820D costa circa 25€

[Apo8479]

Ho fatto qualche ricerca in più, ho qualche ulteriore dubbio:

- come frequenza è meglio utilizzare 433 MHz o 868 MHz?

- come dispositivo non volevo avere il connettore dell'antenna che sporge, così ho cercato un po' in internet e  ho trovato queste opzioni alternative: CC1101 o SX1276  o MRF89XAM8A (posto alcune pagine prese da amazon e altri siti, anche se si possono comprare ovunque; queste sono le versioni per 868 MHz, ci sono anche per 443 MHz)

 

Grazie, Alberto

 

https://www.amazon.com/ILS-Pieces-CC1101-868MHz-Wireless-Transceiver/dp/B07ZP23XBG/ref=sr_1_4?dchild=1&keywords=low+power+868mhz+wireless+transceiver&qid=1585336706&sr=8-4

 

https://it.aliexpress.com/item/4000266112837.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.604861eaeGbGgh&algo_pvid=92f536a4-1272-441a-885f-a14fa77d8793&algo_expid=92f536a4-1272-441a-885f-a14fa77d8793-5&btsid=0ab6f83915853365982877287e7f11&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

 

https://it.farnell.com/microchip/mrf89xam8a-i-rm/module-rf-transciever-868mhz/dp/1875307?gclid=Cj0KCQjwyPbzBRDsARIsAFh15JZisVwbTyY-XHJy53d1XSoKVezy_6ZsvTnn8HoRa8mgWTE0OMTdXJEaAmatEALw_wcB&gross_price=true&mckv=sDXyrfSdf_dc|pcrid|48423737797|kword||match||plid||slid||product|1875307|pgrid|13458626797|ptaid|aud-270732218109:pla-301654201358|&CMP=KNC-GIT-GEN-SHOPPING-1875307

Modificato: 28 marzo 2020 da Apo8479

[Livio Orsini]

Di questi dispositivi ce ne sono 13 per dozzina, tutti basati sui chip  SX1276,  SX1278 e similari. Ognuno poi si scegli quello che crede sooddisfi meglio le sue esigenze.

 

Con quelle schedine che hai citato, non li fai 100 m se non in ambiente libero e con ottime condizioni di propagazione.

Io una prova l'ho fatta con una coppia del tipo di quelle dei tuoi links, il segnale fa fatica a passare un paio di tavolati; tra l'altro non sono con modulazione LoRa, ma modulano FSK e OOK

 

2 ore fa, Apo8479 ha scritto:

 non volevo avere il connettore dell'antenna che sporge

 

Se il connettore non sporge o non hai l'ntenna a stilo (usano uno spezzone di filo rigido) oppure si usa uno stilo dritto e non con connettore a 90° ma, a mio parere, il montaggio dello stilo risulta più difficoltoso.

 

Attenzione a dove acquisti il materiale.

Io ho un'esperienza non gradevole con Aliexpress (aliBaba); son più di 2 mesi che aspetto l'arrivo di 4 schede SX1278; hanno aggiunto altri 12gg al termine per l'apertura di contestazione che mi scade l'otto aprile; io sono convinto che sian andate smarrite, attendo quella data poi chiedo il rimborso, ma a me servivano le schede.

 

Modificato: 28 marzo 2020 da Livio Orsini

[Apo8479]

 

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Con quelle schedine che hai citato, non li fai 100 m se non in ambiente libero e con ottime condizioni di propagazione.

Io una prova l'ho fatta con una coppia del tipo di quelle dei tuoi links, il segnale fa fatica a passare un paio di tavolati; tra l'altro non sono con modulazione LoRa, ma modulano FSK e OOK

Grazie per l'analisi mi hai aiutato a risparmiare un sacco di tempo.

 

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Se il connettore non sporge o non hai l'ntenna a stilo (usano uno spezzone di filo rigido) oppure si usa uno stilo dritto e non con connettore a 90° ma, a mio parere, il montaggio dello stilo risulta più difficoltoso.

Scusa se insisto su questo punto, non volendo nulla che sporge da mio quadrato (40mmx40mm) che poi sarà sigillato, come posso avere comunque un'antenna? Altre soluzioni?

[Livio Orsini]

14 ore fa, Apo8479 ha scritto:

non volendo nulla che sporge da mio quadrato (40mmx40mm) che poi sarà sigillato, come posso avere comunque un'antenna? Altre soluzioni?

 

Non ti sembra una contraddizione di quanto hai affermato?

Il 27/3/2020 alle 14:35 , Apo8479 ha scritto:

Premetto che sono ingegnere delle telecomunicazioni e

 

Dovresti sapere che la presenza di un'antenna è fondamentale per una buona comunicazione, lo scoprì un tal Guglielmo Marconi alla fine del 1800.

 

C'è sempre un'antenna. che sia una pista di circuito stampato o un sistema Yaghi è sempre un'antenna, la differenza sta nel "guadagno".

Tra una pista di circuito stampato ed uno stilo, ci sono alcuni db di differenza sia in trasmissione che in ricezione.

Se poi l'antenna sarà interna ad un contenitore, anche se di materiale plastico, ridurrà ulteriormente il guadagno o, se preferisci, aumenteranno le perdite.

Se leggi le specifiche delle schede che ti ho citato, addirittura specificano che l'antenna deve essere posta ad almeno 1m di altezza da terra, per raggiungere le portate indicate.

Io userei lo stilo a 90 gradi, forando la parete del contenitore, con foro di diametro esatto per il passaggio del connettore; poi una rondella di plastica all'interno ed una all'esterno, bloccando il tutto con dado e controdado già presenti su antenna e scatolino.

Modificato: 29 marzo 2020 da Livio Orsini

[Apo8479]

Grazie ancora per la rapida risposta, ho controllato la scheda tecnica del dispositivo E32-868T20D, farò un po' di prove preliminari. Scriverò i risultati una volta completate.