ESP32-C3 и качество антенн на модулях с али.

[pvvx]

Сравнение модулей по уровню приема в LE Long Range.

Включен фильтр приема от 4-х типовых BLE источников.
1. C MAC: a4c138614e04 находится практически рядом.
2. C MAC: a4c138ae3ebf в морозилке холодильника, в 6 метрах.
3. C MAC: a4c138498b86 в сарае, на удалении примерно 90 метров.
4. C MAC: a4c138f7612b в другом доме, на удалении примерно 200 метров.

При тесте выбиралась оптимальная ориентация модуля из-за присущей всем антеннам диаграммы направленности.

Вариант модуля "ESP32-C3 SuperMini" с керамической антенной.

https://aliexpress.ru/item/1005006406538478.html

Как не крути, ловит только 2 ближних BLE датчика.
Пример лога:

adv:  -83 33 01 00 a4c138614e04 0201060e16d2fc400090013c0259090330180b094d484f5f363134453034
adv:  -83 33 01 00 a4c138614e04 0201060e16d2fc400090013c0259090330180b094d484f5f363134453034
adv: -102 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060b16d2fc4000160c250b11000b095448535f414533454246
adv:  -83 33 01 00 a4c138614e04 0201060e16d2fc400090013c0259090330180b094d484f5f363134453034
adv: -100 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060e16d2fc40001701410283f703f4130b095448535f414533454246
adv:  -84 33 01 00 a4c138614e04 0201060d16d2fc4000910c3f0a100011000b094d484f5f363134453034
adv:  -99 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060e16d2fc40001701410283f703f4130b095448535f414533454246
adv: -100 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060b16d2fc4000180c220b11000b095448535f414533454246
adv:  -99 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060e16d2fc40001901410284f703fa130b095448535f414533454246

Модуль с антенной на печатной плате:

https://aliexpress.ru/item/1005004960064227.html

При правильной ориентации прием с удаленного 3-го источника стабилен.

adv:  -58 33 01 00 a4c138614e04 0201060e16d2fc400074013c0260090378180b094d484f5f363134453034
adv:  -91 33 01 00 a4c138498b86 0201060b16d2fc40000f0ce30b11000b095448535f343938423836
adv:  -92 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060e16d2fc4000f701410279f70392130b095448535f414533454246
adv:  -64 33 01 00 a4c138614e04 0201060d16d2fc4000750c400a100011000b094d484f5f363134453034
adv:  -89 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060b16d2fc4000f80c220b11000b095448535f414533454246
adv:  -58 33 01 00 a4c138614e04 0201060e16d2fc400076013c0260090369180b094d484f5f363134453034
adv:  -93 33 01 00 a4c138498b86 0201060e16d2fc400010015402fc0703791c0b095448535f343938423836
adv:  -89 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060e16d2fc4000f90141027bf70396130b095448535f414533454246
adv:  -58 33 01 00 a4c138614e04 0201060e16d2fc400076013c0260090369180b094d484f5f363134453034
adv:  -89 33 01 00 a4c138ae3ebf 0201060e16d2fc4000f90141027bf70396130b095448535f414533454246

Для приема 4-го, самого удаленного датчика, необходимо постараться и найти место и положение приемного модуля в комнате. Но будут пропуски.

USB-BT BT adapter "5.0 easy idea" RTL8671BU принимает всех.

Уровень приема в HA cамого дальнего датчика:

 

[pvvx]

(выше ошибка USB-BT rtl8761bu)

Такая плата с ESP32-C3 по приему практически аналогична "Mini Core Board". Т.е. уверено принимает 3 из 4, а 4-й с пропусками.

Но уже имеет "лишние" микросхемы.
А с чипами USB-UART вообще нет смысла рассматривать. Там это конкретно лишня микросхема, т.к. USB-UART уже в чипе ESP32-C3.

 

[pvvx]

Если одновременно включить WiFi в чипе, то о BLE можно сразу забыть.

Чтобы использовать BLE с WiFi потребуется применить два модуля ESP32-C3, разнесенных как можно дальше друг от друга. Желательно 1 метр.

К примеру в тесте, для удаления от помех компа и прочего, использовался кабель USB длиною в 3 метра. USB-BT адаптер воткнут в мини-ком с NVME в алюминиевом корпусе на шнуре 1 метр. WiFi там нет вообще. Рядом только Zigbee адаптер… Иначе может не быть никакого приема уже при десятках метрах от датчиков. C WiFi ситуация аналогична в ближней зоне, но максимальная дальность значительно меньше (только ограничение самого приемного тракта в WiFi хуже на 15 дБм, и нет доп. кода восстановления, да модуляция другая).

 

[pvvx]

Причина акцентирования, что мини-комп с NVME, в том, что если использовать RPi c SSD или NVME, тогда от неё исходит шум глушащий всё – WiFi, Zigbee, BLE. Аналогично не стоит подключать адаптеры к USB3.0 у RPi. RPi наверно никогда не проверяли на излучение помех… Другие платки с Linux в большинстве так не шумят в радио-эфир, но всегда стоит проверять... и лучше предусмотреть установку адаптеров на удалении, на кабеле...

