Сейчас изучаю временные изменения каналов связи, вот столкнулся с такой ситуацией.
Поле, вокруг никаких мобильных вещей. Два узла TelosB на СС2420, дык вот смотрю измненеие RSSI на них во времени. И вижу что оно меняется. За 5 часов изменилось на 2 dB. Достаточно много.
Может быть только две ситуации
1. Меняются условия распространения радиоволн, это может быть из-за изменения температуры и влажности, но по идее это не должно сильно влиять.
2. Это изменения железа. Тоесть либо реально меняется мощность передатчика либо это связано с проблемами в измерении RSSI.
Температура окружающей среды меняется примерно на 8 градусов(с +18 до +10), влажность тоже меняется(не знаю на сколько но тачпад на ноуте мокрый был )

Кто-нибудь занимался такой проблемой? Как ведет себя CС2420 при изменении температуры?

Влажность воздуха на 2.4 ГГЦ точно влияет. Не могу сказать количественно, но качественно точно замечено ухудшение связи при тумане. Использовал модули на СС2500 при мощности 0 дБм на расстоянии 20 м, прямая видимость. При сильном тумане (на грани дождя) количество битых пакетов возрастало до ~7%, при отсутствии тумана - практически нет ошибок (по крайней мере не в каждой серии из 300 пакетов).

А можно узнать зачем вы вообще этим занимаетесь? Ведь RSSI считается очень нестабильным и зашумленным, поэтому показания RSSI, как правило, используются скорее для качественных оценок, а не точных количественных.
Кроме того, следует рассматривать статистические свойства канала. У вас статистические свойства изменяются со временнем?

Я занимаюсь исследованиями каналов связи в сенсорных сетях. Это чисто научные изыскания.
Туман конечно влияет, но у меня каналы специфические(10см над землей и расстояние около 2 м), я не думаю что в таких каналах может сильно туман сказываться.

а вы простите как меряете? по показанию регистра RSSI?
Сами узлы не генерят ничего переодически?
если нет, тогда это флуктуации шумов приемника- как собственных, так и наведенных (про атмносферные помехи не забывайте).
Среднеквадратическое отклонение гаусовского шума ограничивается только фантазией и при длительном наблюдении может отклоняться очень значительно, если вы не усредняете показания по времени....кстати атмосферный шум может также интерферировать на подвижных объектах, коими являются люди на себе наблюдал когда вставал между передатчиком и приемником под углом к передатчику(как отражатель) и сигнал в приемнике возрастал- по сути дела на уровне RSSI можно строить детектор движения в поле приемника.

Нет, я измеряю RSSI по уровню приема пакета, тоесть узла постоянно обмениваются пакетами, и при приеме пакета измеряют RSSI.
Мне инетерсно насколько стабильно измерение RSSI и сама мощность передатчика от температуры и влажности?

впринципе если никто поблизости не ходит, то довольно стабильное, хотя я длительно не наблюдал, а так мы планировали измерять расстояния между узлами на местности по рсси -полная хрень получается- разброс рсси при изменении условий- например стоит комуто подойти или отойти на расстояние метр-два от узла и уровень меняется на пару дБ, а если еще немного менять положение узла, - то вообще на +/-10дБ....и это вполне объяснимо, учитывая многолучевость распространения на частоте 2.4ГГц.

Все таки мне непонятно о каких величинах мы говорим. Сам RSSI, т.е. значение из регистра, является величиной случайной, поэтому у вас всегда будет разброс. Так что нужно говорить о характеристиках распределения случайной величины RSSI. У вас со временм изменяется среднее значение или дисперсия?
По поводу зависимости выходной мощности от температуры. По CC2420 у меня такой информации нет, но, например, в CYWUSB6935 и CYRF6936 выходная мощность изменяется примерно на 1-2 дБ во всем температурном диапазоне. Наверное, для CC2420 похожая ситуация.
Повторюсь. Вы все таки определитесь измненения чего вы измеряете. Рассматривать непосредственно RSSI смысла никакого нет.

