Guten Abend, ich arbeite im Moment an einem Projekt, in dem mehr als 20.000 Teilnehmer über ein Funksystem abgefragt werden sollen. Ich frage mich welche Technologie ich wählen soll? Ich habe jetzt schon ein bisschen geschaut und denk, dass so große Netze mit Zigbee zu lösen ist. Zu Übertragung: jeder Endknoten soll jede Sekunde 8bit übertragen. Eine Schwierigkeit ist jedoch noch, dass diese 8 bit Räumlich zugeordnet werden müssen. Hierbei dachte ich daran, dass die Enddevices(RFD) nur eine geringe Sendeleistung bekommen, und hierzu viele Router(FFD, Position bekannt) aufgestellt werden. Die Fragen die ich mir stelle sind: Sind so große netze mit Zigbee überhaupt möglich? Möglich vielleicht! In den Specs. hab ich gelesen, dass nis zu 64.000 RFD's möglich sind. Hat jeder Router seine eigenen Zeitschlitze (time-slotted Verfahren)? Sodass das abfragen in 1 sek. möglich ist? -> Wenn z.B. nur 250 pro FFD's angesprochen werden. Ist der Aufbau so großer netzte überhaupt realisierbar? -> Theoretisch ok aber hat jemand schon mal praktisch so große Netze realisiert? Vielen Dank für die Hilfe und entschuldigt den ganzen Text, es ist nur nicht so einfach zu erklären :P. Gruß TIChris
Zigbee kann als Maschen-Netzwerk konfiguriert werden, dann spielen alle auch Router.
Hi, Danke für die Antwort aber dann fehlt mir der Bezug zum ungefähren Ort der RFD's.
In welchem Abstand befinden sich die Geräte? Das scheint mir die wichtigste Frage. Denn wenn man deine Angaben etwas zusammenführt, sieht mal lauter Probleme kommen...
TIChris schrieb: > ich arbeite im Moment an einem Projekt, in dem mehr als 20.000 > Teilnehmer über ein Funksystem abgefragt werden sollen. > Zu Übertragung: jeder Endknoten soll jede Sekunde 8bit übertragen. Wenn sowieso jeder jede Sekunde seine Daten in die Welt schicken soll, warum willst du die einzelnen Teilnehmer dann noch auffordern und den Funkkanal mit redundanter Abfragerei verstopfen. Da könnte man eher in Richtung SOTDMA mit festen Zeitschlitzen oder CSTDMA gehen.
Aus 8bits werden erst mal mindestens 24 wegen dr Adressierung. Dann kommt noch die Anfrage dazu. Das Ganze muss natuerlich synchron laufen. Und auf nur einer frequenz, um guenstig zu sein. Um nicht alle allesmithoeren lassen zu muessen, koennte man die leistung je nach distanz absenken.
Erstmal danke für die ganzen Antworten! Unbedarfter Beobachter schrieb: > Wenn sowieso jeder jede Sekunde seine Daten in die Welt schicken soll, > warum willst du die einzelnen Teilnehmer dann noch auffordern und den > Funkkanal mit redundanter Abfragerei verstopfen. Da könnte man eher in > Richtung SOTDMA mit festen Zeitschlitzen oder CSTDMA gehen. Ja, da habe ich mich vllt. ein wenig falsch ausgedrückt! Ich dachte auch eher an ein Zeitschlitzverfahren alla TDMA. Ist dies mit ZigBee nicht möglich? Ich habe da was von Beacon-Verfahren gelesen? Nicht identisch? Ich hatte mir gedacht dass jeder Router an seine RFD's einen Zeitschlitz von 1ms vergibt, sodass ein Router bis zu 1000 RFD'S verwalten kann. Wie gesagt ich habe noch nie mit ZigBee gearbeitet. Erscheint das unrealistisch? Sync. wird jedoch nicht so einfach denk ich! Abdul K. schrieb: > In welchem Abstand befinden sich die Geräte? Das scheint mir die > wichtigste Frage. Denn wenn man deine Angaben etwas zusammenführt, sieht > mal lauter Probleme kommen... Da sehe ich auch die Probleme. Darum hier auch der Thread. Die Geräte können innerhalb weniger Zentimeter zusammenliegen, bis mehrer Meter auseinander liegen. Darum war mein erster Gedanke auch IEEE.802.15.4. Jedoch sind hier erstmal nur P2P bzw. P2MP möglich?? Da das Netz mitunter, wie gesagt, sehr groß werden kann und ich zeitlich/erfahrungsmäßig erstmal nicht in der Lage bin meine eigenen Layer für ein Stern-Netz aufzusetzen, dacht ich eben an Zigbee. Zudem kann bei fester Platzierung der Router, eine ungefähre Aussage über die Position getroffen werden. Gruß TIChris
Über Zigbee weiß ich zu wenig. Aber das wirft die Frage nach der Zulässigkeit deines geplanten Verfahrens auf. Nicht alles ist erlaubt. Hier mußt du also die Vorschriften für deinen Anwendungsplatz beachten (oder auch nicht). Ich denke für Zigbee ist Jörg Wunsch kompetent. Hier zu finden. Technisch: Wenn du irgendeine Art von Synchronisation über die Zeit machst, brauchst du keine 16Bit für die eigene Adresse mehr! Du könntest jede Sekunde als Marker benutzen über eine netzweite Systemzeit und absoluten Sekunden eben jeweils ein Gerät zuordnen. Vielleicht was mit DCF77 als Taktgeber. Ein rein zufällig stattfindende Kanalbelegung kann man bei der Menge sich gegenseitig sehenden Teilnehmern jedenfalls komplett vergessen. Dazu liest du am besten MACA von Phil Karn. Sehr erleuchtend. Im Falle einer dezentralen Zugriffskontrolle: Sollen Stationen als Repeater arbeiten, oder sich teils gegenseitig nicht sehen, dann wird es nochmals erheblich komplizierter.
