Wi-Fi e Zigbee interferiscono?
Coesistenza di zigbee e wi-fi
Interferenza Wi-Fi sopravvissuta nelle reti a bassa potenza a bassa potenza
La sovrapposizione di frequenza tra reti wireless con diverse tecnologie radio può causare gravi interferenze e ridurre l’affidabilità della comunicazione. Le circostanze sono particolarmente sfavorevoli per le reti Zigbee che condividono le 2.Banda ISM da 4 GHz con mittenti WiFi in grado di potenza di trasmissione da 10 a 100 volte superiore. Il nostro lavoro esamina per la prima volta i modelli di interferenza tra le reti Zigbee e WiFi nella granularità a livello di bit. In determinate condizioni, le attività di Zigbee possono innescare un trasmettitore WiFi nelle vicinanze per arretrare, nel qual caso l’intestazione è spesso l’unica parte del pacchetto a zig-bee che viene corrotto. Lo chiamiamo le regioni di interferenza simmetrica, rispetto alle regioni asimmetriche in cui il segnale Zigbee è troppo debole per essere rilevato dai mittenti WiFi, ma l’attività WiFi può corrompere uniformemente qualsiasi bit in un pacchetto Zigbee. Con queste osservazioni, progettiamo Buzzbuzz per mitigare l’interferenza WiFi attraverso la ridondanza di intestazione e carico utile. Multi-Headers fornisce la ridondanza del colpo di testa.
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Wireless Body Area Network (WBAN) è la tecnologia più conveniente, economica, accurata e non invasiva per il monitoraggio della salute elettronica. La performance di WBAN può essere disturbata quando coesistica con altre reti wireless. Di conseguenza, questo documento fornisce uno studio completo e un’analisi approfondita dei problemi di coesistenza e soluzioni di mitigazione delle interferenze nelle tecnologie WBAN. Viene condotta un’indagine approfondita della ricerca all’avanguardia in questioni di coesistenza di WBAN. Il sondaggio ha classificato, discusso e confrontato gli studi in base ai parametri utilizzati per analizzare il problema della coesistenza. Le soluzioni suggerite dagli studi vengono quindi classificate in base alle tecniche seguite e vengono identificate carenze concomitanti. Inoltre, il problema della coesistenza nelle tecnologie WBAN è analizzato matematicamente e le formule sono derivate per la probabilità di un successo di accesso al canale per diverse tecnologie wireless con la coesistenza di una rete interferente. Infine, vengono condotte ampie simulazioni utilizzando OPNET con diversi scenari di vita reale per valutare l’impatto dell’interferenza di coesistenza sulle diverse tecnologie WBAN. In particolare, sono considerate tre principali tecnologie wireless WBAN: IEEE 802.15.6, IEEE 802.15.4 e wifi a bassa potenza. Vengono discussi l’analisi matematica e i risultati della simulazione e l’impatto dell’interferenza sulle diverse tecnologie wireless viene confrontata e analizzata. I risultati mostrano che una rete interferente (E.G., WiFi standard) ha un impatto sulle prestazioni di WBAN e può interrompere il suo funzionamento. Inoltre, viene studiato l’uso di WiFi a bassa potenza per WBAN.
Coesistenza di zigbee e wi-fi
I canali Zigbee e Wi-Fi esistono entrambi nel 2.Banda da 4 GHz, esistente nello stesso identico spazio di frequenza. Quando si distribuiscono sia Wi-Fi che Zigbee negli stessi ambienti, è necessario eseguire un’attenta pianificazione per assicurarsi che non interferiscano tra loro.
Il funzionamento di una rete ZigBee e una rete Wi-Fi sulla stessa frequenza li farà interferire tra loro. Di solito, la rete Zigbee prenderà il successo.
Canali Zigbee e Wi-Fi
I numeri del canale Zigbee e Wi-Fi possono sembrare simili, suggerendo che non si sovrappongono. Sfortunatamente, questo non è così.
