6. Analýza pokrytí signálu bezdrátových senzorových sítí

6. Analýza pokrytí signálu bezdrátových senzorových sítí

Bezdrátová senzorová síť a její plánování
Rádiový přenos dat ze senzorů a vytváření senzorových sítí je dnes stále běžnější.
Vznikají nové komunikační standardy a s problematikou rádiové komunikace se
setkávají i ti uživatelé, kteří ji dosud užívali pouze pasivně. Obzvláště složitá situace
je tam, kde využíváme rádiové přenosy uvnitř husté zástavby a nebo uvnitř budov.
Odhad pokrytí budovy RF signálem ještě před instalací samotné technologie může
ušetřit mnoho času a problémů.
1. Zapněte stolní PC i notebook (na obou účet student, heslo student) a na obou
spusťte program WavenisTester. Zvolte sériové rozhraní, k němuž je připojen
radiomodem (COM1 na stolním PC a COM6 na notebooku) a stiskněte tlačítko
LoadDLL. Do příkazové řádky programu zapište sekvenci A0 a odešlete ji. Pokud
je přijata odezva modemu (kladné potvrzení 06 a identifikační řetězec), funguje
komunikace mezi modemem a počítačem správně (příkazy se zadávají
hexadecimálně).
2. Podle přiložené tabulky příkazů na konci návodu (detaily naleznete v manuálu
k radiomodemům) ověřte následující nastavení obou modemů:
3. Switch mode status (příkaz 5010) musí vracet 510000
4. RF communication mode (příkaz 66) musí vracet 670000A3
5. RSSI autocorrection (příkaz 5A) musí vracet 5B0001
V případě, že se nastavení bude lišit, změňte ho na požadované hodnoty.
6. Ověřte vzájemnou komunikaci mezi radiomodemy. Adresa radiomodemu je vždy
napsána přímo na něm na spodní straně krytu. Příkaz pro odeslání zprávy má
formát 22aaaaaaaaaaaadd..dd, kde aa..aa je adresa cílového modemu a dd..dd jsou
vysílaná data.
7. Ověřte, že úroveň přijímaného signálu je vyšší než – 40 dBm. K tomu slouží
dvojice příkazů pro čtení parametru RSSI (Received Signal Strength Indicator).
Úroveň lokálně přijímaného signálu od daného uzlu získáme příkazem
6Aaaaaaaaaaaaa, úroveň příjmu vzdáleného uzlu získáme příkazem
68aaaaaaaaaaaa, kde aa..aa je adresa vzdáleného uzlu (v obou případech !!!).
Přibližná převodní tabulka mezi indikátorem RSSI a vstupní úrovní je následující:
Vstupní úroveň (dBm)
RSSI
Vstupní úroveň (dBm)
RSSI
-59
0x2D
-64
0x22
-69
0x1F
-74
0x1C
-79
0x19
-84
0x16
-89
0x12
-94
0x0E
-99
0x0A
-104
0x06
-109
0x02
Rozsah indikace RSSI je 0 – 2Fh.
1. Na stolním PC spusťte program I-Prop, který umožňuje odhad pokrytí RF
signálem v budovách. Seznamte se s principem jeho funkce podle kapitoly 9 (str.
31) manuálu k programu I-Prop.
2. Dle postupu uvedeného v kapitole 10 manuálu vytvořte nový projekt. Podkladová
bitmapa je uložena v souboru „blok A3.bmp“. Vyzkoušejte modelování s využitím
„one-slope“ modelu, ověřte vliv nastavení jednotlivých typů prostředí. Doplňte 2
a případně i první patro budovy (zkopírováním 3 patra) a namodelujte situaci
v nich. Výstupní úroveň stacionárního modemu je 14 dBm, vliv použité antény
zanebejte.
3. K podkladové bitmapě definujte jednotlivé zdi a jejich typy (nezbytné pro „multiwall“ model. Pro uvedený model postačuje rozlišení dvou typů zdí – slabé a silné).
Opět modelujte rozložení úrovně signálu ve všech třech patrech.
4. Odpojte notebook od síťového zdroje a s využitím příkazu 6A zmapujte úroveň
příjmu vyčtením RSSI indikátoru alespoň na 3 různých místech ve všech třech
patrech.
5. Analyzujte, jak dobře model pokrytí předpověděl skutečně naměřené rozložení
úrovně signálu. Bez kalibrace antén (mobilního i stacionárního modemu) nelze
samozřejmě očekávat shodu absolutních hodnot – simulace bude zatížena aditivní
chybou!
Pozn.: Modem lze parametrizovat následujícími příkazy a parametry:
// Read and Write functional parameters 40=write, 50=read
5000
// read awakening period (násobky 100 ms, 0 = 20 ms, max. 0A = 10s)
5001
// read wakeup type (0=long, 1=short - 50 ms)
5002
5003
5004
5005
5006
5007
5008
5009
500A
500C
500E
5010
5016
5017
// read wakeup length (násobky 1 ms, 1400 = 20 ms, 1027 = 10 s)
// read polling group
// read radio ACK (0 - ne, 1 ano)
// read radio address
// read relay route status (0 - disabled, 1 - enabled)
// read relay route
// read polling route
// read polling group number
// read polling time (násobky 100 ms)
// read radio user timeout (násobky 100 ms)
// read exchange status
// read switch mode status (automatic TX mode)
// read multicast group
// read broadcast reception timeout
// Read and Select RF communication mode
66
// read RF communication mode
6400A1
// select 433 MHz, FH, 9600
640012
// select 868 MHz, SC, 4800
640094
// select 868 MHz, SC, 4800, Alarm Band
6400A2
// select 868 MHz, SC, 9600, channel select
6400A3
// select 868 MHz, FH, 9600
6400B3
// select 868 MHz, FH, 19200
6400B6
// select 869 MHz, 500 mW
6400B9
// select 915 MHz, FH, 19200
// Read and Select RF channel
62
// read RF channel
60xx
// channel number 0 - 21
// Read and Select transmission power (only WaveCard)
54
// read TX power
44xx
// select TX power (xx = 00 - 0A, -16dBm - +14dBm)
// Read and Set RSSI threshold autocorrection
5A
// read RSSI threshold autocorrection setting
4600
// set
4601
// reset
// Read RSSI (response 00 = 0%, 2F = 100%)
6Axxxxxxxxxxxx
// read local RSSI (xxxxxxxxxxxx = radio address of cooperating
module)
68xxxxxxxxxxxx
// read remote RSSI (xxxxxxxxxxxx = radio address of cooperating module)
// Selecting serial BaudRate
4200
// 9600
4201
// 19200
4202
// 38400
4203
// 57600
4204
// 115200
// Read FW version
A0
// read FW version
// Test Mode
B000
B001
B002
B003
// continuous reception
// continuous transmission without modulation
// continuous transmission with modulation
// stand-by
// Remote Services
80xxxxxxxxxxxxSSPP
80xxxxxxxxxxxx20
80xxxxxxxxxxxx28
// request service (xxxxxxxxxxxx = radio address, SS = service, PP =
params)
// get type
// get FW version
// send message
22 xxxxxxxxxxxx 00
// send data 00