Нужно реализовать систему, которая будет собирать данные с датчиков температуры. Самая простая топология - звезда. Мастер - постоянно запитан. Слейвы (до 100 шт.) имеют батарейное питание и включаются на короткое время раз в 5-10 мин для передачи текущей температуры мастеру.

Собираюсь использовать CC1101 и протокол SimpliciTI, у него есть даже ретрансляторы, но они не нужны.

Но возникает одна проблема. Как избежать одновременной работы нескольких слейвов. Ведь при одновременной работе вместо пакета от одного слейва мастер получит кашу/мешанину и скорее всего не примет пакет вообще или отбросит его из-за несоответствия CRC.

И как я понял, в SimpliciTI эта проблема (коллизии) никак не решается.

Пока видится несколько вариантов решения, но ни один из них не вдохновляет.

1. В том же СС1101 есть технология под названием Clear Channel Assessment (CCA). Т.е. слейв перед отправкой может проверить, не занят ли канал другим слейвом. Но в этом случае при большом количестве слейвов некоторые могут очень долго ожидать свободного канала. К тому же во время ожидания будет использоваться батарейка. А слейв должен работать минимально возможное время, в отстальное время - сон.

2. Разделение по времени отправки пакета каждым слейвом. Непонятно как синхронизировать время. Даже если на каждом слейве есть RTC и время одинаковое, непонятно в какой момент слейв должен выполнять отправку.

Если у кого есть опыт реализации подобного, буду очень благодарен если поделитесь опытом/протоколом.

Рандомизируйте момент отправки пакета. Привязав к RTC или даже не привязывая. Другой вариант - с опросом. Мастер передает непрерывную посылку, в которой передается время до окончания посылки (отдельные пакеты с постоянно уменьшающимся счетчиком). Досчитал до нуля - мастер перешел на прием. Абонентам достаточно на короткое время прослушивать эфир, чтобы обнаружить несущую и один пакет этой посылки, после этого известно начало времени приема. А дальше - опять же или рандомизируя, или зафиксировав за каждым абонентом тайм-слот.

Сообщение отредактировал rx3apf - Nov 22 2015, 19:17

Это всё есть уже в SimpliciTi. задается #define ...
И слушать перед отправкой и случайный интервал для повторов

По прошествии некоторого времени датчики выстроятся во времени и коллизий не будет

Раз мастер имеет неограниченное питание, пусть управляет всем обменом - распределяет тайм-слоты в эфире. Выбираете некоторый период опроса, разбиваете его на тайм-слоты количеством равным максимальному кол-ву слэйвов. В начале каждого слота мастер пусть передаёт короткую посылку, содержащую номер слота и его длительность и общее кол-во слотов и после этого переходит на приём до конца слота. Каждый слэйв имеет свой уникальный номер. Когда у него есть данные на передачу, он слушает эфир, ловит ближайшую метку - начало слота, определяет по ней сколько осталось времени до слота с номером, равным его уникальному номеру и засыпает на время чуть меньшее, чтобы проснуться перед началом своего слота.
Для такого алгоритма не нужен никакой беспроводной протокол, достаточно простого приёмо-передатчика типа nRF24L01.

Похоже на рабочий сценарий.
А по этому сценарию просыпаться слейву надо всегда два раза? Один раз для ловли метки, второй раз - для собственно передачи пакета во время своей метки?

Не обязательно. Так как после первой передачи слэйв уже знает размер слота и кол-во слотов, он может сразу рассчитать следующую точку просыпания.
И, если у Вас в системе в процессе работы не меняются эти параметры, просыпаться будет уже только один раз на передачу.

Похожая тема здесь

Ну или просыпаться через каждые N отправок для синхронизации меток (времени).

Здравствуйте.
Аналогичная задача – мастер с неограниченным питанием и слэйвы на аккумуляторах, всё на CC1101. Интуитивно пришёл к такому же алгоритму, какой предложили вы.
Но в чём необходимость обмена по тайм-слотам?
Возможен ли такой вариант (какие подводные камни):
1 Все слэйвы спят.
2 Включается мастер и рассылает широковещательный запрос.
3. Все слэйвы просыпаются по радио-запросу. Насколько я понял из доков на СС1101, у него есть соответствующий режим WOR (Wake-On-Radio).

4. Мастер по очереди оправляет пакеты по всем возможным радио-адресам, либо по тем которые у него есть в базе слэйвов, после каждого пакета ожидая ответа с данными.

5. Ну и на этом как бы всё, все спят дальше.


P.S. Может кто в курсе, при приёме пакета на CC1101, я получаю адрес того кто его отправил (на уровне драйвера)? В исходниках не нахожу соответствующего регистра.

Мне кажется что с 2.4GHz дальность больше 100 м - это иллюзия. По моим скудным знаниям вариант CC11XX + CC1190 более жизнеспособен. Или SX127x / RF9x с LORA (сейчас прямо звезда радиодизайна). Есть небольшая проблема с центральным узлом (SX1301 пока что то не идут в народ).
Для СС11xx есть SimpliciTI, для SX127x - LORA-MAC/LORAWAN или совсем простенький RadioHead.

1. Не знаю как там сделано в конкретном чипе, но чтобы он что-то принял, у него должен быть включен приёмник, а приёмник кушает много (имхо - на порядки больше просто спящего МК с выкл. радио-частью) и если передача из центра может произойти в любой момент, то значит приёмник должен быть включен всегда. И никакого малого потребления в этом случае не получите.
2. Если у Вас по каждому кадру от центра будут просыпаться все слэйвы, опять крайне не эффективно - захотел центр пообщаться плотно с одним узлом (какой-нить большой журнал считать с него) - и в результате в течение всего обмена все слэйвы в сети спать не будут.

1. Думаю так и есть. Но именно чтобы "что-то принял", а чтобы просто проснулся похоже достаточно запроса из эфира. А принять можно и при следующем запросе, через интервал, необходимый для полного пробуждения. Вот дока от TI по этой фитче CC1101 http://www.ti.com/lit/an/swra126b/swra126b.pdf. Планирую так будить RF, а он уже через GPIO Разбудит МК.

2. В моём случае не критично, т.к. к этим слэйвам мастер будет приезжать очень редко, раз в неск. недель. Фактически это летаргический сон.

Сообщение отредактировал Yogen - Jan 5 2016, 08:43

Как определить "запрос" это или просто помеха прилетела из эфира? Без включённого приёмника, имхо - никак. А если рядом у Вас что-то работает в том-же диапазоне? Вафля например. Всё время просыпаться от неё будете.

Надеюсь, просыпается по осмысленным сигналам в эфире, например по преамбуле пакета, нужно вчитаться в доку.
Но предложенный вами вариант с тайм-слотами , если я правильно понял вообще, подразумевает постоянную прослушку эфира или периодическое пробуждение по таймеру на МК?! Лучше уж случайно/иногда от помехи, чем постоянно или периодически.