Comunicaciones RF en la banda de 868 y 869 MHz
Escrito por blogElectronica en 3.GENERAL, Comunicaciones RadioSi alguna vez habéis tenido la necesidad de desarrollar un equipo que integre capacidad de comunicación radio, tal vez el siguiente producto pueda resultaros de utilidad, por su precio, prestaciones y consumo.
Hoy voy a hablar de los módulos rádio WaveCard de Coronis. Coronis dispone principalmente de dos modelos de wavecards que operan a diferentes frecuencias y con diferentes potencias de emisión (por ley). Por un lado está la WaveCard de 25mW, que opera en la banda de 868MHz, y por otro lado la waveCard de 500mW que opera en la banda de 869Mhz (esta potencia está permitida en la banda de los 869Mhz, pero no en la de 868Mhz).
Yo personalment he estado trabajando bastante tiempo con estos equipos diseñando equipos domóticos y puedo destacar las siguientes características.
1.- Facilidad de uso. El manejo y el protocolo de comunicación es muy sencillo. Se realiza mediante RS232 o i2C (la waveCard puede solicitarse a fábrica, además de a 25mW o 500mW, que el interfaz de comunicaciones sea RS232 o i2C). Personalmente los desarrollos los hice con RS232.
2.- Ultrabajo consumo. Importantísimo para muchas aplicaciones a batería.
3.- Alcance extraordináriamente largo. La wavecard de 25mW, en visión directa alcanza 1Km, mientras que la de 500mW puede llegar a los 5Km.
4.- Posibilidad de intercalar repetidores. Pueden realizarse hasta 4 saltos, es decir, pueden intercalarse hasta 3 repetidores entre el dispositivo origen y el final, por lo que la distancia que se puede cubrir es bastante grande.
5.- Modo de trabajo (para la banda de 868 a 25mW) FHSS. Es decir, para la comunicación se utiliza Frequency hopping, es decir, hay cientos de saltos en frecuencia por segundo, con el fin de que las comunicaciones sean mucho más inmunes a las interferencias.
¿Y cómo funcionan?
El protocolo es muy sencillo. Todos los comandos enviados a la wavecard tienen la misma estructura:
Es decir, por ejemplo, para enviar unos datos de una wavecard a otra, bastaría con utilizar el comando 0×20 el valor del cual pondríamos en el campo CMD del datagrama anterior. En el campo DATA pondríamos los primeros 6 bytes con la dirección MAC de la wavecard a la que queremos enviar los datos y después los datos a enviar. Es decir, por ejemplo, si la dirección MAC de la wavecard a la que queremos enviar datos desde otra es 0×010203040506 y queremos enviar los datos 0×32 0×56 0×98, en el campo DATA pondríamos 010203040506325698. Por supuesto todo esto queda muy claro en el manual. Pero explicar detalladamente cada comando ufff … demasiado que escribir 
Si tienes cualquier duda con algún comando o prestación de este dispositivo dímelo, te ayudaré.
¿Para qué es interesante utilizar estos dispositivos?
Estos dispositivos son ideales para aquellos diseños en el que el bajo consumo es muy importante. Un bajo consumo que además permite cubrir largas distancias. Ideales para sistemas domóticos, sensores, control de riegos en campos de cultivo, campos de golf, etc etc. Además no precisan de un microprocesador muy potente de control. Practicamente cualquier micro es capaz de controlar estos dispositivos.
Sólo una limitación. Los dispositivos no están pensados para comunicaciones muy rápidas. Trabajan a una velocidad máxima a escoger entre 9600 y 19200 baudios. Además el tamaño máximo de los datos en cada trama enviada debe ser como máximo de 244 bytes.
Este dispositivo está distribuido en España por Matrix Electrónica (Telf. 935882137).
Espero que os haya gustado 
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Un par de preguntas:
1- Hablas de repetidores. Estos repetidores entiendo que serán de dos tipos también, de 25mw para las wavecards de 25mw y 500mw para las de 500mw ¿esto es así?
2- ¿Permite realizar mesh como en zigbee?
Muchas gracias.