2.Canali Wi-Fi da 4 GHz
2.Canali a 4 GHz Zigbee
I tre canali non sovrapposti di Wi-Fi (1, 6 e 11) usano le stesse frequenze identiche dei canali ZigBee 11-22. Anche i canali di zigbee 23-25 non sono immuni, perché possono essere catturati nel lobo della banda laterale del canale Wi-Fi (vedi Lobi della banda laterale sotto). Zigbee Channel 26 non è generalmente influenzato dal Wi-Fi, ma molti dispositivi Zigbee non lo supportano.
Interferenza
Quando una rete Wi-Fi si trova sullo stesso canale di una rete ZigBee, la rete Wi-Fi di solito interferisce con la rete ZigBee.
Interferenza della banda laterale
Un 802.La firma 11g/n nello spettro ha due componenti:
- La sezione “quadrata” da 20 MHz che contiene il Sottocarrier di dati
- Lobi della banda laterale Su ogni lato, che sono un normale effetto collaterale
I lobi della banda laterale potrebbero non trasportare dati Wi-Fi, ma sono pienamente in grado di abbattere le trasmissioni di Zigbee.
I lobi della banda laterale sono generalmente visibili solo quando sei molto vicino al dispositivo che sta trasmettendo attivamente (prova a fare un test di velocità o in streaming di un video HD). Ciò è particolarmente evidente quando il punto di accesso Zigbee e il punto di accesso Wi-Fi sono molto vicini tra loro.
Pianificazione del canale
Quando si dispiegano le reti Zigbee e Wi-Fi nello stesso ambiente, la pianificazione del canale per la coesistenza pacifica è la chiave.
Normalmente, abbiamo tre canali Wi-Fi con cui lavorare (utilizzando 1, 6 e 11), ma per fare spazio a Zigbee, potremmo aver rinunciato al canale 11.
Quando distribuiamo i nostri AP in giro per la casa, vorremo mantenere i punti di accesso allo stesso canale il più lontano possibile per evitare l’interferenza del co-channel.
Trattare con i vicini
La maggior parte delle distribuzioni ha Neig
Coesistenza di zigbee e wi-fi
Potresti scegliere un router dedicato (ad esempio, un router basato su Sonoff Zbdongle-e
Interferenza Wi-Fi sopravvissuta nelle reti a bassa potenza a bassa potenza
La sovrapposizione di frequenza tra reti wireless con diverse tecnologie radio può causare gravi interferenze e ridurre l’affidabilità della comunicazione. Le circostanze sono particolarmente sfavorevoli per le reti Zigbee che condividono le 2.Banda ISM da 4 GHz con mittenti WiFi in grado di potenza di trasmissione da 10 a 100 volte superiore. Il nostro lavoro esamina per la prima volta i modelli di interferenza tra le reti Zigbee e WiFi nella granularità a livello di bit. In determinate condizioni, le attività di Zigbee possono innescare un trasmettitore WiFi nelle vicinanze per arretrare, nel qual caso l’intestazione è spesso l’unica parte del pacchetto a zig-bee che viene corrotto. Lo chiamiamo le regioni di interferenza simmetrica, rispetto alle regioni asimmetriche in cui il segnale Zigbee è troppo debole per essere rilevato dai mittenti WiFi, ma l’attività WiFi può corrompere uniformemente qualsiasi bit in un pacchetto Zigbee. Con queste osservazioni, progettiamo Buzzbuzz per mitigare l’interferenza WiFi attraverso la ridondanza di intestazione e carico utile. Multi-Headers fornisce la ridondanza del colpo di testa.
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Coesistenza di zigbee e wi-fi
I canali Zigbee e Wi-Fi esistono entrambi nel 2.Banda da 4 GHz, esistente nello stesso identico spazio di frequenza. Quando si distribuiscono sia Wi-Fi che Zigbee negli stessi ambienti, è necessario eseguire un’attenta pianificazione per assicurarsi che non interferiscano tra loro.
