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[参考译文] CC1310:CC1310 上 Contiki-NG 中的射频范围限制(RPL 网状网络)

Guru**** 2810805 points

Other Parts Discussed in Thread: CC1310

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/wireless-connectivity/sub-1-ghz-group/sub-1-ghz/f/sub-1-ghz-forum/1623597/cc1310-rf-range-limitation-in-contiki-ng-on-cc1310-rpl-mesh

器件型号: CC1310

我们正在使用开发射频网状网络 Texas Instruments CC1310 持续更新 Contiki-NG 通信 RPL 路由堆栈。

我们的目标是实现 可靠的通信距离为 250–300 米 硬件设计的节点之间的通信。 然而、在现场测试中、我们目前仅限于 ~100 米至 150 米

电流设置

  • 射频器件: Texas Instruments CC1310

  • 操作系统/堆栈: Contiki-NG

  • 路由协议: RPL

  • 网络类型:mesh(连接到根节点的终端节点)

  • 环境:密集的城市现场部署

观察和实验

1. SmartRF Studio 测试

消息流 SmartRF Studio 7. 通信 SimpleLink 远距离 PHY 配置 我们测试了两者之间的通信 CC1310 LaunchPad 并实现了预期的扩展范围。 这表明射频硬件本身能够覆盖更远的距离。

2. Contiki-NG 固件测试

微控制器设置 Contiki-NG 固件位于同一 LaunchPad 硬件上 、通信范围下降到大约 100 米

3. TX 功率调整

我们将传输功率设置为最大支持值 ( +14dBm )、但这确实如此 范围不会产生任何明显的改进

4.数据速率修改

我们从中降低了 PHY 数据速率 50kbps(默认值) 最终目的 5kbps

观察到的行为:

  • 最大通信范围 大致相同(100–150 米)

  • 但是、重新连接行为有所改善:

    • AT 50kbps 、节点重新加入网络的速度缓慢、并且仅在它们返回时才重新加入网络 ~80–90 米

    • AT 5kbps 、节点 几乎立即重新加入网络 就会恢复到覆盖范围。

5. RSSI 观察

我们在测试过程中通常注意到节点 当 RSSI 低于约−95dBm 至−100dBm 时、从根节点断开连接


问题

  1. Contiki-NG 中的哪些参数对 RF 范围影响最大?
    具体在中 无线电驱动程序、PHY 配置或 RPL 栈

  2. 是否有 RSSI 阈值、链路质量参数或 MAC 层设置 这可能会导致节点过早断开连接?
    如果是、是否可以调整这些阈值?

  3. 需要对 Contiki-NG 固件或对讲机配置进行哪些具体更改 将实际通信范围扩展到 250-300 米

  4. 是可实际实现的 250-300 米范围 在中 密集的城市环境 消息流 CC1310 与标准天线 或者我们是否应该期望更低的实际限值?

  5. 是否有任何人使用成功实现了类似的范围 在 RPL 网状网络中使用 CC1310 的 Contiki-NG

任何有关的见解 无线电驱动程序调优、MAC 参数、RPL 链路指标或 PHY 配置 非常感谢。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Mayur:

    当您运行 Contiki 软件时、我将再次检查您的设备是否实际使用了与使用 Studio 进行测试时相同的射频配置。

    尤其是在增加 TX 功率时发现没有改善、这听起来很奇怪。 如果您可以使用频谱分析仪、我将检查 Contiki 软件的实际 TX 输出功率、并确认其与您的配置匹配。

    如果您无法使用频谱分析仪、则可以比较功耗。 功耗在很大程度上取决于 TX 输出功率(请参阅数据表)、因此、如果您将 Contiki NG 堆栈设置为使用+0dBm 和+14dBm、那么您应该会看到功耗显著增加。 可以使用功率分析仪或能量跟踪装置。

    1. Contiki-NG 中的哪些参数对 RF 范围影响最大?

      Marie:对讲机设置将是主要驱动程序。
    2. 是否有 RSSI 阈值、链路质量参数或 MAC 层设置  这可能会导致节点过早断开连接?
      如果是、是否可以调整这些阈值?

