Eclaircissement/Explication sur le data-rate

[dje8269]

Bonjour à tous,

Sur des modules radio ( Data-sheet) , j'ai la possibilité de modifier le data-rate .

Mais qu'est ce que c'est exactement et quel est le véritable impact ?
J'ai fais des tests en passant le data-rate de 38.4, a 2.4 Kbps .

Je remarque très clairement( à l'analyseur logique) que le temps de transmissions est sérieusement rallongé ( X3).

Qu'en est il dans les faits et que se passe-t-il réellement? est ce que c'est la fréquence de modulation avec la porteuse qui est modifiée ? Est ce que c'est les bits à transmettre qui sont plus longs ?

Et surtout quel est le véritable impact sur la liaison radio ? on utilise le très bas data-rate, pour solidifier la transmission et augmenter la portée radio quand on a très peu de données a faire passer. Ce qui m'interrese fortement.
Dans quel mesure cela améliore la portée ? on gagne quel mètre ? quelques centaines de mètres ? on passe mieux dans un bâtiment ?

Voila si quelqu'un a des notions a partagé sur le fonctionnement, l'utilité et les conséquences du data-rate , je suis preneur.

Mon but serait de poser des capteurs dans des bâtiments éloignés de quelques centaines de mètres.
*Pensez-vous que je devrait changer de fréquences (la diminuer) pour améliorer la portée a travers des parois ( style habitation) . Car ces modules existent aussi en 433Mhz et 169Mhz ? le 169Mhe ne serait pas mieux appropriés ?

Merci de m'avoir lu
-----

[jiherve]

Bonjour,
le data rate c'est le débit d'information , plus il est bas et moins il y a d'information transmises par seconde dans la pratique cela signifie que la durée d'un bit s'allonge; donc la fréquence de modulation diminue, la largeur de bande occupée aussi etc etc.
JR

[dje8269]

Merci jihervé pour ce petit éclaircissement !

As tu une idée pour les fréquences ? Théoriquement plus on est bas , plus c'est facile a traverser des cloisons non ?

[jiherve]

Bonsoir,
Cela ne dépend pas du débit mais de la porteuse HF!
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

> Et surtout quel est le véritable impact sur la liaison radio ?

Bin ça dépend. Voir la notion de capacité d'un canal en bits par seconde, qui dépend de la bande passante et du rapport signal sur bruit :

C = W log2( 1+ S/N )

W = bande passante

C = capacité d'un canal en bits par seconde sans erreur, ou débit ou "data rate"

S/N = rapport signal/bruit

Donc, si on diminue le débit (capacité C ou data rate), on peut choisir à taux d'erreur constant de réduire la bande passante utilisée ou la puissance de transmission (S/N), ou un compromis des deux. Par exemple on peut transmettre des bits plus longs mais avec moins de puissance, ou garder la même puissance de transmission mais ne transmettre qu'une partie du temps, ou émettre des bits plus longs sans diminuer la puissance pour avoir moins d'erreurs, ou n'importe quelle autre combinaison.

Attention la capacité est une valeur théorique maximum qu'on ne peut atteindre qu'avec un code correcteur d'erreur parfait, qui non seulement n'existe pas mais ne serait pas utilisable en pratique. La capacité réelle utilisable dépend du code correcteur d'erreur, de la modulation utilisée, et du taux d'erreur qu'on autorise. Avec un système de transmission réel (pas théorique) une diminution du débit peut aussi se traduire par une baisse du taux d'erreurs.

Donc c'est un compromis entre taux d'erreur, bande passante, débit, et puissance.

Dans le cas d'un système style bluetooth ou téléphone cellulaire, le canal disponible est partagé entre les différents utilisateurs, donc réduire son propre débit revient à laisser de la place aux autres.

Je t'ai fait cette réponse un peu théorique pour attirer ton attention sur le fait qu'on ne peut pas répondre à ta question sans savoir quel compromis le concepteur du module a choisi, il va donc falloir lire beaucoup plus de doc !!!

[dje8269]

Merci bobflux merci cette réponse très théorique !

Même en lisant la DS complète je ne suis pas sur du tout d'arriver un comprendre la partie théorie expliquée.
C'est sur que je ne m'attendais pas à une réponse très précise, car on radio on ne peut jamais être précis, il y a trop de paramètre qui rentre en jeux ! Et pourtant les personnes sont toutes obsédés par ca ! ( la portée radio)

En tout cas j'ai eu de bonnes indications sur le data-rate et je vous en remercie. J'ai moi même fais un compromis , j'ai décidé de diminuer le data-rate pour "solidifier" ma communication au prix d'une sérieuse diminution du taux de rafraichissement.

Pour vous donner un exemple j'ai 6 modules interrogés en permanence. A 38.4Kbps de data-rate je faisait un envoie tout les 50ms environ, donc avec 6 modules cela faisait un rafraichissement d'un module toute les 300ms . La réactivité était top.
Maintenant à 2.4Kbps de data-rate, je fais un envoi toute les 150ms ; soit 900ms de rafraichissement ce qui est bien plus lent. mais j’espère améliorer la portée avec ça dans des conditions difficiles. Comme capteur posé au sol ou prêt d'un mur ou dans un bâtiments.

