Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Организация WSN?
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
PlainUser
Интересуюсь литературой по организации WSN.Именно по организации ,
с конкретными расчетами цифрами и графиками.
Схемотехническая сторона в данный момент не интересует вообще.
Интересует практический подход к организации сети.
Есть масса "неудобных" вопросов которые конюктурщики от продавцов
пописывающие статейки обходят стороной.
Dr.NoA
А может Вы зададите конкретные примеры "неудобных" вопросов, которые Вас интересуют? Что именно Вы хотите рассчитать?
PlainUser
Цитата(Dr.NoA @ Nov 16 2011, 17:45) *
А может Вы зададите конкретные примеры "неудобных" вопросов, которые Вас интересуют? Что именно Вы хотите рассчитать?


Если кратко то время работы оконечного устройства от батареи в реальных условиях.

Реальные условия:
WSN базирующаяся на зигби модулях.
Батарея 1000ма/час.
Ток TX=25ма , RX=25ма ,спящий режим 5мка.Токи приведены с учетом питания цпу.
Время выхода из спящего режима 10мс (нужно запускать кварц в цпу поскольку радиомодули с уартом )
20...30 оконечных устройств(датчики) с батарейным питанием в общей зоне радиовидимости.
Периодичность съема информации с датчиков , скажем раз в месяц.
Снимает информацию приезжий гастролер-координатор.
Время на съем информации со всех датчиков , ну скажем не более 2-3минут.
Наличие рядом 1-3 "чужих" зигби сетей время от времени возможно развлекающих мою сеть "пустыми разговорами".
И никаких хопов естественно!

Впрочем насчет хопов я несколько погорячился.
Если установка стационарного роутера с неавтономным питанием улучшит ситуацию то такая возможность есть.


На самом деле все несколько смешнее конечно , есть еще резервная группа аккумуляторов , солнечные батареи и ветрогенератор.
Саморазряд , старение и ухудшение характеристик аккум от климатических условий,но это все отдельный вопрос.

Еще есть вопрос насчет реальной скорости обмена , но ответ на него я знаю и эти унылые цифры меня устраивают.
ataradov
Самое главное для расчета - это как часто вы планируете просыпаться. От этого грубый расчет сделать можно элементарно, а более точный скорее всего и не реально. Ну или будет типичная академическая статья, не имеющая ничего общего с жизнью.

Вопросы эти не "не удобные", а просто на них невозможно ответить не применительно к конкретному сценарию работы.

Реальная скорость получается около 100 kbps в режиме точка-точка.
Dr.NoA
PlainUser, задача, которую Вы привели, является очень частным случаем сети на основе ZigBee, при этом кроме ZigBee есть еще множество других решений для построения WSN, которые существенно отличаются от ZigBee. Поэтому я согласен с Taradov Alexander в том, что не существует универсальной методики расчета характеристик WSN на все случаи жизни, а надо рассматривать конкретную аппаратную платформу, сетевой стек и сценарии работы сети.

Если же говорить о Вашей задаче, то, насколько я понимаю, PAN-координатор в сети все равно должен быть, т.к. оконечные устройства сами по себе функционировать не могут. Задаете синхронный режим работы с каким-то периодом сигнальных пакетов (кажется, максимальный период около 250 с), а дальше простой расчет среднего тока потребления, исходя из этого периода. Естественно, чем точнее Вы знаете логику и режим функционирования Вашей сети, тем точнее сможете оценить энергопотребление.
PlainUser
Цитата(Dr.NoA @ Nov 17 2011, 10:01) *
PlainUser, задача, которую Вы привели, является очень частным случаем сети на основе ZigBee, при этом кроме ZigBee есть еще множество других решений для построения WSN, которые существенно отличаются от ZigBee. Поэтому я согласен с Taradov Alexander в том, что не существует универсальной методики расчета характеристик WSN на все случаи жизни, а надо рассматривать конкретную аппаратную платформу, сетевой стек и сценарии работы сети.