Il funzionamento di una rete ZigBee e una rete Wi-Fi sulla stessa frequenza li farà interferire tra loro. Di solito, la rete Zigbee prenderà il successo.
Canali Zigbee e Wi-Fi
I numeri del canale Zigbee e Wi-Fi possono sembrare simili, suggerendo che non si sovrappongono. Sfortunatamente, questo non è così.
2.Canali Wi-Fi da 4 GHz
2.Canali a 4 GHz Zigbee
I tre canali non sovrapposti di Wi-Fi (1, 6 e 11) usano le stesse frequenze identiche dei canali ZigBee 11-22. Anche i canali di zigbee 23-25 non sono immuni, perché possono essere catturati nel lobo della banda laterale del canale Wi-Fi (vedi Lobi della banda laterale sotto). Zigbee Channel 26 non è generalmente influenzato dal Wi-Fi, ma molti dispositivi Zigbee non lo supportano.
Interferenza
Quando una rete Wi-Fi si trova sullo stesso canale di una rete ZigBee, la rete Wi-Fi di solito interferisce con la rete ZigBee.
Interferenza della banda laterale
Un 802.La firma 11g/n nello spettro ha due componenti:
- La sezione “quadrata” da 20 MHz che contiene il Sottocarrier di dati
- Lobi della banda laterale Su ogni lato, che sono un normale effetto collaterale
I lobi della banda laterale potrebbero non trasportare dati Wi-Fi, ma sono pienamente in grado di abbattere le trasmissioni di Zigbee.
I lobi della banda laterale sono generalmente visibili solo quando sei molto vicino al dispositivo che sta trasmettendo attivamente (prova a fare un test di velocità o in streaming di un video HD). Ciò è particolarmente evidente quando il punto di accesso Zigbee e il punto di accesso Wi-Fi sono molto vicini tra loro.
Pianificazione del canale
Quando si dispiegano le reti Zigbee e Wi-Fi nello stesso ambiente, la pianificazione del canale per la coesistenza pacifica è la chiave.
Normalmente, abbiamo tre canali Wi-Fi con cui lavorare (utilizzando 1, 6 e 11), ma per fare spazio a Zigbee, potremmo aver rinunciato al canale 11.
Quando distribuiamo i nostri AP in giro per la casa, vorremo mantenere i punti di accesso allo stesso canale il più lontano possibile per evitare l’interferenza del co-channel.
Trattare con i vicini
La maggior parte delle distribuzioni ha vicini e in genere gestiscono le proprie reti wireless, che hanno canali imprevedibili.
Quando si distribuisce la tua rete wireless, usa Chanyzer + Wi-Spy per:
- Identificare quali canali stanno usando i vicini
- Scegli i migliori canali per la tua rete Wi-Fi
- Esegui test di throughput sulla tua rete Wi-Fi per determinare con quali canali ZigBee interferiscono
- Distribuisci le reti Zigbee su canali che non ricevono interferenze dal tuo Wi-Fi o dai vicini Wi-Fi
# Migliora la gamma di rete e la stabilità
Nel caso in cui tu stia vivendo una gamma di rete instabile o cattiva, puoi fare le seguenti cose per migliorare la tua rete.
# Adattatore
Utilizzare un adattatore consigliato, in particolare CC2530 e CC2531 sono noti per funzionare male.
# Adattatore basato su USB
La gamma di questi adattatori può essere notevolmente migliorata quando li collega con un cavo di estensione USB invece di collegarlo direttamente al computer (E.G. Raspberry Pi). Se collegato direttamente al computer, l’antenna soffre di interferenze di segnali radio e componenti elettrici del computer. Assicurati anche di non posizionare l’adattatore troppo vicino a qualsiasi altro dispositivo di trasmissione radio (E.G. un router Wi-Fi) o un SSD.
