我有一个使房屋中的东西自动化的项目。
我是开发人员,但是电子产品和物联网的初学者。

我应该使用什么进行无线通信? Wi-Fi,蓝牙...我应该在哪里看?

我需要一种便宜,低功耗,纤巧的解决方案,例如制造额外的无线光遮断器,或者尝试进行本地三角化等操作带有我室友的集成电路臂章(没有囚犯!房子很大,是为了拥有“火炬模式”,灯光跟随着您,以节省能源)

我们还可以种植食物(蘑菇),因此将来可以对文化进行优化。我也想打开/关闭一些门。

它必须是模块化的,这样最后的API才能很酷。

是IoT上的蓝牙集成电路,由可以通过Wi-Fi(或直接通过蓝牙)控制的Raspberry Pi(服务器)是一件好事吗?我想念什么?

评论

出于功耗考虑,绝对不是wifi,尽管可能存在蓝牙低功耗的问题,但由于规范中存在一些设计缺陷,特别是在共享方面,2.4 GHz无线电/ MCU芯片之间可能存在一些定制方案,旨在更精确地满足您的需求。如果您需要与具有BTLE的现有设备(尤其是电话)进行通信,那么使用BTLE实际上很有意义。

与电话通信时,如果我不直接执行而是通过实例处理Raspberry PI上的自定义方案数据,并为电话/应用程序运行带有Web服务的服务器,该怎么办?您是否有任何良好的学习自定义方案等的资源?

然后,您可以在两端实现自定义功能。请记住,由于依赖不喜欢错误的断电的SD卡,因此pi很脆弱。

不知道从何而来的2.4 GHz昂贵的想法,因为这是错误的。收发器的数量少至1美元。但是,至少对于有墙壁或其他噪声源的情况,对于许多非许可机制,25m可能不够可靠。诸如LoRa之类的东西旨在以低功耗走更长的距离,但是对可通过它放置的数据的速率和总数据量的限制要低得多。

我不确定是否有现成的东西,但是通过WiFi连接的节点备份BT-LE的想法可以使范围听起来很合理。

#1 楼

在这里,您可以轻松了解11种物联网协议的详细列表。

这里是摘要,以防万一链路中断


蓝牙标准:蓝牙4.2核心规范频率:2.4GHz(ISM)范围:50-150m(智能/ BLE)数据速率:1Mbps(智能/ BLE)

Zigbee标准:基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0频率:2.4 GHz范围:10-100m数据速率:250kbps

Z-Wave标准:Z-Wave Alliance ZAD12837 / ITU-T G.9959频率:900MHz(ISM)范围:30m数据速率:9.6 / 40 / 100kbit / s

6LowPAN标准:RFC6282频率:(已在包括蓝牙Smart(2.4GHz),ZigBee或ZigBee或低功率RF(sub-sub 1GHz)范围:N / A数据速率:N / A

线程标准:基于IEEE802.15.4和6的线程LowPAN频率:2.4GHz(ISM)范围:N / A数据速率:N / A A

WiFi标准:基于802.11n(当今家庭中最常用的频率)频率:2.4GHz和5GHz频段ge:大约50m数据速率:最高600 Mbps,但更典型的是150-200Mbps,具体取决于使用的信道频率和天线数量(最新802.11-ac
标准应提供500Mbps 1Gbps)

蜂窝标准:GSM / GPRS / EDGE(2G),UMTS / HSPA(3G),LTE(4G)频率:900/1800/1900 / 2100MHz范围:GSM的最大距离为35km; HSPA数据速率最大200 km
(典型下载):35-170kps(GPRS),120-384kbps
(EDGE),384Kbps-2Mbps(UMTS),600kbps-10Mbps(HSPA),3-10Mbps (LTE)

NFC标准:ISO / IEC 18000-3频率:13.56MHz(ISM)范围:10cm数据速率:100–420kbps

Sigfox标准:Sigfox频率: 900MHz范围:30-50km(农村环境),3-10km(城市环境)数据速率:10-1000bps

Neul标准:Neul频率:900MHz(ISM),458MHz(UK),470- 790MHz(空白)范围:10km数据速率:几bps,最高100kbps

LoRaWAN标准:LoRaWAN频率:各种范围:2-5km(城市环境),15km(郊区环境)数据速率:0.3-50 kbps。


请考虑以下事项:


要覆盖信号的距离越长,所需的功耗就越大。
您需要的数据速率越高,频率越高,因此功耗也就越大。

因此,我建议使用低频协议。 ZigBee工作得很好,功耗很低,非常受欢迎。唯一的缺点是Raspberry Pi不包含ZigBee发送器,您可能需要额外的adfruit。

评论


这是一个很好的列表,很高兴保持更新。我要补充一些内容;蓝牙5(数据速率和范围的变化)和网状功能,LoRa可以达到300 kbps(这些是我所见过的模块,但是我认为有些模块可以进一步发展)。

– dicobraz
17年7月7日在16:30

#2 楼

参考Snake答案中提供的协议列表,似乎您需要的协议范围为20-100m,低功耗性能好(理想情况下是无源的,但我不知道任何解决方案),带宽也不是很多对于携带的部分。此外,您还需要一些静态节点,这些节点从功耗的角度讲应较少受到约束。

BT-LE是使用最广泛的协议。不幸的是,我认为您无法以与使用节点相同的方式来重复使用手机(除非您依赖于协议的纯被动交互)。但是,提供此协议的SoC加上足够的外围设备以启用健身追踪器或耳机是很常见的(并且在规格方面有所改进)。

如果您查看使用2.4 GHz无线电的最新SoC,您会发现“他们会发现它们通常不仅仅支持蓝牙(您只需配置正确的软件堆栈),因此值得研究一下,如果使用其他协议可以获得更好的结果(但是您需要为静态天线添加另一个无线电而受到惩罚)节点)。您的用例似乎依赖于可靠的信号强度指示(假设没有飞行时间精度)。

在设计的此阶段,最重要的任务之一就是确定功率。便携式设备的预算和充电配置文件。这将对睡眠状况和传输频率产生影响。您可能想使用加速度计来适应传输速率(因为无线电可能要消耗更多的能量,而不仅仅是轮询以检查运动)。

#3 楼

Snake的答案中未列出的一种协议是433MHz / 868MHz / 915MHz的无线电模块,其中一种将覆盖您所在国家的爱好/研究频段,并可用于创建低功率节点。 RFM69和NRF24L01 +。

https://www.mysensors.org/已将它们放入带有协议和网关的网络设置中,这些协议和网关都是开源的,可以与一系列现有控制器进行通信,并提供许多在传感器/节点和控制器端都有发展的机会。

#4 楼

我将介绍一些具有集成协议的Nordic SoC解决方案。 Nordic是拥有可让您测试不同场景的芯片的好方法,Nordic的SoC芯片组中包含具有大多数常用协议(蓝牙,WiFi,IEEE,ANT等)的SoC。

我将从最简单,功能最多的IMHO解决方案蓝牙开始。尽管我不确定本地三角剖分,但似乎对您的要求来说有些过头了,也许可以考虑使用蓝牙信标。