เสาอากาศ Z-Wave: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

• เสาอากาศแบบพาสซีฟช่วยเพิ่มกำลังและช่วง
• ไม่จำเป็นต้องถอดประกอบหรือบัดกรี
• ราคาไม่แพง
• ติดตั้งง่าย

ฉันได้ทดลองใช้ระบบ Z-Wave Plus เพื่อเพิ่มช่วงของเซ็นเซอร์ประตู/หน้าต่างที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ ฉันใช้พวกมันเพื่อตรวจสอบกับดักหนู/หนูและต้องการระยะห่างมากขึ้น ดูคำแนะนำอื่น ๆ ของฉัน

หากคุณไม่ต้องการอ่านข้อมูลทางเทคนิคทั้งหมดด้านล่าง ให้ลองติดเทปทองแดงหรือสายเปียโนขนาด 8 นิ้ว เข้ากับเซ็นเซอร์ให้ชิดกับเสาอากาศภายในมากที่สุด (ดูเครื่องหมายปากกาสีดำในรูปที่ 1 และ 2) ให้มากที่สุดและดูว่า มันเพิ่มระยะ นอกจากนี้ ติดสาย 8 เข้ากับฮับ Z-Wave ของคุณใกล้กับเสาอากาศภายใน สำหรับฮับ Smartthings V3 ให้ติดเทปไว้ที่ด้านหน้าทางด้านขวาเมื่อคุณมองไปที่ใบหน้าของดุมโดยตรง ด้วยขั้วต่อสายไฟ เสาอากาศแบบพาสซีฟทั้งหมดควรเป็นแนวตั้ง ในการทดสอบ ให้เปิดเซ็นเซอร์ 10 ครั้งก่อนและหลังเพิ่มเสาอากาศ จากนั้นตรวจสอบประวัติเพื่อดูว่ามีการบันทึกเหตุการณ์จำนวนเท่าใด

การวางสายไฟไว้ใกล้กับเสาอากาศภายในเป็นสิ่งสำคัญ เซ็นเซอร์ทั้งสองของฉันถูกแยกจากกันเพื่อค้นหาว่าเสาอากาศภายในอยู่ตรงไหน โดยอยู่ตรงข้ามกับแบตเตอรี่ เสาอากาศในรูปที่ 1 ดูเหมือนสปริงเล็กๆ ใต้รอยดำ เสาอากาศในรูปที่ 2 เกือบจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสมบูรณ์ โดยมีเส้นสีดำกำกับไว้ วางเสาอากาศแบบพาสซีฟไว้เหนือเครื่องหมายสีดำใดๆ โดยตรง โดยการย้ายเสาอากาศแบบพาสซีฟในภาพแรกไปไว้เหนือเสาอากาศภายใน เซนเซอร์เปลี่ยนจากการบันทึก 0/10 เป็น 10/10 เหตุการณ์การเปิดปิดที่ประสบความสำเร็จซึ่งบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์จากตำแหน่งเดียวกัน

My SmartThings Antenna Instructable ข้อมูลส่วนใหญ่จะทำซ้ำในขั้นตอนสุดท้ายของคำแนะนำนี้

www.instructables.com/id/SmartThings-Anten…

ขั้นตอนการทดสอบ

เสาอากาศแบบพาสซีฟ (สายทองแดงแบบบาง) ติดอยู่กับเซ็นเซอร์และทดสอบความแรงของสัญญาณด้วย Hackrf One SDR (Software Defined Radio) เปรียบเทียบความยาวคลื่น ¼, ⅝ และ 1 โดยไม่มีเสาอากาศ เสาอากาศความยาวคลื่น ⅝ ทำงานได้ดีที่สุด

ด้านล่างนี้เป็นผลลัพธ์ในหน่วย dB dB เป็นมาตราส่วนบันทึก ดังนั้น การเพิ่มกำลัง 3dB คือ 2x ของกำลัง ตัวอย่างเช่น หากคุณเปลี่ยนจาก -50dB เป็น -47dB กำลังไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น 3dB หรือสองเท่า

วัดระดับพลังงานที่ความถี่ 916MHz US Z-Wave PLus สำหรับการวัดแต่ละครั้งโดยคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาคในข้อมูลด้านล่าง เซ็นเซอร์ประตูถูกทริกเกอร์ ~10 ครั้งและจุดสูงสุดของทริกเกอร์ 10 ตัวถูกบันทึก

ผลการทดสอบกำลังสูงสุด 916MHz

เสาอากาศพาสซีฟความยาวคลื่น 5/8 (ประสิทธิภาพดีที่สุด!)

-55.6db, -55.4db, -55.6db, -55.6db, -56.3db

1 ความยาวคลื่น (ยาวไม่ดีกว่า!)

-59.9dB, -59.4db, -59db

ความยาวคลื่น 1/4 (ข้อมูลอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่แนะนำเสาอากาศแบบพาสซีฟความยาวคลื่น 1/4 อัน 5/8 ดีกว่ามาก!)