      Marie:我不知道你的 Contiki 堆栈是否有这些,但这听起来很奇怪。
    3. 需要对 Contiki-NG 固件或对讲机配置进行哪些具体更改  将实际通信范围扩展到  250-300 米

      Marie:我将检查 Contiki 固件是否使用了您认为的对讲机设置。
    4. 是可实际实现的 250-300 米范围  在中  密集的城市环境  消息流  CC1310 与标准天线 或者我们是否应该期望更低的实际限值?

      Marie:我们有一个范围计算器,您可以使用它进行估算。 我还建议在部署您的产品的环境中进行 SmartRF Studio 测试。  https://www.ti.com/tool/RF-RANGE-ESTIMATOR 
    5. 是否有任何人使用成功实现了类似的范围  在 RPL 网状网络中使用 CC1310 的 Contiki-NG

      “我不知道。“ 也许社区中有人想谈论他们的经历。 您也可以在论坛中搜索其他用户关于 Contiki 的问题。

    谢谢、

    Marie H

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Mayur:

    好的。

    我建议您使用与您计划在网络中使用的相同设置执行所有范围测试。  Studio 中的 SimpleLink 远距离 5kbps PHY 提供了一些实现远距离的额外技巧、它已由我们的射频验证团队进行了表征和优化。 如果您生成自己的 5kbps 设置、我不会假设您能够获得相同的范围。

    我建议在 Studio 中生成相同的 5kbps 设置、进行适当的范围测试、看看您是否对结果满意。 顺便说一下、我们有一个应用手册、我会推荐给任何想要制作自己的 PHY 的人:

    https://www.ti.com/lit/swra682

    顺便说一下 、我不知道您是如何到达的。symbolRate.prescale = 0xF、.symbolRate.rateWord = 0x3333。 当我在 Studio 中输入它时、符号速率约为 20 kbps。

    谢谢、

    Marie H

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Marie:

    感谢您的答复。

    按照建议、我尝试使用 SmartRF Studio 7 生成的 5kbps PHY 设置 直接在中 Contiki-NG 可以正常运行。 但是、生成的配置文件与 Contiki 无线电驱动程序不直接兼容、并导致多个编译错误。

    **** Build of configuration Debug for project Contiki-Stack ****
    
    /home/satyam/ti/ccs1281/ccs/utils/bin/gmake -k -j 4 all -O
    
      CC        /home/satyam/Documents/contiki-ng/arch/cpu/cc26x0-cc13x0/rf-core/smartrf-settings.c
    /home/satyam/Documents/contiki-ng/Makefile.include:570: recipe for target 'build/cc26x0-cc13x0/launchpad/cc1310/obj/smartrf-settings.o' failed
    /home/satyam/Documents/contiki-ng/arch/cpu/cc26x0-cc13x0/rf-core/smartrf-settings.c:27:10: fatal error: smartrf_settings.h: No such file or directory
       27 | #include "smartrf_settings.h"
          |          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    compilation terminated.
    gmake: *** [build/cc26x0-cc13x0/launchpad/cc1310/obj/smartrf-settings.o] Error 1
    gmake: Target 'all' not remade because of errors.
    
    **** Build Finished ****

    您能告诉我如何生成与 Contiki 兼容的文件吗?如果您为我提供 5kbps 数据速率的推荐文件、该文件会更好。  

    顺便说一下 、我不知道您是如何到达的。symbolRate.prescale = 0xF、.symbolRate.rateWord = 0x3333。  当我在 Studio 中输入它时、符号速率约为 20 kbps。

    这些值取自 A 使用 SmartRF Studio 生成的 5kbps 配置文件 、然后我尝试通过替换默认 Contiki RF 设置文件中的相应参数进行集成。 此方法可能导致参数映射不正确。

    您能否说明从中移植 PHY 设置的正确过程 SmartRF Studio Contiki-NG 射频配置

    再次感谢您的指导。

    此致、
    Mayur

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Mayur:

    编译错误只是说明头文件丢失了吗? 为什么不只添加它?

    我不熟悉 Contiki NG、因此我不知道需要什么才能兼容。 无论是更改变量名称、是否需要特定格式(如 IEEE)或其他格式、这都是一个问题。

    我建议先使用尽可能与 SmartRF Studio 中的 Contiki NG PHY 相似的内容。 例如、50kbps 2-GFSK IEEE Mr-FSK PHY、如果这是 Contiki 所使用的。 然后只更改符号速率。

    从 5kbps 的 Simplelink 远距离 PHY 开始时、可能会给您带来很多麻烦。

    谢谢、

    Marie H