UN Cavo di estensione USB di 50 cm è già sufficiente per ridurre l’interferenza. Preferibilmente prenderne uno con schermatura in quanto ciò può dare risultati migliori (fonte
Non sottovalutare questo! Posizionare l’adattatore vicino a una porta USB può uccidere il segnale radio interamente come dimostrato in questo articolo
Adizionale, può aiutare a collegare l’adattatore a una porta USB 2 anziché alla porta USB 3.
# Prova diversi orientamenti dell’adattatore
La connessione RF tra l’adattatore e altri dispositivi dipende anche dal modo in cui è orientata nello spazio. Potresti avere rapporti di collegamento molto scarsi e guasti di ping intermittenti, ma una volta che l’adattatore è ruotato un po ‘, tutto può cambiare notevolmente senza riaccendere il coordinatore lontano. Prova a sperimentare il posizionamento e l’orientamento dell’adattatore nello spazio mentre monitora i valori di collegamento riportati. Potresti trovare utile acquistare un piccolo connettore USB rotante come questo:
# Riduci l’interferenza Wi-Fi modificando il canale Zigbee
La modifica del canale Zigbee richiede la riparazione di tutti i dispositivi!
Poiché Wi-Fi e Zigbee operano entrambi nello stesso spazio di frequenza (2.4 GHz), possono interferire tra loro. Usando il canale ZigBee corretto, l’interferenza con Wi-Fi può essere (in parte) evitare. Un buon articolo che spiega questo è la coesistenza Zigbee e Wi-Fi
Per modificare il canale Zigbee Zigbee2MQTT utilizza è necessario impostare il canale in configurazione.Yaml .
# Interferenza dagli altri 2.Dispositivi da 4 GHz
Qualsiasi dispositivo che utilizza l’Open 2.Lo spettro a 4 GHz potrebbe interferire con ZigBee come Bluetooth o dispositivi di gioco come Logitech “Unificante” O “Velocità della luce” o Razer “Iperspeed wireless”.
# Aggiunta di router alla tua rete
“Zigbee è uno standard di rete mesh wireless a bassa potenza mirata a dispositivi a batteria” (vedi Wikipedia
apri in una nuova finestra ). Tuttavia, una bassa potenza di trasmissione può essere la causa di una rete instabile o inaffidabile:
ZigBee2MQTT consente all’utente di aumentare la potenza di trasmissione
Apri in una nuova finestra per alcuni modelli di coordinatore. Tuttavia, questa semplice misura potrebbe cedere a una rete con un comportamento strano, se i messaggi a un dispositivo finale raggiungono il loro obiettivo, ma le risposte (o i messaggi) da quel dispositivo finale non raggiungono in modo affidabile il coordinatore:
L’introduzione di un router (leggi di più su questo) può migliorare il percorso in avanti e il percorso di ritorno:
Potresti scegliere un router dedicato (ad esempio, un router basato su Sonoff Zbdongle-e
Apri in una nuova finestra) o un dispositivo Zigbee alimentato a rete (ad esempio, una lampada da tonalità
Apri in una nuova finestra) per stabilizzare la tua rete. Quasi tutti i dispositivi alimentati AC fungeranno da router.
Si prega di notare che ci sono router di qualità mediocre che potrebbero non armonizzarsi bene con la tua rete (ad esempio, alcune versioni del Sonoff Smart Plug S26R2ZB
apri in una nuova finestra ). Ciò può produrre negli errori di routing dei messaggi. Nel caso in cui tu abbia tali dispositivi nella tua rete, potrebbe aiutarti ad aggiungere ulteriori router di migliore qualità e legare i tuoi dispositivi a questi router (dispositivi di ricarico con “Permetti un join” limitato al nuovo/migliore router) per migliorare le prestazioni complessive della rete.
Se supponi di avere problemi di routing, prova a inviare una richiesta MQTT al ponte
Apri in una nuova finestra all’argomento ZIGBEE2MQTT/Bridge/Request/NetworkMap per recuperare una mappa della rete ZigBee, comprese le rotte.
