Система освещения. Применение ZigBee., имеет ли смысл использовать ZigBee? Опции

[kostiasev]

Доброго времени суток.

Я студент. Выбрал тему для диплома - система дистанционного управления уличным освещением. Условия реализации - городские. Самое интересное место этой все системы - это связь кп (контролируемый пункт) и дп (диспетчерский пункт). Все реализуют эту связь с помощью GSM. Я хотел бы предложить что -нибудь другое. В ходе поисков наткнулся на ZigBee. Одной из целей разработки ЗигБии и является автоматизация освещения. Только вот не понравились мне расстояния, максимально допустимые для устройств ЗигБии. Для 2,4Ггц - 3,2км. Для 868Мгц - 40км. Но устройства 868Мгц - тяжело купить. У КОМПЕЛА в прайсе есть одно и всё.
Расстояния, которые должна пробивать связь - относительно небольшие, менее 1000m. Но примой видимости нет. Подстанции, на которых размещаются КП, - одноэтажные здания. А основная масса городских застроек - двухэтажная. Решений, по моему мнению, два:
1. Поднятие матч для прямой видимости устройств. (не очень симпатичное, так как затратное)
2. Установка ретрансляторов (роутеров) ZigBee по линии освещения. (сокращение дистанций, но удорожание всего мероприятия)
Мои вопросы, собственно:
1. Подходит ли ЗигБии для цели, которую я описал?
2. Кто-нибудь реализовывал что-либо похожее?
3. Сможет ЗигБии устройство пробить расстояние 1000м по городу? Кто-нибудь испытывал в реальных условиях?
4. Имеет смысл трусить ЗигБии или не умничать и делать на GSM? Очень не хотелось бы.

Заранее спасибо всем, кто отзовется. Я очень Вам благодарен.

Могу прикрепить снимок с яндекс карт местности с расположением объектов.

[AVPro]

Зачем ставить параллельную среду распространения информации, если есть уже ... сеть.
Рекомендую посмотреть в немного другую сторону .... PLC (Powerline Communications).
Любая беспроводная связь тут не очень удобна по многим параметрам ... хотя бы тем, что антенны со временем придётся отмывать от птичек

[bigal]

1. Да подходит. Только все преимущества Zigbee в создании MESH сети, состоящей из 1 координатора, несколько роутеров для маршрутизации пакетов и конечных устройств подключенных к роутерам. Поднимать антенну нет смысла так есть ограничение излучаемой мощности по закону. Высота осветительных столбов вполне достаточно. В чистом поле высота 1 м модуль 10мВт дальность где-то 400 метров(зависит от мощности).
Нужно грамотно спроектировать сеть распределить роутеры и между ними конечные устройства.

2.Да сделали пожарную сигнализацию. Модули EMBER EM250. Правда работа в помещении свои проблеммы. Если у вас роутеры будут в прямой видимости то проблемм будет намного меньше.

3. Стандартный стек Zigbee подерживает 16 хопов 400*15= 6 км. Нет смысла строить Zigbee на один хоп, практичнее сделать решение на 433 МГц.
Надо иметь ввиду 868МГц - 1 канал, 2,4ГГц - 16 каналов что дает больше гибкости в реализации, хотя теряется дальность.

4. В Zigbee Pro есть стандартные профили применения, стандартные команды, алгоритмы обмена. Управление освещением туда входит.
GSM более подходит для мобильных приложений да и дороже выйдет ставить на каждый столб.

[kostiasev]

AVPro и bigal спасибо за ответы.

AVPro
Почему-то использование беспроводных технологий для меня выглядит более привлекательным ввиду активного их развития. А вообще, сначала PCL рассматривали как связь, но потом все-таки решили уходить на беспроводные технологии.

bigal
Размещать ЗигБии на каждом столбе пока не думали. Это возможно будет следующий шаг развития системы. На данный момент рассматриваем ЗигБии как связь между подстанциями (контролируемыми пунктами). То есть размещение модулей ЗигБии на ПС, ДП и на столбах освещения. Последнии для увеличения дальности действия связи. Я понимаю, что это не совсем то, для чего было придумано ЗигБии.
GSM создает лишние затраты на связь, поэтому моей главной задачей было найти альтернативу ему. А ЗигБии бесплатные (нет жадного оператора сотовой связи).

