Far comunicare più schede elettroniche mediante zigbee

[WALTERmwp]

@bios85, sviluppare un ragionamento è molto utile ma per indirizzare una scelta è necessario calarsi nella realtà; poi, certamente, anche le prospettive evolutive dell'installazione sono importanti.
Se scrivi della rete mesh evidentemente è perché ti occorrono dei moduli che facciano da ponte.
Magari ci si complicherebbe la vita ma, in pratica, credo anche con una connessione peer to peer potresti risolvere l'architettura.

Saluti

[bios85]

Si, infatti è un ragionamento utile anche per condifvidere esperienze... Io, dove lavoro, sono solo come elettronico quindi non ho nessuno con cui confrontare alcune scelte e decisioni, qui sul forum per come ho visto siete davvero tanti gli esperti con molti anni di esperienza in più rispetto a me!!!
Comunque, ritornando al disorso degli zigbee, ho decoso di sfruttare il mesh perché ho pensato che dopo una certa distanza dal coordinatore ci sarebbe stata la necessità di ripetere il segnale, magari nella pratica utilizzando zigbee pro questo non sarebbe necessario, ma considerando il tipo di applicazione ho poensato fosse necessario la struttura mesh... C'è da dire che, con i nuovi hardware s2c, c'è la possibilità di installare tutti i firmware della casa digi, quindi durante i test si potrebbe valutare quale firmware utilizzare!!!

Per completezza vi spiego, a grandi linee, quello che è il progetto al quale sto lavorando... E' un sistema smart light per il risparmio energetico nell'illuminazione pubblica, dove ogni lampada viene fornita di una scheda elettronica in grado di dimmerare (DALI o 1-10V), accendere, spegnere la lampada! Queste schede comunicno mediante rete zigbee, la quale viene gestita da un concentratore da quadro (raspberry) che fa da coordinatore della rete ma fa anche da interfaccia con il mondo esterno con la possibilità di gestire l'impianto da remoto mediante un server! La gestione delle lampade viene effettuata da delle telecamere, anchesse collegate alla rete zigbee, che mediante degli algoritmi decidono quando aumentare o diminuire l'intensità della lampada. Poi ci sono altre funzioni, come profili orari ecc... Questo in grandi linee è il sistema

[luxinterior]

Avete deciso di fare questa cosa senza un committente o c'è già qualcuno che vi ha commissionato il lavoro ?
Leggendo il tuo ultimo intervento l'impressione (zigbee mqtt raspberry telecamere..) è che sia un approccio informatico al problema, sicuramente ben fatto e ben pensato, ma anche un sicuro fallimento industriale.

Tutto il sistema dovrà essere cerificato e rispettare normative e andare a certificare un quadro con raspberry...
Mi pare che sul sito stesso del raspberry dicono che è un sistema di sviluppo non un dispositivo industriale.
Quanto alal comunicazione non sarebbe meglio pensare a un modem a onde convogliate ? L'alimentazione a tutte le lamapde c'è già dovresti metterci sopra il tuo segnale. (per la serie facile parlare/scrivere...)

Visto che sei l'unico elettronico fai una valutazione non solo tecnica ma anche delle normative delgi impianti illuminazione pubblica, delle normative e e delle prove a cui devi sottoporre tutto il tuo sistema per la certificazione dei dispositivi elettronici. Puoi fare la cosa più bella del mondo ma se non è certificata non troverai nessuno disposto ad installara soprattutto un impianto di illuminazione pubblica. Non sarà il tuo caso ma occhio a non dare un taglio informatico al progetto. In ambito industriale non c'è il pulsante di reset, non c'è l'operatore che dice pazienza e riavvia. Deve funzionare cercando di recuperare anche i guai (...se possibile) quindi più le cose sono semplici più aumentano le probabilità che tutto funzioni.
Zigbee è bello se funziona, ma cosa succede quando una scheda si guasta e un nodo esce dalla rete?
Se un nodo sotto il sole decide di non funzionare più ? Nel mio paesello vengono a fare manutenzione alle lampade stradali una volta all'anno o forse anche più. Non pensare di avere nodo guasto tutta la linea spenta e intervento immediato del manutentore ti mandano solo uan riga di maledizioni.. Un'idea se puoi prevedi di mettere la parte di controllo con il modulo zigbee lungo il palo a portata di scala così può intervenire chiunque senza bisogno del cestello.
Quello che so io è che l'illuminazione pubblica i comuni la danno in appalto alle ditte. Quindi la ditta riceve dal comune Xeuro/anno fissi per mantenere la rete di illuminazione pubblica attiva. Meno guasti ci sono e più la ditta guadagna.