 

[enjoynering]

немного не потеме, а кокой usb свисток лучше брать для приема? почему спрашиваю у вас щас rtl8761bu, а это v5.0. В народе уже v5.3 и на подходе v6.0.

 

[pvvx]

немного не потеме, а кокой usb свисток лучше брать для приема? почему спрашиваю у вас щас rtl8761bu, а это v5.0. В народе уже v5.3 и на подходе v6.0.

В rtl8761bu код загружает система, дрова от Realtek. Там ныне версия не менее 5.2.
Между 5.0 и 5.4 ничего нужного для BLE нет. Есть только в 5.4. Но эти новые функции ни одна из ОС не поддерживает.
Всякие Linux API поддерживают только BT4.2. По этому или писать хаки или делать своё ПО.
Windows - аналогично.
Только Android поддерживает BT5.0+

 

[pvvx]

Web Bluetooth API - это чтобы использовать BLE в HTML на js, поддерживает только BT4.2, И то не полностью. Это завязано на десятилетнем отставании Linux во всех новых стандартах интерфейсов.

 

[pvvx]

> В народе уже v5.3 и на подходе v6.0.
В BT5.3 есть функции AoA и AoD - а для них надо много антенн. Вы видели у народа многоантенные BT свистки?

 

[pvvx]

Для IoT интересен только BT5.4. В нем введены функции BLE рекламы с подтверждением/ответом и стандарт шифрации рекламных (advertising) пакетов.
Т.е. встроены разные функции для поддержки к примеру сотен/тысяч ценников с "электронными чернилами" в магазине и сверх малым потреблением.
C BT5.4 Zigbee становится ненужным, т.к. полностью перекрывается функциональностью BLE по всем характеристикам.

 

[pvvx]

И так как корпорашкам надо втюхивать что-то, что не будет работать со старым, то на рынке появляется Mater.
По всем этим причинам ждем завала распродажи (за дорого, как антиквариат) любителям старья всяких устаревших чипов Zigbee.
BLE для маркетинга не годится. Он есть у всех в смартфонах и для поддержки новых стандартов с 5.0 до последнего требуется всего-то изменить ПО, если чип поддерживает 5.0.

 

[pvvx]

Если вернуться к ESP32-C3, то он поддерживает функции 5.0. Неизвестно только может или нет поддерживать AoA и AoD - с фазовой антенной решетки вычислять фазу...
Имея полное аппаратное обеспечение для работы в BLE CODED S8 (Le long range) в нем специально заблокирован режим CODED S4, т.к. это Zigbee
И так у многих производителей (корме некоторых нормальных). А с более тупым дешифратором бит для ZigBee выпускают чипы с наценкой.

 

[pvvx]

rtl8761bu может работать и с Zigbee, но под это нет ПО. Аналогично и многие чипы BT в смартфоне.
Но современное поколение Arduino давно не занимается "хакингом" и плохо дружит с аппаратными функциями чипов.

 

[pvvx]

Вот типы PHY у урезанных BLE чипов 5.0:

LE Coded PHY (S=4): 250 Kb/s - это Zigbee. Отличие в том, что итоговый бит получается из 4-х бит модуляции 1M PHY (приходящих в буфер приемника или буфере передатчика). Избыточность используется для восстановления...
S=2 - из 2-х принятых бит, S=8 - из 8-ми бит. Иногда и программно... Но желательно аппаратно дешифрировать преамбулу пакета...

Т.е. S=4 исключают в чипе специально, чтобы не было совместимости с Zigbee. А включенный только с S=4 продают за другие бабки.

 

[pvvx]

PHY ESP32-C6 и отличается тем, что включен дешифратор 4-х бит.

 

[sulimoff]

Вариант модуля "ESP32-C3 SuperMini" с керамической антенной.

чем-то можно заменить эту антенну? У меня так получилось, что собрал девайс в напечатанном корпусе и видимо плата TFT-экрана экранирует антенну, к wi-fi вообще не цепляется, может как-то можно её вынести?

 

[pvvx]

https://aliexpress.ru/wholesale?SearchText=%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0

 

[Vid152]

Может кому поможет, такой провод на этой плате значительно улучшает параметры WIFI(это не согласованно по параметрам, как антенна, но работает).Ну или брать другие с гнездом для внешней антенны.
Примеры:

https://sl.aliexpress.ru/p?key=yPONrIn

https://sl.aliexpress.ru/p?key=5BONrlx

 

[enjoynering]

чем-то можно заменить эту антенну? У меня так получилось, что собрал девайс в напечатанном корпусе и видимо плата TFT-экрана экранирует антенну, к wi-fi вообще не цепляется, может как-то можно её вынести?

отпаять керамическую, повернуть ее на 90 градусов (так чтобы она выступала за край платы) и припаять обратно одним концом (к выходу чипа).