Per ulteriori dettagli tecnici sul routing Zigbee, consultare “5. Routing “nella Guida dell’utente di Ti Z-Stack
# Hardware
Sebbene ZigBee2MQTT non richieda molte risorse, l’hardware su cui stai eseguendo ZigBee2MQTT può avere un impatto sulle prestazioni. Ciò è particolarmente vero quando si utilizzano hardware a bassa potenza come la Raspbery PI 3. Assicurati che le risorse sufficienti (CPU/memoria) siano gratuite. Ad esempio, Running Home Assistant + Zigbee2MQTT Assistente Assistente Assistente sul Raspberry Pi 3 può dare una cattiva prestazione.
# Trasmissioni
Il traffico di zigbee può essere classificato come entrambi Unico O Trasmissione:
- Unico è un messaggio indirizzato, di solito tra un dispositivo a zigbee e il coordinatore, possibilmente attraverso alcuni dispositivi intermedi
- Trasmissione è un tipo speciale di messaggio progettato per raggiungere Tutto Dispositivi nella rete
Quando un dispositivo riceve un messaggio di trasmissione per la prima volta, lo trasmetterà almeno una volta. Il dispositivo tiene traccia delle trasmissioni che sono state recentemente ritratta per evitare che ripetere i messaggi per sempre. Per le reti di grandi dimensioni, le trasmissioni possono generare molto traffico e ci vuole tempo per propagare su tutti i dispositivi.
Zigbee può sostenere solo un tasso medio di 1 trasmissione al secondo e le trasmissioni multiple in una breve fascia aumenta la latenza. Per ulteriori informazioni, consultare questa nota dell’applicazione di Silicon Labs
Le trasmissioni sono utilizzate principalmente per attività di gestione della rete come la ricerca di percorsi in dispositivi, ma anche da gruppi Zigbee e dispositivi di alimentazione verde. Si consiglia generalmente di utilizzare le trasmissioni con parsimonia.
Gestire la coesistenza tra Wi-Fi, Zigbee, Thread e Bluetooth
I gateway e gli hub IoT traggono beneficio dall’abilitazione di più protocolli come Wi-Fi, Zigbee, Thread e Bluetooth per supportare un paesaggio di nodo terminale diversificato. Questi protocolli condividono lo stesso 2.4 ghz banda ISM e l’adozione di strategie di coesistenza Wi-Fi possono ridurre al minimo la degradazione delle prestazioni che si verifica quando una o più radio collocate funzionano contemporaneamente.
L’importanza di progettare per la coesistenza Wi-Fi
La coesistenza Wi-Fi consente più 2.Tecnologie a 4 GHz tra cui Wi-Fi, Zigbee, Thread e Bluetooth per operare senza segnali da una radio che interferisce con radio adiacenti. L’interferenza degrada le prestazioni wireless attraverso guasti dei messaggi, risultando in più tentativi di messaggi. Questi problemi possono portare a una ridotta reattività del dispositivo e ad un aumento del consumo di energia.
La coesistenza storicamente è stata raggiunta attraverso una combinazione di tecniche di progettazione hardware e funzionalità di protocollo come evitamento di collisione o tentativi di messaggi. I gateway e gli hub attuali supportano un aumento del throughput, spesso trasmettono a livelli di potenza più elevati e possono integrarsi fino a quattro 2.Radio da 4 GHz. Questi fattori rendono la coesistenza più difficile da raggiungere e richiedono ai progettisti di adottare ulteriori misure per garantire prestazioni wireless IoT avanzate e affidabili.
Migliorare le prestazioni wireless con coesistenza Wi-Fi gestita
La coesistenza Wi-Fi gestita è una tecnica efficace per ridurre l’interferenza wireless quando più radio operano in un singolo dispositivo a factor a forma di piccola forma come un gateway IoT o un hub. Le prestazioni wireless sono migliorate con la coesistenza Wi-Fi gestita separando le radio collocate attraverso un sistema di segnalazione che coordina l’accesso a 2.4GHz per trasmettere e ricevere.
