Tähtimäisen anturiradioverkon synkronointi
Räsänen, Juho (2016)
Räsänen, Juho
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016052610215
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016052610215
Tiivistelmä
Tarkalla aikajakokanavoinnilla on tärkeä asema tämän työn langattomien lämpöanturien tähtitopologiassa. Jokaisella anturilla on ohjelmoidut aikatiedot mittaustiedon lähetystä varten reitittimelle. Reititin kerää antureilta mittaustietoja lämpötilasta, kosteudesta ja niiden kellonajoista. Kellonaikatietojen perusteella reititin lähettää takaisin kullekin anturille korjaustiedot oikeista kellonajoista. Lopuksi antureiden kideoskillaattorit ylläpitävät synk-ronointia ajallisesti, millä vältytään tiedonsiirron päällekkäisyydeltä ja täten sanomien tuhoutumiselta.
Työ oli tehty toimeksiantona kiinteistöjen mittausratkaisuihin erikoistuneelle yritykselle Si-Tecno Oy:lle. Mittaustulosten perusteella haluttiin varmistaa synkroninen kokonaisuus heidän järjestelmän lämpöantureiden ja reitittimien välillä sekä luotettavan mittaustiedon kerääminen huoneiston lämmönohjaussäätimelle.
Työssä selvitettiin radioyhteyden kuuluvuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä muita topologioita anturiradioverkoissa. Toimeksiantajan mittausjärjestelmässä laitteiden synkronointiin käytettiin aikajakokanavointia, ja sen tarkastelussa työssä keskityttiin antureiden aikaerotietoihin. Perusteellista tarkastelua varten käsiteltiin myös antureiden tahdistuksessa käytettävän kideoskillaattorin toimintaa sekä sen värähtelytaajuuden virhetekijöitä.
Tulokset osoittivat, että antureiden aikaerotiedot voivat vaihdella vuorokauden sisällä. Yhdellä kymmenestä anturista oli jo oletustilanteessa liian suuri aikaero, mikä johtaisi mahdollisesti epäsynkroniin. Aikaeron syinä pidettiin tehtaan virhekalibroinnista johtuvia vaihteluja kiteen tuomassa tahdistuksessa tai monitie-etenemisestä johtuviin viiveisiin. Kun antureista osa peitettiin alumiinifoliolla, havaittiin, että anturit eivät riipu toistensa aikaeroista. Peitetyt anturit eivät antaneet dataa ollenkaan. Suuria aikaeroja esiintyi myös sen jälkeen, kun foliot irrotettiin. Syinä voivat olla viiveet kuuluvuuteen palaamisessa tai kideoskillaattorien lämpötilojen vaihteluista. Lopuksi kaikki anturit palasivat haluttuihin aikaeroihin, minkä perusteella järjestelmä oli palautuva eikä epäsynkroniin johtamista pystytty todentamaan.
Työ oli tehty toimeksiantona kiinteistöjen mittausratkaisuihin erikoistuneelle yritykselle Si-Tecno Oy:lle. Mittaustulosten perusteella haluttiin varmistaa synkroninen kokonaisuus heidän järjestelmän lämpöantureiden ja reitittimien välillä sekä luotettavan mittaustiedon kerääminen huoneiston lämmönohjaussäätimelle.
Työssä selvitettiin radioyhteyden kuuluvuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä muita topologioita anturiradioverkoissa. Toimeksiantajan mittausjärjestelmässä laitteiden synkronointiin käytettiin aikajakokanavointia, ja sen tarkastelussa työssä keskityttiin antureiden aikaerotietoihin. Perusteellista tarkastelua varten käsiteltiin myös antureiden tahdistuksessa käytettävän kideoskillaattorin toimintaa sekä sen värähtelytaajuuden virhetekijöitä.
Tulokset osoittivat, että antureiden aikaerotiedot voivat vaihdella vuorokauden sisällä. Yhdellä kymmenestä anturista oli jo oletustilanteessa liian suuri aikaero, mikä johtaisi mahdollisesti epäsynkroniin. Aikaeron syinä pidettiin tehtaan virhekalibroinnista johtuvia vaihteluja kiteen tuomassa tahdistuksessa tai monitie-etenemisestä johtuviin viiveisiin. Kun antureista osa peitettiin alumiinifoliolla, havaittiin, että anturit eivät riipu toistensa aikaeroista. Peitetyt anturit eivät antaneet dataa ollenkaan. Suuria aikaeroja esiintyi myös sen jälkeen, kun foliot irrotettiin. Syinä voivat olla viiveet kuuluvuuteen palaamisessa tai kideoskillaattorien lämpötilojen vaihteluista. Lopuksi kaikki anturit palasivat haluttuihin aikaeroihin, minkä perusteella järjestelmä oli palautuva eikä epäsynkroniin johtamista pystytty todentamaan.