Arduino射頻傳感器網絡

Question

我目前正在設計一個傳感器網絡，它將具有小型ATtiny85探頭，每個探頭都有一個溫度傳感器，一個氣壓計和一個溼度傳感器。我想我會用這些（http://goo.gl/TqaDjl）溝通，因爲它們成本低，不需要太多的範圍。我不知道如何讓探頭與主控制器進行通訊，因爲發射器是以數字方式發送的，而且我將有+20個探頭，這些探頭都需要發送數據，而信號沒有重疊或每分鐘都搞亂。我認爲最簡單的方法是定時探測器，以便它們在傳輸中不重疊，但我不確定。 問題：

- 是否使用RF這個系統的最便宜和最好的選擇？

- 如何防止通信重疊？

- 從arduino（或ATtiny85）發送數據的最簡單方法是什麼？

Answer 1

那些將是迄今爲止最便宜的方法。至於最好的方法，有多種選擇更好，但更昂貴。想到Xbee模塊的網絡，但這些網絡的成本要比每雙1.25​​美元要貴。

但是，使用RF模塊是非常有用的。爲了防止通信重疊，在每個傳感器節點和主集線器上放置一個RF發射器和接收器。主集線器可以發送「hey sensor1給我你的數據」，並將其傳播給所有的傳感器。但是，只有傳感器1纔會意識到「嗨，我是傳感器1，這是我的數據」，中心將監聽。然後，集線器將繼續並說「嗨sensor2發送給我你的數據」等等等等。

Answer 2

我認爲你的原始方法可能是最好的。在每臺設備上安裝Tx和Rx的方法可能都很實惠，但我質疑它是否可行。有20個設備以相同的頻率發送，接收器「聽到」哪一個。最重要的是，當自己的發射器非常近時，設備如何接收任何遠程發射器的信號？請記住：這些是AM收音機，即使不發送任何數據，也會「發送」運營商。在嘗試全面擴展之前獲取少量變送器。

爲了避免在非活動發射機的湯中接收到一個活動發射機的問題，您希望只有1個發射機在1次通電。您可以控制Vcc到一個發射器，打開它，發送數據突發，然後關閉它。

- 如何防止通信重疊？

你不能 - 你必須接受，偶爾會有重疊。爲傳輸的數據添加一個CRC，以便接收器可以檢測到垃圾。

多臺變送器的時間確實是一個項目本身。你當然不希望在相同的傳輸期間運行它們。它們可能不會在開始時發生碰撞，但是當兩個設備一起漂移並開始碰撞時，它們會停留在一起並長時間相撞，直到時鐘分開。

我會從簡單的事情開始。例如，對於三個設備，以2000 ms，2200 ms，2400 ms週期運行傳輸（使用EEPROM進行配置）。這樣，如果一對碰巧在一個數據點發生碰撞，那麼下一對傳輸將相距200毫秒。

Answer 3

我想我遲到了派對，但是我會在一個鏈接上提供一些關於碰撞控制的一些見解，這些碰撞控制在一個鏈接上有很多顫振發射器，a la 802.11。這有點分包。

如果兩個發射器試圖同時發射，你肯定會在接收器處得到一個腐爛的燻肉。

WiFi風格的碰撞簡化版本會很好。基本上，它使用可檢測的前導碼，而對於較長衝突發生機率更高的傳輸，它可以使用較短的請求/清除來發送數據包。

雖然這可能是矯枉過正，但我​​會選擇前導。首先發送穩定的可識別的數據流，如十六進制555533330f0f00ff，它基本上是交替1s和0s，但頻率發生變化（0101，然後是0011，然後是00001111等），這是一種不太可能得到的容易識別的模式雜散輻射或噪音。

這種模式可能會發生移位，所以有一組其他前導碼應該相對於原始碼位移。

如果發射器檢測到這個序言，它應該停止並等待。如果將所有數據包限制在一定的時間長度內，如果在數據包之間等待足夠的時間，則不應發生衝突。如果在一個數據包的時間內，聽到一個前導碼，那麼你的站點應該等待傳輸的全部長度（監聽它的長度和其他標題字段，以便知道需要等待多長時間）。數據包完成後，您的電臺可以發送其前導碼。

這是WiFi相似性停止和簡單的協議接管的地方。

請注意，如果兩個站正在等待一個數據包，他們幾乎可以同時啓動它們的前導碼。爲了解決這個問題，每個臺站應該在其前導碼中翻轉不同的零位。如果它檢測到該位爲1，則會看到另一個站點正在預覽，並應退出。

每個電臺在每個數據包後都應該等待一定的延遲（直到你），以便其他電臺可以開始傳輸。

通信模式的一些草圖顯示，這足以滿足您的需求。

現在如果它是一個主從式系統，只要你只有一個網絡，它應該更容易，因爲應該只有一個未決請求會涉及一個從屬傳輸。