Еще вопросы:
1. Если покупать модуль (трансивер) ЗигБии, то стэк протокола идет в комплекте?
2. Очень много продают модулей DIGI XBee. Что-нибудь про них сказать можете?
3. Если купить модель, к примеру, XBee и попытаться совместить его с МК от Atmel, много будет трудностей? (есть "опыт" работы с МК Атмел, а модули для ЗигБии от Атмела я в продаже в России не нашел. Да и читал, что у них, вроде, протокол какой-то урезанный)
4. Какие модули посоветуете для начинающих? Или лучше отладочные наборы? Какая фирма производитель предпочтительнее?

Прямой видимости между роутерами добиться не получится. Деревья растут.
Если в характеристиках модуля рисуют 3.2км дальность, реально на сколько он сможет пробить если попадаются деревья, столбы?

[bigal]

С точки зрения практической целесообразности лучше подходит решение GSM/GPRS. По отношению к бюджету подстанции стоимость трафика предполагаю будет мизерная.

Для новизны темы диплома можно прилепить Zigbee. Опять же подойдут решения точка-точка где можно использовать MAC уровень 802.15.4, собственно сеть не нужна.
Большая дальность = большая мощность. Может потребоваться лецензирование канала. Тоже дополнительные траты. Наблюдал случай когда они привысили стоимость трафика GPRS!!!

[kostiasev]

Не будем превышать мощность. Это точно. Основная причина отказа от GSM как раз в затратах на связь. Хочется что бы связь была бесплатна.
Я сейчас пытаюсь посчитать сколько мне понадобится роутеров, для покрытия расстояний. Поэтому интересуюсь на счет деревьев.
Еще почему все-таки ЗигБии. Следующим этапом улучшения системы скорей всего станет управление каждой лампой. То есть размещение ЗигБии модулей на опорах. Вот там то и понадобится вся прелесть ЗигБии.

Вот такой модуль XBee обещает расстояние 1,2км. Но он хоть 400 метров пробьет, если на пути будут попадать деревья? Не лес. Но опоры почти всегда стоят в деревьях.

А еще очень понравилась цена модулей ЗигБии. Получается, что купить модулей на все ПС (пока их всего 4 штуки) обойдется чуть дороже, чем один модем GSM.



Сообщение отредактировал kostiasev - Mar 22 2011, 10:13

[kiv121]

А в горах на жд на севере на ~ 15км передать картинку с камеры через кучу Xbee (800кб) это утопия? А задачку поставили конкретно - за лавинами смотреть...

[kostiasev]

Еще один вопрос. Вот модуль. У него есть антенный разъем. Дальность получаетсся без антенны указана. А если подвесить антенну, например такую, то сильно ль возрастет дальность действия?

[kiv121]

24XStream в гугле

[kostiasev]

kiv121
XStream модемы по мне слишком дороги. Но даже не в цене дело. Он по даташипу бьет при 2,4Ггц на 6км, а модуль стоящий в 3 раза дешевле пробивает 3км.

bigal
Еще вопросик. Вы использовали модули или чипы в разработке? Вступали в альянс?
Необходимо ли при использовании модуля вступать в альянс? Например, простое совмещение модуля с внешним МК.

[ConnectCore]

kiv121
XStream модемы по мне слишком дороги. Но даже не в цене дело. Он по даташипу бьет при 2,4Ггц на 6км, а модуль стоящий в 3 раза дешевле пробивает 3км.

bigal
Еще вопросик. Вы использовали модули или чипы в разработке? Вступали в альянс?
Необходимо ли при использовании модуля вступать в альянс? Например, простое совмещение модуля с внешним МК.

Насколько я знаю, в Альянс необходимо вступать только если ты пишешь свой протокол (или меняешь чей то альянсовский) и хочешь чтобы на твоем устройстве тоже было написано ZigBee.
А так как DIGI член Альянса и Вы не будете трогать непосредственно зигби стек, то пользуйтесь и продавайте без всяких там Альянсов.

[kovigor]

Заранее спасибо всем, кто отзовется. Я очень Вам благодарен.

Зачем там Зигби ? Фонари питаются от электросети. Почему бы не передавать команды прямо по ней ? Передают же по ЛЭП ту же телеметрию, и никто не жалуется. И светофоры используются, наверное, с начала прошлого века. И Зигби тогда даже в проекте не было. Но это не мешает управлять каждым светофором в отдельности, без использования дорогих модных побрякушек. Надо стремиться упростить систему и удешевить ее, насколько это возможно ...