[bios85]

No non c'è un committente, lavoro per una piccola azienda all'interno dell'università, quindi stiamo cercando di sviluppare un prototipo il più vicino possibile ad un prodotto finale!
In realta, abbiamo già realizzato un prototipo che attualmente è in fase di test utilizzando per la comunicazione le onde convogliate, ma devo dire che creano un sacco di problemi.... specialmente se la rete elettrica che alimenta l'impianto non è in buone condizioni.
Per le onde convogliate ho utilizzato un modem della TI SOMPLC, ma a parte il costo, è anche complicato da gestire a livello software!!!
Voi conoscete qualche sistema ad onde convogliate affidabile e più semplice da gestire tipo zigbee?

Zigbee è bello se funziona, ma cosa succede quando una scheda si guasta e un nodo esce dalla rete?

Il vantaggio dello zigbee dovrebbe essere proprio questo, se un nodo si rompe la rete dovrebbe riconfigurarsi in modo automatico!
luxinterior tu su cosa stai utilizzando gli zigbee?
Per le certificazioni, per come ho capito io, basta superare le emissioni elettromagnetiche e poi basta l'autocertificazione... ma sono informazioni da verificare perhè non è per nulla semplice capire come funzionano queste cose.

[luxinterior]

luxinterior tu su cosa stai utilizzando gli zigbee?

Non uso zigbee ho una rete a stella che si accende e si spegne perché è tutta alimentata a batteria. A me basta il livello del trasporto non mi serve salire con i protocolli, come detto sono fermo all'802.15.4
Un po come usare solo TCP e non HTTP.

..un sacco di problemi.

Ecco vedi io parlo senza sapere ... Non ho mai lavorato su onde convogliate Immagino che su lunghe distanze su linee non proprio perfette ci siano parecchi problemi da risolvere.

Per le certificazioni, per come ho capito io, basta superare le emissioni elettromagnetiche e poi basta l'autocertificazione... ma sono informazioni da verificare perhè non è per nulla semplice capire come funzionano queste cose.

Questo non lo dovevi dire ...La certificazione di un prodotto elettronico non è mai banale Nel tuo caso, vista l'applicazione, l eprove possono essere piuttosto gravose. Uno può certificare quello che vuole ma poi deve anche rispondere di quello che afferma. Il problema certificazione io non lo sottvaluterei l'installatore certifica la regola d'arte avvalendosi anche delle tue informazioni se poi non è così...

se un nodo si rompe la rete dovrebbe riconfigurarsi in modo automatico!

Mi auguro sia così ma provato fuori dal tuo laboratorio
per esempio avete considerato che quest'anno all'aperto avevamo anche -15°C

No non c'è un committente, lavoro per una piccola azienda all'interno dell'università, quindi stiamo cercando di sviluppare un prototipo il più vicino possibile ad un prodotto finale!

Errore! errore! errore! Coinvolgete ubito una ditta che segue impianti illuminazione pubblica nel progetto altrimenti rischiate di fare uan cosa bellissima ma che non vuole nessuno. Domani vai in una ditta qualsiasi e spiegagli che tu puoi mettergli un broker mqtt che si connette alla rete zigbee... e vedi la faccia che fa.

Ti racconto questo aneddoto: quando sono usciti i primi lampioni stradali a led, l'azienda municipalizzata del mio capoluogo di provincia (Udine) ha fatto dei test per valutare la nuova teconologia. Tutti i fornitori si proponevano con lampade da più di 20000ore di funzionamento nessuna manutenzione, consumi ridotti ecc.. Chi ha seguito la cosa per la muncipalizzata ha scritto un bell'articolo sull'esperimento. I risultati csono stati:
1-. Molti produttori di lampade a led hanno proposto le loro lampade senza avere una minima cognizione della normativa inerente gli impianti illuminazione pubblica che devono per esempio garantire un tot di lux(o lumen io non so) a una certa altezza dalla strada. (poi c'è la resa cromatica ecc. ecc.)
2.- Le 20000 ore nella maggiot parte dei casi erano un miraggio non per i led ma per gli alimentatori e in particolare i condensatori elettrolitci che avevano una durata teorica inferiore a 20000ore.

Quindi occhio a come vi muovete, se siete legati all'unviersità riuscirete a trovare facilmente una ditta partner che potrà aiutarvi a mediare l'uso quotidiano e le vostre idee.

