Interférence radio sur 868/915 MHz

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Interférence radio sur 868/915 MHz


Les appareils IoT (Internet des objets) sont presque toujours sans fil.

Cela signifie qu’ils dépendent entièrement de la qualité de la communication sans fil.

Une mauvaise qualité signifie une mauvaise connectivité. Une qualité élevée signifie une bonne connectivité.

Une mauvaise qualité signifie généralement qu’il y a trop d’interférences – bruit – dans l’air. Dans la plate-forme Thingsquare IoT, nous utilisons le saut de canal pour éviter les canaux qui ont trop d’interférences.

Mais comment le système sait-il quels canaux sont plus perturbés que d’autres?

Entrer balayage des canaux.

Le balayage des canaux mesure la quantité d’énergie présente sur chaque canal radio sans fil.

Quand il mesure un niveau d’énergie élevé sur un canal, cela signifie qu’il y a du bruit sur le canal. Bruit qui interférera avec notre communication.

Le scanner de canaux maintient une moyenne lissée du niveau de bruit de chaque canal. C’est ce qu’on appelle le plancher de bruit. Les appareils essaieront de moins communiquer sur les canaux où le bruit de fond est élevé.

Mais ce n’est pas tout.

Le scanner de canaux peut également être exécuté dans un mode où il analyse en permanence les canaux et rapporte ses résultats à l’utilisateur. Cela rend les ondes radio invisibles visibles à nos yeux. Et nous n’avons même pas besoin d’être physiquement présents.

Pour voir le bruit de fond d’un appareil, il suffit de le lui demander.

C’est un plancher de bruit typique agréable et uniforme:





Un bon plancher de bruit sur la bande 868 MHz.

Ceci est réparti assez uniformément sur les canaux.

En revanche, voici à quoi ressemble le plancher de bruit si nous avons un émetteur non autorisé à proximité du scanner de canal:





Le plancher de bruit après avoir placé un appareil qui envoie en continu un signal autour de 865 MHz.

Pour faire le graphique ci-dessus, nous avons programmé un appareil sous-GHz pour envoyer un signal continu sur la bande 865 MHz. Cela n’est autorisé que pendant le développement – un appareil déployé doit respecter des réglementations strictes sur l’utilisation des fréquences. Plus d’informations ci-dessous.

Les points d’accès sont des scanners de canaux particulièrement bons, car ils ont une connexion rapide au backend.

Fonctionnement du scanner de chaînes

Le scanner de canaux fonctionne en balayant tous les canaux disponibles – généralement 50 – et mesure la force actuelle du signal sur ce canal.

Ces données sont signalées au backend, qui les envoie au frontend de l’utilisateur. Le frontend l’affiche dans un joli graphique à l’écran.

Bien que tous les appareils maintiennent un bruit de fond et exécutent le scanner de canaux, les points d’accès sont des scanners particulièrement bons car ils ont une connexion rapide au backend.

Le scanner de canaux balaiera la bande de fréquences sur laquelle le point d’accès est configuré pour fonctionner. Donc, s’il est configuré pour fonctionner dans le NOUS, il balaiera la bande 915 MHz. En Europe, il scanne la bande 868 MHz.

Voici à quoi ressemble le scanner de canaux en mode de balayage continu:





Échantillonnage continu du bruit sur le UE bande de fréquence.

Quelles sont les sources de bruit de canal dans la nature?

La source la plus courante de bruit de canal est d’autres appareils qui communiquent sur les fréquences 868/915 sub-GHz.

Chaque appareil qui émet sur les fréquences 868/915 MHz doit respecter des réglementations strictes.

Ces règlements sont maintenus par ETSI dans le UE et FCC dans le NOUS. Même si les deux organismes de réglementation ont des règles légèrement différentes, ils se chevauchent tous les deux.

Les appareils doivent:

  • Écoutez avant de parler. Si quelqu’un d’autre transmet, il doit attendre que l’autre transmission soit terminée avant d’envoyer quelque chose lui-même.
  • Changez souvent de chaîne. Aucun appareil ne peut utiliser sa fréquence pendant plus de quelques millisecondes. Après cela, ils doivent passer à une fréquence différente.
  • Sinon, communiquez très rarement.

Étant donné que les appareils respectent ces règles, leur support sans fil sera principalement disponible.

Lorsqu’un autre appareil émet, seuls les autres appareils du même type peuvent comprendre ce qui est transmis.

Autrement dit, un appareil IoT Thingsquare ne comprend pas ce que dit un ouvre-porte de garage standard.

Pour l’appareil Thingsquare, le signal de l’ouvre-porte de garage ne sera que du bruit. Bruit capté par le scanner de canaux.

Et ce ne sont pas seulement les appareils non-Thingsquare qui apparaîtront comme du bruit.

Si deux réseaux Thingsquare sont déployés au même endroit, ils utiliseront des clés de chiffrement et des horaires de saut de canal différents. Ainsi, s’ils entendent une transmission d’un autre appareil, le récepteur ne pourra pas la déchiffrer. Et donc cela sera interprété comme du bruit.

Conclusions

Chaque appareil Thingsquare IoT exécute un scanner de canaux qui scanne ses bandes inférieures à GHz pour vérifier les interférences radio. Les appareils essaieront alors d’éviter les canaux avec trop de bruit.

Et en regardant ce que mesurent les scanners de canaux de nos appareils, nous avons un aperçu des conditions sans fil que nous ne pouvons pas voir de nos yeux nus.

Thingsquare construit des solutions IoT avec ses clients avec un réseau maillé sans fil sub-GHz extrêmement robuste – contactez-nous pour voir comment nous pouvons vous aider!