Pouvez me confirmer que les fréquences plus bases genre "169Mhz" sont censées mieux se propagées à travers les parois ( murs de maison par exemple) que les fréquences plus hautes ( 868Mhz actuellement) ? Cela m’éviterais d'acheter des modules pour faire un test déjà voué à l’échec !

Merci

[antek]

Pouvez me confirmer que les fréquences plus bases genre "169Mhz" sont censées mieux se propager à travers les parois ( murs de maison par exemple) que les fréquences plus hautes ( 868Mhz actuellement) ?

Oui.
Mais il faut prendre le problème un peu plus globalement.
Tenir compte de la puissance émetteur, atténuation du signal pendant sa propagation et sensibilité du récepteur.
Ainsi un émetteur moins puissant et une sensibilité meilleurs peuvent être plus efficaces qu'un émetteur plus puissant associé à un récepteur peu sensible.

Et calculer l'atténuation apportée par un bâtiment n'est pas simple . . .

Voir les doc des dispositifs Lora.

[jiherve]

Bonjour,
Sur un canal de transmission soumis à des erreurs il faut compléter le message par un code correcteur d'icelles et privilégier un encodage bas niveau ad hoc 8B/10B par exemple. Bien sur c'est plus compliqué et cela diminue le data rate effectif mais c'est le prix à payer.
JR

[gwgidaz]

Merci bobflux merci cette réponse très théorique !


Pouvez me confirmer que les fréquences plus bases genre "169Mhz" sont censées mieux se propagées à travers les parois ( murs de maison par exemple) que les fréquences plus hautes ( 868Mhz actuellement) ? Cela m’éviterais d'acheter des modules pour faire un test déjà voué à l’échec !

Merci

Bonjour,

Oui, les VHF ( 170 MHZ...) passent mieux à travers les murs en brique ou pierre que les UHF ( 868 MHz)

Ceci dit, il y a parfois plus de parasites industriels en VHF
Il est plus facile de "concentrer" les ondes dans une direction donnée en UHF.
La bande 433 MHz est très "encombrée".

Donc il y a souvent "photo".

[dje8269]

Merci à tous pour vos commentaires supplémentaires ;

JE n'ai pas le niveau requis pour essayer de faire mieux, que ce qu'on me donne.
Mais il est vrai que peu de capteur fonctionnant en intérieur des deux cotés ont une portée de plusieurs centaine de mètre. et ce quelques soit la fréquence.
Je ferais au mieux . merci à vous .

PS : quand on dit que les ondes radio passent mieux à travers les parois ? est que les ondes passent réellement a travers ou c'est les rebonds qui sont meilleurs ?

[gwgidaz]

Bonjour,

Les ondes arrivent à traverser, avec d'autant plus de pertes que la fréquence est élevée.
Les "rebonds" participent aussi à la propagation, mais si tu es dans une maison close , sans fenètres , il faut bien qu'elles traversent les murs.
Par contre elle ne passent pas à travers les parois métalliques, même fines.

[jiherve]

Bonsoir,

mais si tu es dans une maison close

il n'y en a plus depuis Marthe Richard !
JR(sorti)

[dje8269]

Ahhhh .... les maisons closes ....... bon sujet d’apéro ca !!! lol .

Sinon j'avais encore une question tournant autour de ma problématique d’émettre et de recevoir en bâtiment.

Les antennes , l'idéal est 1/4 de la longueur d'onde, donc les antennes 169Mhz seront beaucoup plus grande que celle en 868Mhz pour un même gain .

j'ai trouve des antennes de 868Mhz assez petites etre d'autres assez grandes. Bien sur le Gain et la caractéristiques primordiale pour la qualité d'une antenne.

Mais comment font-ils pour diminuer la taille de l'antenne tout en améliorant le gain .

Voici un exemple sur catalogue. http://www.ebds.eu/app/download/2777...TENNES+868.pdf

[gwgidaz]

Ahhhh .... les maisons closes ....... bon sujet d’apéro ca !!! lol .

Sinon j'avais encore une question tournant autour de ma problématique d’émettre et de recevoir en bâtiment.

Les antennes , l'idéal est 1/4 de la longueur d'onde, donc les antennes 169Mhz seront beaucoup plus grande que celle en 868Mhz pour un même gain .

j'ai trouve des antennes de 868Mhz assez petites etre d'autres assez grandes. Bien sur le Gain et la caractéristiques primordiale pour la qualité d'une antenne.

Mais comment font-ils pour diminuer la taille de l'antenne tout en améliorant le gain .

Voici un exemple sur catalogue. http://www.ebds.eu/app/download/2777...TENNES+868.pdf

Bonjour,

Une antenne quart d'obde n'a pratiquement pas de gain, mais est très facile à accorder et utiliser. En 870 MHz, elle fait environ 8 cm ( sans compter son plan de sol, obligatoire....)

On obtient du gain en alignant plusieurs élément colineaires , c'est ce qu'ils font , et on a alors des antennes nettement plus longues que le quart d'onde...Mais attention,ces antennes rayonnent fort dans un plan perpendiculaire au brin... mais plus elles sont longues, plus le gain s'écroule quand on s'éloigne de ce plan. Il faut donc qu'elles soient bien positionnées verticalement...