[kostiasev]

Всем доброго времени суток.

Время сдачи диплома приближается =) Остро стал вопрос о приобретении модулей ЗигБии. Модели какого производителя порекомендуете для полного новичка? Что бы побольше русскоязычной информации =) Возможно, лучше приобрести так называемые наборы разработчика? Вот например.

Всем отозвавшимся, ОГРОМНОЕ СПАСИБО

Сообщение отредактировал kostiasev - Jan 27 2012, 01:16

[serega_sh____]

Всем доброго времени суток.

Время сдачи диплома приближается =) Остро стал вопрос о приобретении модулей ЗигБии. Модели какого производителя порекомендуете для полного новичка? Что бы побольше русскоязычной информации =) Возможно, лучше приобрести так называемые наборы разработчика? Вот например.

Всем отозвавшимся, ОГРОМНОЕ СПАСИБО

Ну может это будет Ваш аналог.
радиоприемник

[alex_zhuravlyov]

есть украинский разработчик и производитель модулей http://embee.ua/

[kostiasev]

alex_zhuravlyov
очень интересная ссылка.


попробую подробнее описать задачу, которая стоит перед мной.

необходимо подготовить что то типа макета. компьютер, с которого происходит управление, и блок контролируемого пункта, которым управляем с компа.
по хорошему, необходим ЗигБии модуль с USB для компа и модуль с RS232 (или UART (слабо представляю разницу в разнице, как связывать по УАРТу и рс232 с микроконтроллером)). В блоке КП будет плата, которая будет согласовывать работу часов реального времени, ручного и автоматического регулирования. Вот в общем и все, что я думаю смогу сделать.

может что конкретное посоветуете? например, работали с вот такими модулями, все понятно и просто и много литературы.

наборы разработчика дороги, но готов и их рассматривать.

очень бы хотелось пообщаться с человеком, который делал недавнюю реализацию какого нить проекта на зигбии.

спасибо за внимание =)

[_Макс]

Да не нужен вам ZigBee. Для уличного освещения намного проще и дешевле использовать PLC. Обратите внимание на чипы Yitran. В тех. поддержке есть русско-говорящий человек, напишите, вам помогут.

А в горах на жд на севере на ~ 15км передать картинку с камеры через кучу Xbee (800кб) это утопия? А задачку поставили конкретно - за лавинами смотреть...

Утопия, есть 1000 других способов передать картинку. Преимущества Xbee и ZigBee в даном проекте реализованы не будут. ZigBee решения предназначены для формирования персональных радио сетей, в коротком (менее чем Wi-Fi) радиусе действия. Для соединений точка-точка, чтобы передавать картинку, лучше использовать более низкую частоту и более широкий канал.

Сообщение отредактировал _Макс - Jan 28 2012, 15:36

[kostiasev]

_Макс
Из-за чего хотелось применять ЗигБии - бесплатность, отсутствие периодических платежей. Расстояние между подстанциями - примерно 1 км. Вроде такое расстояние подвластно модулям на частоте 2,4. Стандарт рассматривается как локальная связь.

Почему отказались от PLC? Качество сетей 0,4кВ оставляяется желать лучшего. Скрутки и старые, изношенные провода, запутанные сети. Это все помехи.
Возможно, для современных систем PLC это не такие значительные нюансы. Управление планируется сделать на подстанции, просто включение\выключение. Получается что связь нужна от диспетчерского пункта до подстанции. А по проводам этот путь может быть длинным.

Но все равно я ознакомлюсь с ним по ближе, так как многие указывают PLC и преподаватели из комиссии задавали тот же вопрос. И я достаточно не компетентен в данном вопросе. За это извиняюсь и прошу, поправьте меня, пожалуйста =)

Еще почему хотелось использовать ЗигБии. Простые модули довольно дешевы. Сейчас снижается цена светодиодные светильники. Возможно, в дальнейшем, необходимо будет сделать систему, когда каждый светильник содержит блок со связью и регулируется яркость каждого светильника. Дорого, но может быть подешевеет.

И я вижу большой плюс в отсутствии проводов. (хотя сетку по дому все равно кинул витой парой, а не вайфаем)

[kostiasev]

"Из-за чего хотелось применять ЗигБии - бесплатность, отсутствие периодических платежей" - это в отличии от GSM

[stells]

Почему отказались от PLC? Качество сетей 0,4кВ оставляяется желать лучшего.