Что Вы имеете ввиду, когда говорите что значение регистра RSSI величина случайная?
Да я смотрю значение регистра. У меня разброс получается до 4 dB, откуда этот разброс? это просто проблемы алгоритма измерения RSSI? Тоесть этот разброс полностью определяется железом, а не окружащей средой?

по крайней мере на тестовой программе, которая опрашвает регистр РССИ один раз в секунду, если смотреть на показания и не двигаться, то отклонения уровня РССИ не более +-1дБ (точнее не мерял)....имхо уровень РССИ в приемнике итак измеряется с некоторым усреднением, поэтому значение вполне устойчивое должно быть, другое дело повторяю если изменяются параметры распространения радиоволн - в комнате и так стоячая волна и если вы слегка даже двигаетесь конфигурация поля весьма меняется. А для точности измерения вам можно делать 10-100 замеров подряд, а потом усреднять
2 Dr.Noa вы получали мое сообщение в ПМ?

Этот разброс определяется всем чем угодно, от влияния внешних факторов на сам приемопередатчик до изменения характеристик канала связи (условия распространения и т.д.).
Кроме того, если вы посмотрите спецификацию на CC2420 или стандарт 802.15.4, то увидите, что RSSI дает точность +-6 дБ.
Если вы занимаетесь исследованием каналов связи в беспроводных сетях, то должны знать какими параметрами и в каком виде описываются характеристики таких каналов.

Я проводил измерения в комнате ночью, когда никого не было, показания брались раз в 10 сек по приходу пакета, RSSI скакал на 4dB, это что нормально? из-за чего такие скачки?
КОнечно RSSI усредняется по 128 мкс.




Я читал Даташит, я только не понял, там вот это точность 6dB указана, это что на 6 dB может отличаться от реального значения? или это в течении времени при одном и томже уровне сигнала может на 6 dB плавать? Если она просто отличается от реального значения и достаточно стабильно, то это одно, а если оно плавает на 6 dB при постоянном уровне сигнала с течением времени, это другое.
Я венрусь к вопросу в первом посте.
Чем в данном случае определяется изменение RSSI это больше условия распространения радиоволн или все таки проблемы в железе и в самом алгоритме измерения RSSI?

Судя по спецификации сс2420 это действительно нормально (точность +-6ДБ), но у меня скакал только младший разряд на единицу -57, -56, -57...примерно так... попробуйте поближе друг к другу расположить эти узлы - например на расстоянии метра или пол метра, по идее это должно снизить погрешность изза шумов на входе приемника, так как отношение сигнал-шум будет больше....а так, не знаю изза чего такое расхождение, во первых у меня тестовый набор сс2431, а у вас я так понимаю 2420 с навесным контролллером...может чтото на плате дает помехи, хотя это мало вероятно. к томуже мой сс2431 и делался именно для определения координат по замерам взаимных уровней RSSI, поэтому точность его замеров может быть и выше чем 2420, к сожалению я не нашел в спецификации на сс2431 значение погрешности на RSSI

Да куда уже ближе, потери были минимальны, шум не может достигать таких уровней я думаю.
У меня сенсорные узлы TelosB.
Дак что все таки означают эти 6dB погрешность или нестабильность?

я думаю это именно погрешность...а если хотите точно знать- то обращайтесь в электроснаб и пусть они дадут запрос в техас инструментс по поводу ЭТОГО...мне они по крайней мере отвечали 2 раза

Что-то больно круто, "Техснаб" я такие слова первый раз слышу
получается , если это просто погрешность, то откуда такая нестабильность в среде, где нет мобильных объектов?
Чуть позже приведу резульатты

Вообщем провел такой эксперимент.
Два узла(Telosb CC2420) на высоте примерно 60 см, на расстоянии около 10 м.
RSSI читается по приходу какета, пакеты посылаются каждые 7 сек.
Эксперимент начался в 14:30, закончился в 13:00 другого дня.
Вообщем вот результаты измерения RSSI.
Красным показано скользящее среднее по 50 значениям.
http://www.sumkino.com/node1.jpg
http://www.sumkino.com/node2.jpg

Глядя на графики у меня возникает три вопроса
1. Этот всплеск ночью, это скорее всего дождь. НО в теории на этих частотах дождь не должен никак влиять на потери распространения радиоволн.... Откуда такое сильное влияние дождя?
2. мы видим постоянный тренд вверх. ЧТо это такое?
3. На графике второго узла, мы видим сильный скачек скользящего среднего на значении примерно 4600, чем это можно объяснить.