Hola José Manuel,
1.- Pues como quieras, realmente puedes utilizar repetidores de 25mw o de 500mw indistintamente. Si te preguntas cómo puede ser, ya que trabajan a frecuencias diferentes (868MHz y 869MHz) la respuesta es que estos dispositivos tienen un modo de trabajo que escogen la frecuencia de trabajo en función de la dirección MAC del dispositivo con el que nos vamos a comunicar. Es decir, la dirección MAC no es un nº aleatório. Indica entre otras cosas si se trata de un dispositivo de 25mW o de 500W. Un dispositivo de 25mW que tenga que comunicarse con uno de 500mW enviará la información a 869Mhz, eso sí, a 25mW (aunque por ley podría emitirse a 500mW) pues es limitación de este dispositivo.
2.- No. No es posible realizar mesh. Debes definir tú las rutas de repetidores. Este sistema es ideal para dispositivos NO móviles, es decir, rutas que no varíen.
Salu2.
Muchas gracias por esta entrada.
Tengo unas preguntas:
¿Qué tamaño real tienen? En las hojas de características he visto dos especificaciones del tamaño:
- Una de 30x28x7 milímetros (volumen)
- Otra de 7×7 milímetros (superficie)
¿Son realmente tan pequeñas como 7×7 milímetros?
¿Vienen con la antena incluída o va aparte?¿Ocupa mucho si viene aparte?
A la hora de conectarlo a un microcontrolador, ¿es posible grabar de alguna manera el microcontrolador y esta tarjeta juntos en un solo chip?
Muchas gracias, un saludo!
Hola José Tomás,
la Wavecard es de un volumen de 30x28x7mm. Lo que es de 7×7 no es un modelo de wavecard, sino únicamente el chip RF, pero es necesario agregar el resto de componentes.
La antena va aparte. Lo de ocupar mucho, pues depende. Yo he utilizado unas antenas espirales para 868 con muy buen resultado. Eran aproximadamente de 2cm de largo por 1 cm de diámetro. Puedes soldarlas a la wavecard o bien utilizar un latiguillo y poner la antena en otro lugar.
La wavecard además del chip RF tiene un microcontrolador. Es lo que llaman los de Coronis el Front. Es posible integrar tu aplicación en el mismo micro donde está la aplicación de Coronis que se encarga de las comunicaciones RF, pero eso sólo te saldría a cuenta para proyectos de más de 10.000 piezas/año.
Salu2.
Hola,
Tengo una pregunta:
- Utilizando un módulo de waveCard 500 mW, cual tiene que ser la altura de la antena para que alcance la distancia máxima de 5 km?
Gracias por la información.
Salu2
Hola Joan,
la distancia máxima del wavecard de 500mW no son 5Km, sino 4Km. Eso es absolutamente en el mejor de los casos, es decir, en visibilidad directa, sin obstáculos, en condiciones ambientales normales, con una altura respecto al suelo adecuada y con las antenas, si utilizas dipolos, correctamente orientadas.
La altura óptima a la que deberías poner el dispositivo wavecard para alcanzar los 4Km la puedes obtener con el artículo que puse sobre las zonas de fresnel aquí:
http://www.blogelectronica.com/alcance-rf-fresnel-maxstream-nordic-coronis-chipcon-jennic/
Si utilizas la fórmula, te sale que para 4Km en la banda de 869Mhz, el 80% recomendado arroja que deberían estar a una altura de: 17.32*sqr(4/(4*0.869))*0.8 = 14.86m Esta es la altura óptima, lo que no implica que no funcione a alturas infereriores, aunque lo hará peor.
Salu2.
Hola, tengo un aparato que funciona con un mando a distancia en la frecuencia 868.7 a 869.2 pero a 15 metros no me llega la señal . “blog electronica” dice que ha utilizado una antena de 2 cm de longitud y un diametro de 1cm . Tabien hablais de Km.
Puedo fabricar yo una que funcione en esa banda mencionada. ¿Me podeis ayudar?.
saludos
Me explico mejor,
Setrata de un mando a distancia para un calentador de agua, de modo que puedo regular la teperatura a voluntad. El problema es que la distancia desde el calentador de agua hasta el mando a distancia es de más de 15 metros y no llega la señal.
La placa emisora- receptora ubicada en el propio aparato calentador , dispone de una antena serigrafiada en el propio circuito impreso, tiene una forma de “U” muy abierta como 5 cm y en el extremo final también serigrafiado como el símbolo de toma de tierra .
En ese punto yo le he soldado un cable de unos 2 metros, pero nada de nada, he ido cortando de 15 en 15 cm pero tapoco aumenta nada.
