Понимание спецификаций NRF24L01

Я читал это руководство о NRF24L01 и наткнулся на несколько терминов. что я не совсем понял.

Он использует диапазон 2,4 ГГц

  1. Относится ли это к частоте электромагнитных волн, которые устройство использует для связи?

При использовании на открытом пространстве и с более низкой скоростью передачи данных дальность действия может достигать 100 метров.

  1. Я знаю, что скорость передачи означает, сколько "групп бит" передаются в секунду. Я не совсем понимаю, почему диапазон увеличивается при более низкой скорости передачи данных.

Модуль может использовать 125 различных каналов, что дает возможность иметь сеть из 125 независимо работающих модемов в одном месте. Каждый канал может иметь до 6 адресов, или каждое устройство может обмениваться данными с 6 другими устройствами одновременно.

  1. Означает ли здесь канал одну частоту? Как определяется диапазон возможных каналов (почему 125) и как определяется наименьшее обнаруживаемое разрешение (наименьшее изменение частоты, которое может вызвать изменение канала)? Так работает ли одно устройство только на одной частоте или одно и то же устройство может общаться на разных частотах в одно и то же время и, таким образом, одновременно быть частью разных сетей? По сути, я не могу понять смысл этого абзаца!

, 👍2


2 ответа


Лучший ответ:

4

Он использует диапазон 2,4 ГГц

Относится ли это к частоте электромагнитных волн, которые устройство использует для связи?

Да. Он генерирует (и принимает) радиоволны в диапазоне 2,5 ГГц.

При использовании на открытом пространстве и с более низкой скоростью передачи данных дальность действия может достигать 100 метров.

Я знаю, что скорость передачи означает, сколько "групп бит" передаются в секунду. Я не совсем понимаю, почему диапазон увеличивается при более низкой скорости передачи данных.

Подумайте об этом, как о разговоре с кем-то. Если вы стоите рядом с ними, вы можете говорить красиво и быстро, и они могут вас понять. Ваша речь звучит красиво и ясно.

Однако, если вы находитесь на другой стороне карьера, вы должны кричать очень громко, и если вы будете говорить слишком быстро, они не смогут вас понять. Ты. Иметь. К. Кричать. Медленно. чтобы они могли вас понять.

Окружающая среда сильно влияет на распространение вашей речи. На больших площадях много эха и прочего. То же самое и с радиочастотной связью. Там больше шума и вещей, которые могут прервать общение. За счет более низкой скорости передачи вы даете получателю больше времени, чтобы понять, что он получает, и разобраться в данных.

Модуль может использовать 125 различных каналов, что дает возможность иметь сеть из 125 независимо работающих модемов в одном месте. Каждый канал может иметь до 6 адресов, или каждое устройство может обмениваться данными с 6 другими устройствами одновременно.

Означает ли здесь канал одну частоту? Как определяется диапазон возможных каналов (почему 125) и как определяется наименьшее обнаруживаемое разрешение (наименьшее изменение частоты, которое может вызвать изменение канала)? Так работает ли одно устройство только на одной частоте или одно и то же устройство может общаться на разных частотах в одно и то же время и, таким образом, одновременно быть частью разных сетей? По сути, я не могу понять смысл этого абзаца!

Здесь действует ряд различных факторов. Во-первых, это "Пропускная способность" канала. Это максимальное количество данных, которое может быть втиснуто в конкретную несущую частоту с определенным объемом "пространства". вокруг сигнала. Вы можете думать о ширине канала как о диаметре трубы. Чем шире труба, тем больше воды может быть пропущено через трубу в секунду.

Вы хотите разбить выделение RF на достаточное количество каналов, чтобы обеспечить достаточно одновременный доступ к большому количеству устройств, но в то же время вы хотите иметь достаточную пропускную способность для каждого канала, чтобы вы могли передавать разумные объемы данных.

Все это балансирование.

Компания Nordic решила, что 125 каналов — оптимальный баланс для их приложения.

Один nRF24L01+ может работать на одной частоте одновременно. Это не значит, что вы не можете дать ему команду менять частоты в любое время, но он может одновременно слушать только одну частоту. Как обычное FM-радио, вы можете слушать только одну радиостанцию за раз.

Но протокол nRF24L01+ использует адреса внутри этого одного выбранного канала, поэтому множество устройств могут находиться на одном канале для совместной работы, и каждое из них отличается своим адресом.

Протокол также включает в себя понятие "конвейеров" которые представляют собой виртуальные беспроводные каналы между двумя физическими устройствами. После того, как вы настроили канал с адресом, любое другое устройство может взаимодействовать с этим каналом. Вы можете настроить до 6 каналов, чтобы до 6 устройств могли одновременно отправлять данные на одну и ту же цель, а данные каждого устройства хранятся отдельно и отдельно от других. Это похоже на 6 последовательных портов, одновременно подключенных к разным устройствам.

,

Не уверен, откуда вы взяли 100 МГц (мин? макс?). Большинство пользователей этого диапазона используют очень разные полосы пропускания: 22 МГц (802.11b), 20 МГц (802.11g), 40 МГц (802.11n), 1 МГц (Bluetooth), 2 МГц (BLE), 2 МГц (802.15.4/802.11n). Zigbee/Thread)... 100 МГц — это общий размер диапазона ISM 2,4 ГГц, но во многих регионах он на самом деле немного меньше этого., @jcaron

Википедия на странице изма. Но я, наверное, неправильно понял. Это плохо написано., @Majenko


2
  1. Да. Они называют это диапазоном, потому что nRF24L01 может работать на частотах от 2,400 ГГц до 2,525 ГГц.

  2. Это как говорить с кем-то медленнее. Так легче отличить сигнал от шума.

  3. Вроде. Каждый канал отличается от следующего на 1 МГц (2,4 ГГц + (125 * 1 МГц) = 2,525 ГГц, что является диапазоном, указанным выше). Эта разница выбирается более или менее произвольно. 125 каналов, потому что он должен оставаться в диапазоне ISM 2,4-2,5 ГГц. Обратите внимание, что разные каналы все еще могут мешать друг другу, если они не находятся достаточно далеко друг от друга. Как и в случае с Wi-Fi, где у вас было 11 каналов, но было рекомендовано использовать только каналы 1, 6 или 11. NFR может работать только на одной частоте/канале за раз. Однако вы можете переключать каналы во время его работы. Но лучше, чтобы все работало на одном канале и использовало каналы NRF для создания отдельных «сетей». Или даже использовать тот же канал, но пакет должен содержать информацию о том, какие данные он содержит.

,

Обратите внимание, что не все каналы могут быть использованы. Например, в регионе ЕС (ETSI) диапазон ISM 2,4 ГГц заканчивается на частоте 2,4835 ГГц, поэтому вы можете использовать только каналы 1–83 на частоте 1 МГц (до 1 Мбит/с) и только половину из них на частоте 2 МГц., @jcaron

@jcaron хорошее замечание. Я хотел включить это, но я не мог найти хороший источник. Похоже, что в Северной Америке действуют еще более строгие ограничения, максимальная частота составляет 2,473 ГГц. Вы определенно хотите оставаться в этих пределах, а не рисковать штрафами или тюрьмой., @Gerben