Вот такие вот дела....
Кстати второй узел кажется немного по стабильнее.
У кого какие идеи?

Ну не знаю с чего вы взяли что дождь на этих частотах не оказывает влияния...вообще дождь это вода, а радиоволны очень хорошо отражаются от поверхности воды, т.е. по аналогии с оптикой дождь -для радиоволны это своего рода туман. отсюда и снижение уровня сигнала...
то что уровень плавно растет я не знаю чем можно объяснить -может изменением влажности. короче я не специалист по теории распространения радиоволн, вот...больше вариантов не приходит в голову

да. по поводу элснаба -адрес такой +http://www.electrosnab.ru/

Литературу изучал. Влияние дождя чувствуется на частотах выше 10 ГГц (это по теории).
Дождь рассеивает радиоволны засчет дифракции, это когда размеры капель сравнимы с длиной волны, а в нашем случае длина волны 10 см.
Возможно додждь больше влияет на узлы, чем на среду распространения.
Вот еще два графика только что экспреримент закончился.
Эксперимент двухдневный, каждая точка это 13,5 сек. Эксперимент начался в 16:00.
http://www.sumkino.com/node11.jpg
http://www.sumkino.com/node31.jpg
Хорошо видно что ночью сигнал растет, а днем чуть падает.

дифракция согласен будет проявляться на частотах, где длина волны соизмерима с препятствием, но если вспомнить микроволновку- а там те же 2.4ГГц, то нагрев воды в ней происходит из-за молекулярного трения. т.е происходит поглощение электромагнитной волны и преобразование ее в тепло. поэтому во время дождя теоретически можно предположить все-таки некоторое поглощение энергии эл-м колебаний, что кстати и доказывает ваш эксперимент
Ну а если вы хотите выяснить причину стопроцентно- ставьте зонтики над узлами- и тогда вы точно определите причину. другой вариант -изза намокания корпуса узла и антенны меняются характеристики последней что влияет на Кп. проверить эту идею поможет натирание узла мокрой тряпкой

Но если вспомнить, что в микроволновке 800 ватт, и я не знаю какое там КПД, но я думаю оно не очень высокое, и волна в таком случае затухает не очень сильно.
Тем более во втором эксприменте дождя не было, а сигнал ночью и днем отличатеся почти на 5 dB.
Этому есть только две причины я думаю, температура и влажность. Но не думаю что температура и влажность так сильно может сказываться на propagation losses, я все таки склоняюсь к тому что это влияет на железо самих ущлов.
Кстате узлы во воремя эксперимента находились в пластиковых пакетах

Буду делать дополнительные эксперименты.

расстояние в 10 метров это не 40см внутри печки- падение уровня сигнала ведь происходит экспоненциально- скажем на каждый метр дополнительно падает за счет влажности на 0.5 дб, тогда на 10м- ваши 5 дб и получатся
имхо всетаки это изза влаги(влажности)

Да я тоже склоняюсь что это из-за влаги, но не как эффект растространения радиволн, а либо как эффект возбуждения радиоволн в антенне либо как проблемы с железом.
Два доказательства это то, что если вы посмотрите на последние графики, то увидите что в одном и том же канале, RSSI на двух узлах ведет себя по разному, то есть проблема в узлах а не в расвространении радиоволн.
И еще , Вы согласны что ночтью влажность увеливичается? точнее под утро. А сигнал при этом растет Это никак не потери

да согласен, с другой стороны не ясно- если вы говорите, что узлы были в пакетах, -как влажность влияла на них? оседание росы на самих узлах? конечно если так тогда все может быть... тока странно что влага на узлы действиует так неодинаково

Только что (5 мин назад) провел небольшой эксперимент, два узла взял, положил переслал несколько пакетов. RSSI стабилен.
Один узел нагрел над плитой ) и опять положил и переслал несколько пакетов. RSSI за первую минуту ушел вверх на 2 dB. а затем опять стабильно.
тоесть волне похоже на то, что при охлаждении RSSI уходит. Значит все таки температура?