Había pensado en construir esa antena que mencionas de 2cm de largo y las espiras de 1 cm. pero necesito saber el espesor del cable y la separación entre espiras y si la pongo en paralelo o en serie con la serigrafiada
No tengo mucha idea de electrónica moderna . Estudié con válvulas en los años 60 y después ya no me dediqué a la electrónica . Pero para “el buen entendedor pocas palabras bastan” y una ayuda me sería de mucha utilidad .
Muchas gracias por el tiempo que os pueda quitar y saludos
hola…. soy colombiano y resido en este pais.. estoy muy interesado en adquirir el producto ya que estamos realizando un proyecto de telemetria y este dispositivo se ajusta a las caracteristicas que necesitamos… quisieramos saber donde lo podemos adquirir y que costo tiene, ya que hemos tratado de averiguar por todos lo medios posibles y no hemos podido obtener informacion. Ojala si hay un punto diferente a francia o si hay alguna manera de solicitarlo ya que lo necesitamos urgente.
Adicionalmente tenemos unas dudas de este producto, 1) si tengo el dispositivo instalado en un auto, tiene alguna velocidad a la cual la transmision se corta o tiene fallo, y si es si.. hay alguna manera de corregirlo y evitarlo?? 2) este dispositivo solo funciona con software instalado en windows o funciona en linux? lo pregunto ya que nuestro proyecto lo estamos desarrollando sobre SO Centos con aplicacion desarrollada en java.
Gracias por su colaboracion y espero nos pueda ayudar
Hola Jose,
no se decirte si Coronis tiene distribuidor o no en Colombia. En España es Matrix, el que aparece en el post.
Respecto a tus preguntas:
1) No se el límite de velocidad, aunque si se de gente que lo utiliza en vehículos móviles y que les funciona correctamente. El principal problema que tendrás serán los obstáculos y que lo tendrás cerca del suelo, lo que hará que la cobertura disminuya.
2) Este dispositivo funciona con comunicación serie, eso es independiente del sistema operativo que utilices y del lenguaje del programación. Te aconsejo que si te interesa el producto te leas los posts que encontrarás aquí:
http://www.blogelectronica.com/category/dispositivos-practica/comunicaciones-radio/
Salu2
Hola,
Ando trabajando con estos modulos des algunas semanas. En el kit de evaluación vienen dos tipos de antenas, unas helicoidales (algo tristes) y otras de varilla que son las que utilizan los WavePort, al parecer algo mejores.
Aun asi, ¿Existen antenas mejores? En un principio el precio no es un problema. Necesatira unas que fueran omnidireccionales y otras con un ancho de haz de 90º o 120º, pero eso si, con la mejor ganancia posible.
He consultado el manual de Cornis, pero no viene nada al respecto de las antenas, ni siquiera sé cual es la impedancia de salida de la wavecard para poder ponerle la antena mas apropiada. Trabajo con las Wavecard de 500mW así que la frec de la antena entiendo que debe de ser 869 mhz.
Hola Juan,
las antenas dipolo que vienen con el kit de desarrollo funcionan bastante bien.
Las helicoidales también tienen un rendimiento interesante, aunque se usan más para las wavecards de 25mW, pues son unas antenas mucho más pequeñas y estos equipos (lo que montan una wavecard de 25mW) suelen ser equipos pequeños con pila. Yo he utilizado estas antenas durante casi 2 años (en un trabajo anterior, donde diseñaba sistemas domóticos) y funcionaban bastante bien. También si no recuerdo mal utilizaba otras de la marca EAD (unas antenas impresas PCB) que eran muy muy buenas.
Y si quieres un ancho de haz estrecho de alta ganancia para situaciones difíciles, te recomiendo una yagi de la banda de 869, que las hay, de resultado muy bueno.
La impedancia es 50 Ohm.
Salu2.
Hola te escrtibo para hacerles una consulta yo necesito transmitir parametros fisiologicos por telemetria para ser analizados y procesados en una PC y queria saber si con este cip se puede, cuanto cuesta y gasto de envio yo estoy en Parana Argentina
saludos
Hola Marco,
pues con los pocos datos que me das entiendo que si, se puede. Piensa que además de la tarjeta wavecard necesitarás un micro para recoger tus datos fisiológicos y para comunicarte con tu PC.
De lo distribuidor de Coronis en Argentina no lo se, tedrás que investigar.
Salu2.