Hi, hab mal nach deiner Empfehlung MACA von Phil Karn gelesen. Sehr interessant :). Zum Projekt: im Prinzip brauch ich auch nur sendende RFD's, denn es muss keinerlei Kommunikation geben, bis auf Sync und Verbindungsaufbau. Die RFD's bekommen jedoch im Betrieb keinerlei Daten mehr, welche ausgewertet werden müssen. Aus dem Grund hast du recht, das ich nicht unbedingt Adressen benötige. Jedoch ist es mir nicht möglich, ein eigenes Protokoll aufzusetzen. Zur Sicherheit: Wenn hier und da mal Pakete verloren gehen, spielt keine Rolle. Gibt es nicht irgendein vorgefertigtes System/Protokoll? Ist der Aufbau mit ZigBee möglich? Hat irgendeiner schon mal so große Netze aufgebaut und kann aus Erfahrung berichten? Viele Fragen :). Schönen Sonntag allen!
Das AIS-Protokoll für Schiffspositionsfunk kann soweit ich gelesen habe bis zu 2000 Schiffe gleichzeitig verkraften. Die synchronisieren ihre Zeitschlitze mittels GPS. Jedes Paket ist nur 26 msec lang und wird alle paar Sekunden ausgesendet. http://de.wikipedia.org/wiki/Automatic_Identification_System
Mir ist kein Funksystem bekannt, wo sich wirklich gleichzeitig 20K Geräte gleichzeitig sehen können - und ich kenne einige. Die Wahrscheinlichkeit hier jemanden zu finden der das praktisch ausprobierte, geht sicherlich gegen Null. Vielleicht gibts theoretische Studien dazu <an Unis>. Mir fällt auch kein praktischer Anwendungsfall dazu ein. Das größte was ich mir da noch vorstellen könnte wäre Zählerablesen per Powerline. Das hört aber eigentlich immer am nächsten Trafohäuschen auf. An einem Trafo hängen aber vielleicht max. 500 Teilnehmer. Kannst dir noch APRS reinziehen. Mit einem Byte wirds da aber nix, da HDLC. Bei Kabelsystemen findet man immer eine Art Switch, damit Netzsegmente getrennt werden. Die Frage die kommen mußte: Was machst du, was ist das für ein System? Die Lösung ist eigentlich immer ein Mehrkanalsystem. Wie man sowas optimal also billig auslegt, kannst du dir an den Mobilfunkstandards ansehen.
TIChris schrieb: > Die Geräte > können innerhalb weniger Zentimeter zusammenliegen, bis mehrer Meter > auseinander liegen. 20000 Geräte innerhalb weniger Zentimeter? Oder ist das die Distanz der einzelnen Geräte untereinander - was dann auch eine Gesamtdistanz von 50km einschlösse, wenn linear.
Hier hat jemand versucht, AIS-Signale von einem Satelliten aus zu lesen. Durch den großen Einzugsbereich kommen schnell sehr viele Signale zusammen. "FM Discriminator for AIS Satellite Detection" Leider nur in Google-Books zu lesen, ISBN 9783642136177 ab Seite 19 Der Link funktioniert vermutlich nicht dauerhaft: http://books.google.de/books?id=FnCsR_8PxmoC&pg=PA19&lpg=PA19&dq=%22FM+Discriminator+for+AIS+Satellite+Detection%22&source=bl&ots=X2gZCuvIvP&sig=vy1iCdgiskPvHowyurN3LuIre3M&hl=de&sa=X&ei=X0VvT62sJuak4gTG1bC_Ag&sqi=2&ved=0CGMQ6AEwBg#v=onepage&q=%22FM%20Discriminator%20for%20AIS%20Satellite%20Detection%22&f=false
Wenn sich die Stationen funkmaessig sehen, die Ausdehnung des Feldes hinreichend klein ist, und die Teinehmer adressiert sind, dann kann man per Trigger und Selbstautoinkrement das Feld abfragen.