Если же говорить о Вашей задаче, то, насколько я понимаю, PAN-координатор в сети все равно должен быть, т.к. оконечные устройства сами по себе функционировать не могут. Задаете синхронный режим работы с каким-то периодом сигнальных пакетов (кажется, максимальный период около 250 с), а дальше простой расчет среднего тока потребления, исходя из этого периода. Естественно, чем точнее Вы знаете логику и режим функционирования Вашей сети, тем точнее сможете оценить энергопотребление.


Вот именно про логику функционирования речь и идет.
Как известно разработчики зигби пытались достичь офигенной универсальности , в связи с чем логика работы очень тяжелая и как следствие требует много времени и соответственно энергии.
Никаких конкретных примеров с цифрами найти пока не удалось.
Производителям такие примеры кость поперек горла.
Половина разработчиков вообще не в теме.
Они на полном серьезе считают что радиомодуль в спящем режиме с ВЫКЛЮЧЕННЫМ приемником можно разбудить сигналом внешнего передатчика.

Самому рассчитать совершенно нереально потому что это может сделать только специалист в совершенстве знающий протокол со всеми нюансами.
Пара-тройка упущенных мелких моментов и имеем ошибку на несколько порядков.

Если-бы я был таким специалистом то легко реализовал свой
собственный протокол под мою конкретную задачу.
Не универсальный но оптимальный и быстрый.

В том и смысл применения готовых решений что не надо быть специалистом.

По поводу координатора , предполагается что он присутствует при конфигурировании сети.
А затем основное время система обходится без него .Датчики иногда просыпаются не находят координатор ,говорят "ну и хрен с ним " и засыпают до следующего раза.

Зигби или не зигби? А пофиг!
Есть еще вариант от TI очень симпатичный , вполне возможно применение его.Но зигби вроде как более распространен поэтому пока ориентируемся на него.


Поскольку работа ждать как обычно не может ,я естественно имею свое мнение и свою методику расчета.
Я грубо прикинул как я сам реализовал-бы такую систему , рассчитал временные и энергетические характеристики.
Для надежности умножил все на 10 и исхожу пока из этого в текущей разработке.


Чуть позже произведу эксперименты с реальным оборудованием и буду иметь кое-какие реальные цифры.
Но!!! Я не буду знать чего мне ожидать в нештатных ситуациях , помехи , сбои необходисмость введения новых датчиков с пересинхронизацией всей сети.Это как мне кажется весьма энегргоемкий процесс.

Это не первая беспроводная сеть которыю я рожаю , были и раньше.
Но то была эпоха до зигби , вся логика работы была самописная.
Можно конечно использовать прикупить RFM22B (а может даже TRC105 из соображений экономии энергии) использовать старые наработки ,приспособить но это будет небыстро , негибко и безумно дорого.

Короче говоря ищу любые примеры полных расчетов подобных сетей с теоретическими выкладками.

ЗЫ.Про тонкости внутреннеего устройства зигби знаю очень мало , работаю над этим вопросом.
Но сильно глубоко лезть не хотелось-бы , смысла нет.









Цитата(Taradov Alexander @ Nov 17 2011, 09:31) *
Самое главное для расчета - это как часто вы планируете просыпаться. От этого грубый расчет сделать можно элементарно, а более точный скорее всего и не реально. Ну или будет типичная академическая статья, не имеющая ничего общего с жизнью.

Вопросы эти не "не удобные", а просто на них невозможно ответить не применительно к конкретному сценарию работы.

Реальная скорость получается около 100 kbps в режиме точка-точка.


А как часто надо просыпаться чтоб процесс опроса 20 несинхронизированных датчиков опросить за 2-3минуты?
А сколько времени займет установление связи с каждым.
А если помехи ?
Вопросы в многом статистические.
Поверхностно перелопатил кучу книжек и статеек англоязычных в основном.
Все грешат одной болезнью сначала долго жуют про примитивные (для меня как радиоинженера) вещи
потом резко переходят к выводу "все классно".
Каких-либо реально интересных цифр мало.

Есть несколько книжек с очень заманчивыми названиями которые не удалось скачать.Ищу.
Если есть что посоветовать из толковой литературы , советуйте.

