Kas jāzina par likumdošanu 868MHz frekvenču diapazonā

Likumdošana

Radiofrekvenču 868Mhz diapazons ir pieejams nelicenzētai izmantošanai un to bieži izmanto, lai veidotu komunikācijas kanālus industriāliem risinājumiem. Šo diapazonu izmanto arī, piemēram, Sigfox vai LoRaWan ierīzes komunikācijai savā starpā. Tā kā diapazons nav licenzēts, tad ir regulēti noteikumi, kuriem jāatbilst ierīcēm, kas raida dotajā diapazonā, lai minimizētu iespēju, ka, vairākām ierīcēm vienlaicīgi raidot, signāls tiks kropļots.

Eiropā šo ierīču lietošanu nosaka rekomendācija ERC-REC-70-3E kas ir ieviesta arī lokālā likumdošanā dalībvalstīs. Latvijā tas ir atspoguļots MK noteikumos 1151, no 2006. gada 6. oktobra.

Patiesībā, gadījumos, kad mēs runājam par 868MHz diapazonu, runa iet par frekvenču diapazonu no 865MHz līdz 870MHz, kas rekomendācijā ir sadalīts 5 apakšapgabalos. Katrā no tiem ir divi limitējošie faktori, kas nosaka raidītāju maksimālo jaudu un procentuālo laiku stundas diapazonā, kurā katra ierīce drīkst pārraidīt informāciju.

Manis izmantotās ierīces darbojas 868,3MHz frekvencē, kas ietilpst otrajā diapazonā (868,0MHz-868,6Mhz) un šim diapazonām ir sekojoši ierobežojumi:

  • Maksimālā raidītāja jauda ir limitēta ar 25mW
  • Pārraides laiks vienas stundas diapazonā nedrīkst pārsniegt 1%. Tas nozīmē, ka ierīce drīkst raidīt 36 sekundes stundā un, šo limitu pārsniedzot, jāgaida līdz nākamajai stundai.

Kā tas ir ieviests CUL un FHEM?

CUL ražotājs ir ieviesis modificētu limitēšanas mehānismu savā firmware, kas 1% raidīšanas limitu uzstāda nevis stundas diapazonā, kā to nosaka direktīva, bet gan 15 minūšu periodā, un ļauj raidīt 9 sekundes šī laika ietvaros.

CUL nodod informāciju FHEM caur parametru credit10ms un tas parāda, cik 10ms pārraides logi ir pieejami, pirms limits 15 minūtēm būs izsmelts. Šo skaitli var iegūt FHEM WEB komandrindā ievadot komandu

get CUL0 credit10ms

Atgrieztais skaitlis (Maksimālais var būt 900) ir jādala ar 100 lai redzētu, cik sekundes FHEM varēs raidīt konkrētajā 15 minūšu intervālā.

Pēc maniem novērojumiem CUL izmanto peldošu 15 minūšu logu un pieejamos kredītus atjauno ar 2 minūšu intervālu. Tāpat iespējams, ka CUL tos atjauno, skatoties pārraides laiku pēdējās 15 minūtēs, bet FHEM šo skaitu atjauno ik pēc 2 minūtēm.

Kā tas var ietekmēt FHEM darbību?

Brīdī, kad FHEM CUL raidītājs ir izmantojis pieejamos kredītus, lai komunicētu ar ierīcēm log failā vai datubāzē parādās ieraksts līdzīgs šim

CUL_MAX_SendQueueHandler: Not enough credit! credit10ms is 61, but we need 113. Waiting 52 seconds. Currently 1 messages are waiting to be sent.

kas norāda, ka konkrētās ziņas nosūtīšanai ir nepieciešami 113 kredīti, bet pieejami ir 61. Tāpat ir norādīts, cik ziņas ir rindā uz nosūtīšanu. Gadījumos, kad ziņu nav iespējams nosūtīt, FHEM sistēma mēģina atkārtot sūtīšanu pēc 2 minūtēm. Ja pa šo laiku rindā ir nākušas klāt jaunas ziņas, tad tā var augt un ziņas tiek nosūtītas ar ievērojamu aizturi.

Visbiežāk šādas problēmas var rasties gadījumos, kad tiek konfigurēta jauna sistēma un īpaši gadījumos, kad ierīcēm tiek nosūtīti nedēļas profili. Tāpat, konfigurējot temperatūras skaneri MAX! termostatiem tiek palielināts ikdienā nosūtāmās informācijas daudzums.

Arī ikdienas lietošanā var tikt sasniegts šis limits gadījumos, kad tiek automatizēta liela ēka ar daudziem termostatiem, sienas termometriem un citām, viena protokola ierīcēm.

Ko darīt, ja ar 1% ir par maz?

Gadījumos, kad ar šo pārraides apjomu nav pietiekami, ir trīs iespējas situāciju uzlabot

Pārraides plānošana

Visvienkāršakais variants ir mēģināt pārraidi plānot laikā, lai limits netiktu pārsniegts, vai arī ziņuojumu rinda netraucētu sistēmas darbībai. Piemēram es nedēļas programmas uzstādu vēlu vakarā, kad nosūtīšana var ilgt kaut visu nakti un tas netraucēs ikdienas komunikācijai.

Tomēr gadījumos, kad ierīces ir vienkārši par daudz, tas var nerisināt situāciju. Tad nepieciešamas izmaiņas tehniskajā risinājumā.

Vairāki CUL

No likumdošanas “pareizākais” variants būtu pievienot pie sistēmas vairākus CUL moduļus un komunicējamās ierīces balansēti sadalīt starp tiem. Ja tas nav darīts jau no paša sistēmas izveides sākuma, tad ierīcēm, kuras tiek pārnestas uz jauno CUL moduli ir jādzēš sinhronizācija ar iepriekšējo moduli un tās ir jāsinhronizē ar jauno kā aprakstīts rakstā par migrāciju.

No loģikas viedokļa gan šāds risinājums nozīmē, ka katrs no CUL moduļiem iekļausies likumdošanā noteiktajos pārraides limitos, bet sistēma kopumā tos pārsniegs, tāpēc pastāv iespēja modificēt CUL firmwari lai pārraides limitus palielinātu virs noteiktajiem.

Firmware modifikācija

Tā kā es pagaidām esmu ticis galā ar laika plānošanu, tad savam CUL firmwari neesmu mainījis, bet šajā lapā ir aprakstīts process kā to var darīt un ir pieejami modifikāciju faili.

Pirms veicat šādas modifikācijas, padomājiet vai ar laika plānošanu nav pietiekami un vai vietā, kur mītat, blakus nevar būt citas ierīces, kas darbojas attiecīgajā diapazonā, un kuru darbību jūs varat traucēt. Tā teikt, ja pārkāpjat noteikumus, tad tā, lai netraucētu citiem 🙂