Drahtlose Kommunikationsreichweite

Beim Entwerfen eines drahtlosen Systems für jeden Zweck ist der wahrscheinlich wichtigste Faktor die Reichweite der drahtlosen Kommunikation . Bei Link Labs ist die erste Frage, die wir oft bekommen, wenn wir mit einem neuen Kunden über Symphony Link sprechen:„Wie groß ist die Reichweite?“ Es ist keine abgeschnittene Antwort. Wenn wir "7 Meilen" sagen, riskieren wir, Kunden in die Irre zu führen, aber wenn wir sagen "Bitte listen Sie die folgenden 10 Annahmen auf", klingen wir zu sehr nach einem Ingenieur, der dem Fortschritt im Weg steht.

Vergleiche und Ressourcen der drahtlosen Kommunikationsreichweite:

• Rechner für die Symphonie-Verbindungsreichweite
• Beispiel für Bluetooth-Reichweite
• Beispiel für einen Zigbee-Bereich
• Beispiel für den 6LoWPAN-Bereich

Die Reichweite der drahtlosen Kommunikation ist wirklich ein einfaches Konzept auf höchstem Niveau. Ein Sender muss genug Energie in ein „Symbol . stecken “, damit der Empfänger „hören " es. Einfach, oder?

Ein paar Definitionen also:

Jetzt gibt es einige wichtige Details darüber, wie Sender und Empfänger synchronisiert werden, damit der Empfänger diese Bits (1s und 0s) interpretieren kann. Wenn es eine lange Sendeperiode auf der Frequenz X gibt, wie viele Einsen stellt das dar? Es wird schnell kompliziert, also belassen wir es vorerst.

Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Reichweite zu erhöhen, besteht darin, die Datenrate zu verlangsamen . Dadurch wird effektiv mehr Energie in jedes Symbol gesteckt. Wenn sich Ihre Datenrate um die Hälfte verlangsamt, verdoppeln Sie die Energiemenge pro Symbol (3 dB).

Wenn Sie die Datenrate (Erhöhung der Energie pro Symbol) um den Faktor 4 (6 dB) verringern, verdoppeln Sie Ihre Reichweite (unter der Annahme, dass sich der freie Speicherplatz ausbreitet). Für die Bodenausbreitung benötigen Sie möglicherweise bis zu 12 dB (16x mehr Energie pro Symbol), um Ihre Reichweite zu verdoppeln, AUTSCH!

Ein weiterer Faktor, der oft übersehen wird, sind Störungen. Da die Fähigkeit eines Empfängers zum „Hören“ in Wirklichkeit eine Funktion des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) ist, muss das minimal erkennbare Signal bei einer Erhöhung des Rauschens um 10 dB um 10 dB stärker sein. Nicht lizenzierte Frequenzbänder, wie die 2,4-GHz- oder 915-MHz-ISM-Bänder, können von anderen Benutzern ziemlich viel Rauschen haben.