ЗЫ: Ладно, час ночи у меня, пойду спать. Завтра продолжу

не факт -тут может быть все что угодно- вы незначительно переместили узел (когда я делал замеры на анализаторе спектра изменение уровня -не RSSI, а показаний анализатора! менялись на примерно 10дб при смещении узла всего на пару сантиметров!), другое- меняется толщина платы от нагрева- изменяются емкости, после нагрева с поверхности испаряется избыточная влага и т.

Не вы не поняли, я не сравниваю уровни RSSI для двух экспериментов(с нагревом и без). Я сравниваю их поведение во времени.
ТОесть для второго эксперимента(с нагревом) я нагрел, положил, и не перемащая его, у него уровень RSSI менялся по времени по мере остывания.



Это вполне может быть, я об этом и говорю. Причин может быть много, но факт в том, что и само измерение и ищлучавемая мощность зависят от температуры.

Ну что тут скажешь....китайские емскости на плате стоят...хотя как они уверяют емкости с COG диэлектриком не имеют температурного ухода, а вот у X7R не так все гладко....кстати мы тут приобрели себе климаткамеру, так что в будущем будем еще и пробовать нагревать наши платки- посмотрим как влияет температура и влажность




кстати по их нормам возможно услабление уровня до -3дБ

А это где такое написано ? Что-то я не встречал.

Стр.9 - минимальная регламентируемая мощность передатчика -3дБ - как требует стандарт 802.15.4

Насчет влияния влаги. Делали в свое время этакий удлиннитель радиобрелка тревожной кнопки. Диапазон - 170 МГц, ФМ, приемник и передатчик кварцованные, все честно. Ставили зимой, расстояние между ПРМ и ПРД около 2 км, прямая видимость, однако видимость слегка ухудшалась за счет деревьев, самый верх крон. Все было ок, смотрели осциллом выход детектора - чистенький сигнальчик. Антенны направленные. Так летом - вызвали, не работает - смотрим сигнал - весь в шумах, короче - оказалось, что эти кроны зазеленели и напрочь сгубили сигнал. Чуть задрали какую0-то из антенн - все опять пошло ОК. Согласен, крона - не туман или дождь, однако это листья, наполненные влагой.

ну вот, а чтоуж говорить про 2400мгц!

ой не думаю, что это из-за влаги в листьях, это скорее просто из-за листвы как таковой.

А я не понял, как это оптимальная мощность (-3 dBm) связана с возможным ослаблением сигнала?

а так, что элементы подбираются такие, что уход на 3дб в минус не возбраняется...если говорить о конденсаторах на плате и вообще о ВЧ тракте...т.е как возможность -разболанс выходной цепи согласования с антенной под воздействием влаги и температуры. Не думаю что изменение температуры на несколько градусов так влияет на чип

А листва, как таковая, что иное, как не влага? Не металл ведь там, в самом деле...

Как учили нас в институте 2,45 ГГц - частота резонанса молекул воду. На этом факте построены системы узконаправленной связи. То есть максимальное затухание вне зоны направленности. Магнетрон в свч печке тоже работает на этой частоте.
Поскольку Ваш СС2420 работает на близких частотах - вот и такие результаты при дожде... Чем больше влаги в воздухе - тем хуже связь.

Ну с дождем может быть и все ясно. Но сигнал то уходит и без дождя, причем по разному для разных узлов(тоесть в НИХ самих тоже есть какие-то эффекты).