В принципе у меня очень простой вариант , пока можно легко без всяких чужих стеков обойтись.
Но завтра заказчики захотят "луну с неба" , над быть готовым.


ataradov
Хочу сразу пояснить, я - один из разработчиков ZigBee стека компании Atmel, так что мое мнение может быть предвзято.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Как известно разработчики зигби пытались достичь офигенной универсальности , в связи с чем логика работы очень тяжелая и как следствие требует много времени и соответственно энергии.
Кому известно? Изначально у ZigBee было одно приложение - Smart Energy, оно и остается приоритетом, все остальное прибилось после. Так что с универсальностью у ZigBee проблемы большие.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Никаких конкретных примеров с цифрами найти пока не удалось. Производителям такие примеры кость поперек горла.
Еще раз - это не правда, просто такого сценария еще ни у кого не было и никто просто не знает. Если вы хотите цифр от производителя - мы намерием, а потом окажется, что у вас там ряом WiFi во всю шарашит и помехи кругом. А писать много математики тоже никто не будет - это вам в университеты, они это дело любят. Правда их работы настолько далеки от практики...

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Самому рассчитать совершенно нереально потому что это может сделать только специалист в совершенстве знающий протокол со всеми нюансами.
Пара-тройка упущенных мелких моментов и имеем ошибку на несколько порядков.
Протокол сложный (переповторы, маршрутизация, восстановление сети), его поведение определяется окружающей средой, никто не скажет как он будет работать именно у вас.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Если-бы я был таким специалистом то легко реализовал свой
собственный протокол под мою конкретную задачу.
Не универсальный но оптимальный и быстрый.
Для реализации простого протокола (а то что нужно именно вам - это очень просто) не нужно быть особым специалистом, думаю любой инженер в состоянии что-то придумать.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
В том и смысл применения готовых решений что не надо быть специалистом.
По моим данным, если исключить студентов, то модули применяют не из-за простоты, а из-за отсутствия необходимости сетрифицировать изделие.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
По поводу координатора , предполагается что он присутствует при конфигурировании сети.
А затем основное время система обходится без него .Датчики иногда просыпаются не находят координатор ,говорят "ну и хрен с ним " и засыпают до следующего раза.
ZigBee сети так не могут. Для координатора нет штатного способа вернуться в сеть + в общем случае сети нужен координатор для работы.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Зигби или не зигби? А пофиг!
Есть еще вариант от TI очень симпатичный , вполне возможно применение его.Но зигби вроде как более распространен поэтому пока ориентируемся на него.
Лично я бы использовал single chip решение и свой простой протокол. С разработкой под ATmega1281RFA1 могу помочь советами и кодом, но решения от TI в конечном счете могут буть дешевле и доставабельнее.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Поскольку работа ждать как обычно не может ,я естественно имею свое мнение и свою методику расчета.
Я грубо прикинул как я сам реализовал-бы такую систему , рассчитал временные и энергетические характеристики.
Для надежности умножил все на 10 и исхожу пока из этого в текущей разработке.
Это и будет самая точная оценка.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Чуть позже произведу эксперименты с реальным оборудованием и буду иметь кое-какие реальные цифры.
Но!!! Я не буду знать чего мне ожидать в нештатных ситуациях , помехи , сбои необходисмость введения новых датчиков с пересинхронизацией всей сети.Это как мне кажется весьма энегргоемкий процесс.
У вас сети как таковой не будет, если вам нужно снимать данные раз в месяц, то и включайте эти модули раз в месяц.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
Короче говоря ищу любые примеры полных расчетов подобных сетей с теоретическими выкладками.
Мне попадались такие расчеты от университетов, но они ничего общего с реальностью не имеют и обычно для простоты не учитывают кучу факторов.


QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
А как часто надо просыпаться чтоб процесс опроса 20 несинхронизированных датчиков опросить за 2-3минуты?
Просыпатся нужно так часто чтобы:
1. Координатор не забыл про это устройство. Это определяется настройками сети.
2. Было удобно пользоваться. Период 1 час. Приехал человек на объект данные снять, а устройство только что проснулось и уже заснуло - ему нужно час ждать.

QUOTE (PlainUser @ Nov 17 2011, 10:29) *
А если помехи ?
Если помехи, то вообще может никакой связи не быть.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.