Alcance módulo RF Xbee-868MHZ
Escrito por blogElectronica en Comunicaciones Radio, Zigbee
Hace ya bastante tiempo puse algunos artículos sobre modulitos zigbee, los ahora llamados XBee ZB de Digi, (distribuida por Matrix en España). Hoy voy a comentar un nuevo modulito (en realidad tiene ya unos meses) similar a los Xbee que vimos en su día, pero en esta ocasión para la banda de 868MHz (recordad que los zigbee de digi trabajan a 2.4GHz).
El módulo en cuestión se llama Xbee PRO 868. Es pin a pin compatible con el resto de modulitos Xbee, aunque no es zigbee ni admite repetidores. Es un módulo pensado para comunicaciones punto-punto o punto-multipunto pero con una característica destacable, el largo alcance.
Hoy me voy a centrar en esta característica, en concreto en un “white paper” que han publicado los de Digi respecto a las pruebas de alcance que han hecho con estos modulitos. Y es que algo que a todos nos gusta tener como referencia cuando empezamos un diseño con equipos de comunicaciones de radiofrecuencia es ¿cuánto alcance tiene realmente? ¿alguien ha comprobado la máxima distancia de un enlace? ¿cómo lo ha hecho exactamente y qué elementos (antenas, …) ha utilizado?
Pues bien, aquí pongo las pruebas de alcance que han hecho los chicos de Digi con los XBee PRO 868 y que yo os pongo aquí gustoso para vuestro uso y disfrute.
Veamos el escenario.
Las pruebas la hicieron hace poco más de un año en Utah, al oeste de los EEUU. Consistía en comunicar 2 modulitos Xbee PRO 868 a larga distancia. Aquí tenéis un mapa y las coordenadas GPS de ambos puntos:
A: 40.348582,-111.904831
B: 40.069544,-111.600838
Y ya que nos dan las coordenadas del experimento y a mi me gusta hacer turismo con el Google Earth sentado en mi sillón, me he dado una vueltecita por “el escenario” para comprobar si realmente estaban encima del tejado de una casa, y sí, es verdad, doy fe 
Aquí pongo “una foto” aproximada del escenario en 3D capturada con Google Earth:
Pues bien, uno de los extremos, (A), estaba en el tejado de una casa a 7m de altura respecto al suelo. El otro extremo, (B), a 40Km con visión directa (es decir sin obstáculos) respecto a (A). Entre (A) y (B) había una diferencia de alturas de unos 300m (recordad lo que hablamos de las zonas de fresnel).
Se hicieron 2 tipos de pruebas de envío y este es el esquema de montaje de los equipos:
En el extremo (A) se probó tanto con una antena dipolo de ganancia 2.1dBi como una antena Yagi de 15dBi a 900MHz. En el extermo (B) sólo una antena dipolo de 2.1dBi. En (A) se introdujo también un módulo de atenuación variable. De esta manera se puede inducir una atenuación controlada para simular posibles escenarios.
Las pruebas consistían en el envío de un paquete de 32bytes. En el extremo (B) se puso un loopback en el puerto serie (es decir para que cuando se reciba la trama enviada por (A) esta sea reenviada de nuevo a (A)). Se configuraron los módulos para que no hubiese reintentos y si una trama enviada no era recibida en un segundo sería considerado fallo.
Pues bien, estos fueron los resultados de las pruebas de comunicación a una distancia de 40Km:
Como podéis ver, para la prueba con antenas dipolo en ambos extremos, hasta introducir una atenuación de 11dB prácticamente el 100% de los paquetes llegan bien. A partir de ahí la cosa empieza a torcerse. Para la prueba con la antena Yagi en el extremo (A) vemos que hasta los 25dB de atenuación inducida casi todos los paquetes se transmiten correctamente. Podríamos decir que en las condiciones ideales el alcance con antenas dipolo es de 40Km y con un alcance (ahora sí, teórico) de unos 100Km en el caso de usar antenas Yagi de alta ganancia. Siempre todo en condiciones ideales (visión directa, zonas de fresnel, condiciones metereológicas favorables, …).
En resumen, aquí tenéis un material cuyo objetivo no es tanto demostrar el alcance máximo de los módulos sino el de disponer de un documento, de un experimento real en el que basarnos o del que partir cuando tengamos que usarlos en escenarios similares.
Espero que haya sido de interés.
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Etiquetas: 868, xbee
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Hola!!!
una pregunta puedo hacer la conexion por hw del modulo xbee-pro de frecuencia 2.4 Ghz, con el xbee-pro 868, muchas gracias por todo.
un saludo
Hola compañera: Creo que no puedes.. puesto que trabajan a diferentes frecuencias… por esa razon no son compatibles
Salu2….
Muy buenas!
Necesito comprar un par de modulos de RF para realizar un experimento (globo sonda).
Que modulo de RF xbee nos serviria teniendo en cuenta que el globo puede llegar a una altura de unos 30-35km de altura? Que tipo de antena conectaríamos?
Muchas grácias de antemano!
Hola Jordi,
pues el Xbee868 con conector de antena RP-SMA a ser posible tanto en tierra como en el globo, al menos en tierra. En el globo, si no es posible, pues un módulo con antena dipolo integrada. Respecto a la antena, no sé muy bien cómo funciona el tema de los globos sonda, pero si el globo sonda está más o menos en la perpendicular con el equipo de tierra podrías probar con antenas direccionales de alta ganancia. Al menos en tierra, que puedes “apuntar” si sería interesante el hecho de usar una antena direccional, yo al menos lo intentaría así.
Recuerda que también existen los equipos XBee868 acabados en caja, llamado Xbee868 adapter, por si no quieres diseñar HW.
Salu2!!!
Estimado José:
Excelente tu blog. Es un gran aporte el tuyo.
Estoy comenzando a buscarle la solución a un problema. ZigBee sería lo ideal ya que una red mesh me permitiría cubrir las necesidades de mi proyecto. Veo el inconveniente del alcance ya que algunos puntos distan entre sí, como máximo, unos 4,5 Kms., sin obstrucciones, pero con una altura máxima de antena de unos 3 mts, como mucho.
El sistema se implementaría en ambiente marino, por lo tanto las antenas deberán ser acordes al medio y omnidireccionales.
Los nodos deberán tener puertos analógicos y digitales.
Sabes de algún producto comercial que pueda cubrir estos requerimientos?.
Desde ya agradecido por tu respuesta y reitero mis felicitaciones por tu aporte.
Hola Damian,
si necesitas alcance de verdad (40Km) dale un vistazo al equipo ZP8D-24RM-LR de http://www.bb-elec.com
Tienes el datasheet aquí:
http://www.bb-europe.com/bb-euro/literature/ZP8D-24RM-LR-0809ds.pdf
Salu2!
Buen dia, me gusto este tema y quiero trabajar con una antena yagi conectada a un xbee pro 900, mi pregunta es si la antena yagi se puede conectar directamente al xbee? o hay que conectar siempre el atenuador? el tipo de conector es rpsma? no se puede cambiar?… Muchas gracias
hola saludos
tengo una curiosidad de saber si estes modulos RF me servirían para poder controlar una elicam mediante alguna aplicación desarrollada en C la cual controlo via inalámbrica la elicam.
¿que otros modulos de rf que no sean costosos podría usar?