никто не отказался, наоборот вводятся новые системы, новые способы модуляции...

http://www.matritca.ru/novye-resheniya-ssc.php

Сообщение отредактировал stells - Jan 29 2012, 06:46

[Настенька]

Доброго времени суток.

Только вот не понравились мне расстояния, максимально допустимые для устройств ЗигБии. Для 2,4Ггц - 3,2км. Для 868Мгц - 40км. Но устройства 868Мгц - тяжело купить.

Скажите, а где вы прочитали про дальность связи для 868 МГц?
Буду вам очень благодарна за ссылочку!
И, кстати, как успехи?

2.Да сделали пожарную сигнализацию. Модули EMBER EM250. Правда работа в помещении свои проблеммы. Если у вас роутеры будут в прямой видимости то проблемм будет намного меньше.

Не могли бы вы описать подробнее, что за проблемы были при работе в помещении?

3. Стандартный стек Zigbee подерживает 16 хопов 400*15= 6 км. Нет смысла строить Zigbee на один хоп, практичнее сделать решение на 433 МГц.
Надо иметь ввиду 868МГц - 1 канал, 2,4ГГц - 16 каналов что дает больше гибкости в реализации, хотя теряется дальность.

Вы использовали стандартный стек, или писали/доделывали своё?

Спасибо за ответ!

[Arxi]

Чтобы не плодить кучу однотипных тем напишу тут. Стоит задача автоматизации светодиодного освещения в помещении(включение/выключение, регулировка яркости).
Выбор пал на построение ZigBee сети (задача схожая с задачей автора темы). Вот тут и начались проблемы с выбором способов реализации. Покопавшись в сети, на меня вывалилось куча информации различных решений, в которых с ходу не разобраться. Вопрос конечной стоимости конечно же стоит.
Первый вариант: ATmega128RFA1 - мк+приемопередатчик в одном флаконе. Знакомый мк, есть и ПО и средства отладки. Из минусов высоковата цена чипа и самостоятельная разработка печатной платы (тут как я понимаю есть куча подводных камней - если кто может помочь советом, с радостью приму).
Второй вариант: покупка готового модуля ZigBee (например Xbee/Xbee-PRO). Но вот сможет ли он выполнять поставленную задачу самостоятельно без привлечения внешнего мк не понятно...
Третий вариант: чипы других производителей (TI, Jennic и так далее). Тут останавливает необходимость осваивать новый мк, покупка средств отладки.
Кто решал уже подобные задачи, помогите советом.

[ARMik]

Из минусов высоковата цена чипа и самостоятельная разработка печатной платы (тут как я понимаю есть куча подводных камней - если кто может помочь советом, с радостью приму).

SoC от TI не сильно отличается по цене от Atmel и это плата за компактность и потребление

Второй вариант: покупка готового модуля ZigBee (например Xbee/Xbee-PRO). Но вот сможет ли он выполнять поставленную задачу самостоятельно без привлечения внешнего мк не понятно...

Это радиомодули (Xbee/Xbee-PRO) и внешний МК обязателен

[Arxi]

SoC от TI не сильно отличается по цене от Atmel и это плата за компактность и потребление

Глянул по ценам - получается так... Так что видимо остановлюсь на ATmega128RFA1, так как добавление проблем в виде освоения нового мк не радует..
Еще вопрос, есть ли у кого "удачные" варианты разводки платы с этими мк?

[ConnectCore]

SoC от TI не сильно отличается по цене от Atmel и это плата за компактность и потребление


Это радиомодули (Xbee/Xbee-PRO) и внешний МК обязателен

У Xbee есть версии с дополнительным МК на борту - называется XBee programmable.
http://www.digi.com/products/wireless-wire...ee-smt#overview

[Сергей Борщ]

У Xbee есть версии с дополнительным МК на борту - называется XBee programmable.

Отличается от обычного тем, что вместо внешнего "любого" процика в свободное место на плате внутри модуля впаян моторолловский (теперь уже фрискейловский) HCS08, для которого (насколько знаю) существуют только платные компилятор и средства отладки. Имеет смысл лишь при сильных ограничениях в габаритах. Хотя, при ограничениях на габариты можно и какую-нибудь малоногую мегу или STM32 развести прямо под модулем в тех же габаритах.