Labs di silicio’ Soluzione di coesistenza Wi-Fi gestita, basata su IEEE 802.15.2 Arbitrato traffico di pacchetti (PTA), implementa uno schema di coordinamento che consente ai SoC Zigbee EFR32 di segnalare il dispositivo Wi-Fi prima di ricevere o trasmettere un messaggio. Una volta che il dispositivo Wi-Fi è a conoscenza di una richiesta EFR32, la trasmissione Wi-Fi può essere ritardata, migliorando EFR32’S Affidabilità del messaggio.
Figura 1: rete IoT senza coesistenza gestita
Figura 2: rete IoT con coesistenza gestita PTA
Implementazione della coesistenza Wi-Fi gestita
Labs di silicio’ La coesistenza Wi-Fi gestita supporta implementazioni PTA di una, due e tre fili. La soluzione è flessibile e supporta la richiesta, la sovvenzione e i segnali prioritari. Implementata nel livello MAC e testato con i principali fornitori di chip Wi-Fi, la nostra coesistenza Wi-Fi gestita aiuta i progettisti a migliorare le prestazioni del gateway wireless IoT e dell’hub migliorando la reattività e riducendo il consumo di energia. Leggi la nostra nota dell’applicazione (AN1017) per saperne di più su Wi-Fi’S Impatto su Zigbee/Thread (IEEE 802.15.4) e metodi per migliorare le prestazioni del gateway IoT wireless e dell’hub.
Inizia con la coesistenza Wi-Fi gestita
La coesistenza gestita è fondamentale quando si utilizza più 2.Radio da 4 GHz in oggi’S piccoli hub e gateway. Il kit di sviluppo di coesistenza Wi-Fi fornisce un backplane semplice, ma flessibile che gli sviluppatori possono collegare una soluzione Wi-Fi e fino a tre (3) radio di Silicon Labs tra cui ZigBee, Thread e Bluetooth Solution.
Wi-Fi e Zigbee interferiscono?
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di Fuzzytoaster
PSA/Promemoria sull’interferenza di Zigbee
Tl; dr: Se si incontrano problemi di zigbee, assicurarsi di utilizzare un cavo di estensione USB che ha una schermatura.
Di recente ho migrato su un nuovo server (un NUC), che ha solo porte USB 3. Si scopre che USB 3 è ben noto per causare mal di testa per le radio zigbee. La soluzione data è sempre quella di utilizzare un cavo di estensione USB. Ma lo ero già!
La mia estensione esistente era piuttosto sottile, il che significa che non avrebbe alcuna schermatura. Quindi, in sospeso ho acquistato una fitta estensione USB (il che significa che avrà un foglio di metallo intorno all’esterno per la protezione EMI) che aveva un blob lungo la lunghezza (anello di ferrite che fornisce ancora più protezione). Immediatamente, letteralmente tutti i miei problemi di instabilità a zigbee sono svaniti.
Qualcosa da considerare se hai a che fare con i guai a zigbee! Non ho idea se importa se l’estensione è un cavo USB 2 o 3, ma immagino che USB 2 sia più sicuro dato che 3 è il problema.
Modificare: Dopo qualche discussione ora sono meno fiducioso che USB3 sia stata la causa esatta. Tuttavia, è stato evidentemente un problema di interferenza dato che la mia correzione ha funzionato, quindi il consiglio generale è ancora.
Mentre siamo sull’argomento, 2.Il wifi a 4 GHz può anche causare interferenze di zigbee. Dai un’occhiata a questo eccellente articolo e assicurati che il tuo WiFi non sia su un canale che si sovrappone al tuo canale Zigbee.
So che questo è ben calpestato per molti, ma ci sono nuovi utenti ogni giorno, quindi spero che questo aiuti qualcuno.