Tengo un diseño realizado con modulos Zigbee de Maxstream . A punto de sacar la PCB correspondiente veo que facilmente puedo dejar espacio para colocar una wavecard ya que se comunicaria via serie con un micro como los Xbee. Mi pregunta es que ventaja aportan estos módulos a parte del alcance. Para aplicaciones no móviles veo que se ajusta más Coronis. En cuanto a la fiabilidad , que se puede decir ? Cual es la relacion de coste entre los Xbee y los Coronis para una misma aplicación?. La intención ahora es que el diseño me sea ambivalente pero me gustaría saber cuando convendría mejor usar uno u otro.
(Esta claro que me cambiaría un poco el firmware del micro de usar Xbee a wavecard)
Saludos
Hola Alejandro,
si yo tuviera que hacer una aplicación y tuviera que elegir entre Zigbee y Coronis tendría en cuenta
1.- El Consumo
2.- La tasa de transferencia de datos
3.- Alcance
4.- Topología de la red
y en función de eso:
1.- El consumo es menor en Coronis que en Zigbee. Es menor por la filosofía de Coronis que no está continuamente interrogando (cada x segundos) a ningún router para ver si hay tramas para él. Por eso, si para la aplicación se van a enviar muy pocas tramas la ventaja es para coronis.
2.- En velocidad de datos y tamaño de paquetes gana claramente Zigbee, sin lugar a dudas.
3.- El alcance es algo mayor con Coronis, en igualdad de condiciones.
4.- Con zigbee se crean redes mesh, es decir, no te tienes que preocupar por el routeado de llevar un paquete de datos de un punto a otro “se encarga la propia red”, lo que simplifica mucho las cosas. Con Coronis sólo puedes hacer 4 saltos (repetidores) y debes preconfigurar las rutas de salto.
La elección depende mucho de la aplicación.
El coste, muy similar, ligeramente superior Coronis (lo digo de memoria).
Salu2.
Gracias,
Respecto al bajo consumo
Como entra en modo de bajo consumo Coronis y cual es el modo de “wake up” ?
Saludos
Hola Alejandro,
a diferencia del Zigbee, el Coronis siempre está en bajo consumo. Puedes establecer un periodo de wake-up donde no emite nada, pero es una ventana (configurable en tiempo también) en la cual el Coronis mira si hay tramas para él. No tiene que ir preguntando periódicamente al router asociado si hay tramas para él. Es otro concepto de funcionamiento pensado sólo para ultrabajo consumo y muy largo alcance. A cambio bajo rate de transmisión.
Salu2
Hola a todos,
.. trabajo en una empresa donde usamos Zigbee para la lectura remota de contadores. Quisiera decir que con Zigbee tambien puedes utilizar ese bajo consumo que comentais, es decir, encender la radio simplemente cuando hay que transmitir un dato y, evidentemente, es configurable este tiempo.
Un saludo!
Hola Fluiss,
ya … pero a diferencia de Coronis si desactivas completamente la rádio no vas a poder recibir tramas. Con Coronis sí. No estamos hablando del mismo escenario pq la forma de trabajar es distinta en ambos equipos.
Salu2.
Hola, Saludos.
Que puedo utilizar para la corbertura sea de 50 km ?
Me puede servir esta implementación?
Saludos
Hola, felicidades por la web.
Donde puedo encontrar el datasheet de la WaveCard?
hasta ahora solo he encontrado una hoja tecnica en coronis, y me gustaria tener un datasheet para diseñar el PCB y el software de mi aplicacion
Un saludo y gracias
Hola David,
te lo he enviado por email.
Salu2.
Hola.
LLevo un tiempo trabajando con Coronis, por no complicarme la vida uso las dll’s de Wavenis (WavePort y WaveFlow) y me funciona todo muy bien. El caso es que hace tiempo ví en una demostración como era posible detectar los módulos de radio sin conocer la dirección de radio previamente, por lo que he estado estudiando a esto se le llama Broadcast, incluso he encontrado el manual de los Wavecard – Waveport, pero no consigo aclararme sobre como hacerlo.
Lo que pretendo es detectar los módulos de radio que estén a mi alcance y obtener sus direcciones de radio.
Agredecería mucho cualquier ayuda. Saludos
Hola Óscar,
supongo que con todo este tiempo ya habrás podido. En cualquier caso para quien no sepa que me pida el Entrenador Coronis, Con él es muy fácil ver cómo enviar un comando 0×20 en modo broadcast para ver todas las wavecards que uno tiene alrededor.
Salu2!
Hola Gracias.
Sí, al final averigué como hacerlo. Ese Entrenador Coronis? es un software o un hardware? No lo conozco.