Úzkopásmový Sub-GHz USB transceiver

[Velocitus]

Ahojte,

rád by som Vás oboznámil s jedným mojim projektom, za účelom akejsi spätnej väzby.

Dlhodobo riešim kdejaké zariadenía pre bezdôrovú sieť senzorov. Jedným z nich je zberač dát v podobe USB kľúča, ktorý má úzkopásmový bezdrôtový vysielač pracujúci na 868MHz s výkonom 500mW. Pre PC sa kľúč javí ako virtuálna sériová linka, ktorá prepošle vstup do vzduchu ( a aj naopak – polovičný duplex ). Vysielanie realizuje obvod CC1120 zo zosilňovačom CC1190. Zariadenie malo niekoľko verzií s rôznymi obvodmi.

Na obrázku sú verzie od najstaršej v ľavo a majú nasledovnú výbavu :
1. MSP430 + CC1120
2. MSP430 + CC1120 + CC1190
3, FT234XD + STM32F0 + CC1120 + CC1190

Najprv tam teda bol aj MCU od Texasu, pričom používal ich USB stack. Ten ale zaberal 9kB z 16kB Flash-ky, ktoré free kompilátor dovoľoval...tak som to vymenil za STM-ko. O USB sa v najnovšej verzií stará síce drahšie FTDI-čko, ale je s tým menšia oštara.
Testovaný dosah vysielača CC1120 je bez zosilňovača na priamu viditeľnosť 200m pri rýchlosti 1kbps a šírkou pásma 25kHz. Zo zosilňovačom som sa dostal na 500m pri 4,8kbps a 25kHz šírke. (všesmerové antény typu drôt). Nie celkom košer porovnanie, ale aj to časom bude. Obvod zvláda až 8kHz šírku pásma takže dosah ide doladiť aj tým.

Transceiver CC1120 používam kvôli množstvu modulácií a doplnkov pri spracovaní dát/signálu, ktoré ponúka. Nevýhodou je síce jeho cena, ale pre pomalú linku s ďalekým dosahom to stojí zato.

V poslednej dobe uvažujem, či by malo zmysel predávať to ako „otvorený“ vysielač, ktorý by si mohol používateľ doprogramovať. K debuggovaniu treba bežný STM kit so SWIM interfejsom. Sám pre to písem chat aplikáciu, kde si môžete písať s ľuďmi v dosahu. Tá by bola potom otvorená a spolu s ďalšími základnými inicializáciami, by človeku uľahčovali programovanie. Zariadenie funguje na Windowse aj na Linuxe vrátane distribúcií pre Armové procesory. ( Testované na Raspberry 3 a A20-olinuxino-lime ) Dajú sa na tom teda robiť rôzne aplikácie z oblasti automatizácie domova/skleníka, rádio lokácie a pod. Na trhu som programovateľný vysielač nevidel, a keď kúpite hotový, tak väčšinou nemáte prístup ku všetkým hardvérovým funkciám.


Na koniec mám na Vás niekoľko otázok.
- Príde Vám takéto zariadenie predajné?
- Viac sa Vám tam pozdáva integrovaná anténa či radšej SMA konektor?
- Príde Vám dosah bez RF zosilňovača dostačujúci pre takýto účel?
- Má zmysel hľadať crowdfunding pre výrobu?

Ďakujem

[rohy]

1-ano,zrovna by sa mi take niečo hodilo
2-radšej SMA
3-skor večši dosah,ktory by sa dal nejak regulovat /vykon/
4-neviem posudit

[raden]

1 - áno
2 - nebolo by možné vyrobiť verziu s integrovanou anténou kde sa dá v prípade potreby pripojiť externá anténa cez SMA?
3 - neviem posúdiť
4 - treba skúsiť

[djwiktor]

1. Ano, vyzera to zaujimavo
2. SMA nevidim problem, anteny sa daju kupit hocijake.
3. Dosah na nejaku okliestenu verziu je fajn, ale tiez sa priklanam k tomu, mat silnejsi koncovy stupen a regulovat vykon cez SW.
4. Treba skusit, ak k tomu budu poriadne podklady tak neviidm problem preco by sa to nedalo.

[Velocitus]

Ďakujem za odpovede.
Tak skúsim do vianoc vypísať projekt na 100 kusov na nejaký crowdfund.
Keby to prešlo tak sa ozvem.

[hpeter]

Na wireless Com port sa lahko robi riadiaci program, su tam nejake standard prikazy-scpi?
Sancu na uspech to ma, iot/industry4,0 sa este len rozbieha. Napr (low) speed AD/DA, DIO (wireless daq).atd

[Velocitus]

Softvér tam moc rozvinutý nemám, čiže žiadne scpi. (ale veru hodili by sa )
Zatiaľ vývoj HW aj SW sústreďujem na zdokonalovanie dosahu, rýchlosti a spoľahlivosti fyzickej vrstvy.
Prevodník ani externé programovateľné IO tam zatiaľ tiež nie sú. Skôr som myslel, že nechám vyvedenú nejakú digitálnu zbernicu, ktorá by komunikovala s externým modulom. Ten by mohol byť špecializovaný na konkrétnu úlohu. No potom to už začne pripomínať Arduino/Raspberry.

[djwiktor]

Ak by si podporoval napriklad RS485 (modbus a Ascii) , tak mas velku sancu ako velke plus ( nielen pre to, ze by sa to hodilo aj mne ) - ale RS485 je velmi pouzivana uz aj amatermi pri snimacoch, vdaka moznosti viest ruseniu odolne spoje k snimacom.

[Zeren]

1) Ano
2) Asi bych přidal analog. switch a dal možnost přepnout mezi int. antenou a SMA. Pochybuji, že máš odladěnou anténu na tom plošáku. Jinak u toho SMA je potřeba, aby byl ze spodku přiletován po celé ploše, především v místě středního pinu. Odraz od takhle blbě přiletovaného SMA je dobře měřitelný. (I když na takhle nízkých frekvencích to ještě nevadí)
3) Těžko říct. Taky záleží jaký tam máš anténky.
4) Pokud jsou dobře připravený podklady, dobře odladěný soft, bude dlouhá podpora po vydání a nepodcení se náklady na projekt, tak by to šlo zkusit.

[Velocitus]

UPDATE:
Tak mám otestovanú novu verziu ( teraz už s RS485-kou a teplotne kompenzovaným oscilátorom ).

Dostal som sa k spektrálnemu analyzátoru, kde som spravil pár snímkov ako vyzerá to úzko-pásmové vysielanie. Uvediem príklad ako vyzerá zmena odchýlky od nosnej frekvencie pri dvoj-stavovej FSK modulácii.

Viacej záberov a nejaké ďalšie info k projektu riešim na Hackaday.io
Tiež sa mi cez zariadenie podarilo rozbehnúť point-to-point linku z PC na Raspberry Pi 3 a nastaviť prekladanie adries. Raspberry potom používalo zariadenie na prístup na internet. Skoro až nostalgický zážitok pozerať Youtube video načítavanie Youtube videa na 1,2kbps linke.

Teraz sa snažím zohnať zdroje na výrobu malej série zariadení. Nedávno som za týmto účelom spustil kampaň na Crowd Supply , ktorá trvá do polky Apríla 2017.
Zatiaľ to nevyzerá ružovo ale uvidíme

[hpeter]

K za nestandardny napad-projekt.