[bios85]

Ciao, grazie dei consigli molto preziosi, comunque io putroppo non faccio parte direttamente del progetto ma sono solo incaricato di "progettare" quello che mi viene chiesto, della parte "amministrativa"non me ne occupo, non ne sarei nemmeno capace, ma qua al sud trovare un committente disposto ad investire è davvero dura, per questo si cerca di sviluppare le idee con dei progetti.... io comunque cerco sempre di studiare il più possibile ma da solo non si possono coprire tutti i campi necessari! Per le certificazioni ho contattato via email una società abilitata a fare appunto le certificazioni e avere delle info ma ovviamente mi hanno detto poco, in rete su questo argomento non si capisce nulla e le normative di riferimento sono infinite e difficili da reperire! Quindi non so effettivamente se raspberry o simili si possono includere in un sistema che poi andrà certificato.
Io cerco di spingere a far coinvolgere una ditta, ma sono loro a decidere...
Per quanto riguarda gli xbee, tu quanti nodi sei riuscito a far comunicare? Sei riuscito a capire quanti nodi potresti collegare sulla rete? Lo zigbee effettivamente, risolve il fatto che integra la funzione mesh ma poi effettivamente quanto sia funzionale questa cosa non lo so! Nel senso, non sono riuscito a capire bene quanti hop si possono fare e qual è il ritardo della consegna di un pacchetto all'ultimo nodo... questo è importante perché se invio il comando per aumentare la luminosità, le lampade dovrebbero reagire tutte in un tempo non apprezzabile a vista. Immagina una strada coperta da questo sistema e una macchina che la imbocca, appena il veicolo viene rilevato le luci dovrebbero aumentare la luminosità prima che l'auto passi!!!
Per questo ho chiesto sul forum, in rete non trovo dati o esempi di applicazione degli zigbee che si avvicinano a quello che mi interessa, ma a quanto pare non ci sono molte persone che lavorano con queste cose...
Per fortuna, il primo prototipo, è in funzione da più di un anno ed è riuscito a sperare diverse condizioni avverse, dai -10°C ai +40°C a luglio ahahaha... questo per me è una soddisfazione perché la progettazione è nata con il mio lavoro di tesi che poi ho continuato e concluso, progettando sia la scheda elettronica che il firmware!

[marioursino]

questo è importante perché se invio il comando per aumentare la luminosità, le lampade dovrebbero reagire tutte in un tempo non apprezzabile a vista.

Non ti preoccupare, non succederà mai una cosa del genere. Un hop in modalità trasparente, con in moduli XBEE che ho impiegato, impiega 15 ms. Puoi moltiplicare grossolanamente questo valore per il numero di salti che hai per avere un'idea grossolana di cosa succederà.

[bios85]

Grazie dell'informazione molto preziosa, ma percaso sai quanti hop si possono fare?

modalità trasparente

Quindi posso usare la modalità trasparente in una rete zigbee su più nodi?

[luxinterior]

Il mio manuale sull'802.15.4 dice che
Application programming interface (API) operating mode is an alternative to Transparent mode. It is
helpful in managing larger networks and is more appropriate for performing tasks such as collecting
data from multiple locations or controlling multiple devices remotely. API mode is a frame-based
protocol that allows you to direct data on a packet basis. It can be particularly useful in large
networks where you need control over the operation of the radio network or when you need to know
which node a data packet is from. The device communicates UART or SPI data in packets, also known
as API frames. This mode allows for structured communications with serial devices.

Il numero di marioursino ti lascia ampio margine, una linea di 100 punti luce (a spanne 25mt tra palo e palo sono 2.5Km) ci metti 1.5sec per raggiungere il più lontano Puoi inviare messaggi boradcast in zigbee ? altrimenti potresti fare dei piccoli cluster con nodi a stella. I coordinatori dei cluster comunicano tra di loro e quando necessario un cluster inoltra all'interno della propria stella. Con pochi salti raggiungi velocemente ogni nodo

[bios85]

Si si, si possono inviare messaggi in broadcast!!! Infatti si può pensare di creare una rete a cluster... non ci avevo pensato a questa cosa. Quello che si complica è poi la fase di installazione e di configurazione della rete, nel senso che bisogna trovare una tecnica per poter configurare la scheda con lo zigbee nel momento dell'installazione.

Il mio manuale sull'802.15.4 dice che
Application programming interface (API) operating mode is an alternative to Transparent mode. It is
helpful in managing larger networks and is more appropriate for performing tasks such as collecting
data from multiple locations or controlling multiple devices remotely. API mode is a frame-based
protocol that allows you to direct data on a packet basis. It can be particularly useful in large
networks where you need control over the operation of the radio network or when you need to know
which node a data packet is from. The device communicates UART or SPI data in packets, also known
as API frames. This mode allows for structured communications with serial devices.

Quindi, se non interessano informazioni tipo mittente, si può usare anche la modalità trasparente!!! Comunque appena avro del materiale a disposizione farò delle prove.