Ich sehe es auch so, das IEEE 802.15.4 deinen Anforderungen schon auf unterster PHY-Ebene kaum gerecht wird, geschweige denn, wenn noch ein dicker Protokoll-Stack drueber liegt. Jede Sekunde ein Byte zu senden ist so ziehmlich der schlimmste Uebertragungsfall. Eine aehnliche Debatte gabs schon mal hier: http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&p=917893#917893 Die Uebertragung eines 1 Byte Payload-Rahmens auf 802.15.4 Ebene dauert mit:
1 | Modulation: OQPSK-250 |
2 | TX frame duration: 576 us |
3 | PSDU length: 12 byte |
4 | MAC Header: 9 byte |
5 | MAC Footer: 2 byte |
6 | Payload: 1 byte |
7 | Netto data rate: 13.89 kbit/s |
8 | FCTL: 0x8841 |
- 0...2,24ms Backoff vor dem ersten CCA trial - 128us for CCA measurement - 576us to transmit. Das CCA (clear channel assesment) koenntest du mit einem festen Sendezeitraster evtl. noch eliminieren, aber das wuerde ich nicht oben auf einem Stack wie einem MAC oder einem ZigBee-Stack implementieren. Die zuverlaessige Ortsbestimmung mittels Empfangsfeldstaerke ist hier und bei avrfreaks auch schon mehrfach als unmachbar eingestuft worden, vor allem Indoor kann man es aufgrund von Reflektionen komplett vergessen. Wenn deine (mobilen) Sendestationen zudem noch wandelnde Wassersaeulen sind (= Instanzen der Klasse Saeugetier), dann hast du noch ein Problem mit der Abstrahlung der Funkwellen bei 2.4 GHz, die Sendestationen muessten sich dann am Design der Teletubbies orientieren. Sorry fuer den vielen Optimismus, aber technisch stoesst das Projekt-Konzept hier an harte physikalische Grenzen.
Wenn die festen Knotenpunkte untereinander verkabelt werden können, spart man sich das Routing "over the air" zu einem einzelnen Koordinator. Dort würde ich bei 20000 Teilnehmern sonst einen Engpass sehen. 20000 Endgeräte auf vielleicht 20 Auflaufpunkte treffen zu lassen (und von da per Kabel weiter) dürfte schon eher gehen. Von Zigbee-Netzen mit 1000 Teilnehmern wurde schon praktisch berichtet, und wenn du kein Routing brauchst, kannst du auch ohne Netzwerkschicht (das ist die unterste der Zigbee-Schichten) auskommen. Aber wie Axel schon schrieb: rein RSSI-basierte Ortung funktioniert nicht bzw. nur sehr grob. Wenn du wirklich die Endgeräte einigermaßen genau lokalisieren willst, steigerst du damit die Anforderungen nochmal erheblich.
Ich verstand es so, daß diese Orts-Positionen genau bekannt sind bzw. keine Rolle spielen. Über den Inhalt des Bytes wurde leider keine Aussage getroffen. Auch wozu mal wieder keinerlei Aussage. Also wieder ein strenggeheimnises Ufo-Projekt. Die lebenden Wassersäulen sind übrigens bei ca. 150MHz resonant. Das hat man auch schon genutzt. Die meisten Ideen waren schonmal da ;-)
Abdul K. schrieb: > Die lebenden Wassersäulen sind übrigens bei ca. 150MHz resonant. Ich dachte eher, dass die erste Resonanzstelle der Wassermoleküle irgendwo im Bereich von 10 oder noch mehr GHz liegt? Steht irgendwo bei Wikipedia, kann man nachlesen. Der Punkt ist ja nur, dass diese Wassersäulen einfach genug Strahlung bei 2,4 GHz absorbieren (siehe Mikrowellenofen), als dass man mit einer einfachen Signalstärkebetrachtung dann keine Aussagen mehr über die Entfernung des Senders vom Empfänger vornehmen kann.
Du redest von den Wassermolekülen. Da gibts ne Unzahl von Anregungszuständen irgendwo im GHz-Bereich. 60 GHz wird ja wohl für zukünftige WLANs verwendet werden. Viel Dämpfung ermöglicht viele Transceiver auf engem Raum. Der Mensch resoniert bei 150MHz als Dipol. Die Kopplung muß in Gürtelhöhe erfolgen. Ein Pager mit Ferritantenne dort angebracht, voila ...
Abdul K. schrieb: > Der Mensch resoniert bei 150MHz als Dipol. Naja, mäßig. So gut ist die Leitfähigkeit nun auch wieder nicht.
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