-64.7dB, -66.4db, -62.8db

ไม่มีเสาอากาศแบบพาสซีฟ (สต็อก)

-71db, -68.5db, -69.1db, -67.4db

บันทึก

Z-Wave และ Z-Wave Plus ใช้ความถี่เดียวกัน Z-Wave Plus เป็นเวอร์ชันใหม่กว่าด้วยช่วงที่ยาวกว่าและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น ดังนั้น ให้ใช้ Z-Wave Plus หากทำได้

นี่คือเซ็นเซอร์สองตัวที่ฉันใช้อยู่

Monoprice Z-Wave Plus Door/Window Sensor, NO LOGO (อันนี้มีอัตราขยายที่วัดได้ดีที่สุดด้วยเสาอากาศ 5/8) อัปเดต: เซ็นเซอร์ถูกถอดแยกชิ้นส่วนเพื่อค้นหาเสาอากาศภายใน วางเสาอากาศแบบพาสซีฟที่ด้านบนของ รอยดำในรูปที่ 2

www.monoprice.com/product?c_id=122&cp_id=1…

Monoprice Z-Wave Plus Door and Window Sensor, No Logo (มีอัตราขยายพลังงานที่ต่ำกว่ามาก) อัปเดต: เซ็นเซอร์ถูกถอดออกจากกันเพื่อค้นหาตำแหน่งของเสาอากาศภายในและพบว่ามีการปรับปรุงจำนวนมากในจำนวนเหตุการณ์การทดสอบที่บันทึกไว้ (0/ 10 เหตุการณ์ที่บันทึกตำแหน่งเก่า, 10/10 ตำแหน่งใหม่) โดยย้ายเสาอากาศไปเหนือจุดสีดำในรูปที่ 1)

www.monoprice.com/product?p_id=24259

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างเสาอากาศแบบพาสซีฟ

ค้นหาความถี่ Z-wave ของคุณในรายการวิกิพีเดียด้านล่าง หลายประเทศมีความถี่ 2 ความถี่ หากคุณไม่แน่ใจว่าอุปกรณ์ Z-wave ของคุณใช้ความถี่ใดเป็นค่าเฉลี่ยของ 2 เอกสารส่วนใหญ่ระบุว่าความถี่ของสหรัฐฯ คือ 908.42MHz ฉันวัดเซ็นเซอร์ทั้งสองของฉันที่ความถี่ที่สอง 916MHz.

รายการความถี่ Z-Wave

นำความถี่ของคุณมาใส่ในลิงก์เครื่องคิดเลขด้านล่างนี้เพื่อรับความยาวคลื่น 1 ค่า แล้วคูณด้วย ⅝ เพื่อให้ได้ความยาวคลื่น 5/8 ค่านี้จะเท่ากับความยาวคลื่น/เสาอากาศ

www.everythingrf.com/rf-calculators/freque…

นี่คือวิธีการคำนวณความยาวสำหรับ 2 ความถี่ของสหรัฐฯ

Z-wave plus 908.42MHz: ความยาวคลื่น = 0.33001526 ม. = 12.99 นิ้ว: ⅝ ความยาวคลื่น = 8.11 นิ้ว

Z-wave plus 916MHz: ความยาวคลื่น 0.32728434 = 12.88 นิ้ว: ⅝ ความยาวคลื่น = 8.05 นิ้ว

ตัดลวดทองแดงเส้นเล็กหรือลวดเปียโนเป็นความยาวคลื่น 5/8 ที่คุณคำนวณ คุณสามารถหาซื้อลวดเปียโนได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์

ติดลวดไว้ที่ด้านข้างของเซ็นเซอร์แล้วทดสอบ!

เคล็ดลับ: สำหรับช่วงที่ยาวขึ้น ให้ลองหันด้านหน้าของฮับคลื่น z ไปที่เซ็นเซอร์ที่ไกลที่สุด ฉันมีฮับ Samsung Smartthings v3 เว็บไซต์ของพวกเขาบอกว่าการรับสัญญาณที่แข็งแกร่งที่สุดมาจากด้านหน้า

ขั้นตอนที่ 2: วิธีการวัด

ภาพแรกติดเสาอากาศความยาวคลื่น 5/8 แบบพาสซีฟไว้ด้านหน้า ภาพที่สองไม่มีเสาอากาศ

ฉันใช้ Hackrf One เพราะฉันสามารถยืมจากเพื่อนได้ การวัดคลื่น Z เกินความจำเป็น มี SDR ที่ถูกกว่าที่ควรใช้งานได้แม้ว่าฉันจะไม่คุ้นเคยกับมัน คุณต้องมีอุปกรณ์ที่จะวัดความถี่ในช่วงคลื่น z-wave ตั้งแต่ ~850Mhz ถึง ~950Mhz หากใครรู้วิธีวัดด้วย SDR ที่ราคาไม่แพงโปรดแสดงความคิดเห็น

อุปกรณ์วัด

Hackrf One ~$300

www.seattletechnicalbooks.com/hackrf

ฉันคิดว่านี่คือเสาอากาศจะอัปเดตหลังจากที่ฉันถามเพื่อน

ซอฟต์แวร์การวัด

ฉันใช้เครื่องมือวิเคราะห์สเปกตรัมฟรี 'Pavsa hackrf spectrum analyzer' ติดตั้งง่าย เชื่อถือได้ และทำงานได้ดี

การตั้งค่าการวัด

ตั้งค่าตัววิเคราะห์สเปกตรัมให้เริ่มต้นด้านล่างและสิ้นสุดเหนือความถี่คลื่น z ของคุณ สำหรับฉันมันคือ 915Mhz ถึง 917Mhz ฉันลองเล่นกับจำนวนตัวอย่างและ FFT Bin (Hz) จนกระทั่งได้ค่าที่สม่ำเสมอ 5000 Bin (Hz) และ 65536 ตัวอย่างก็ทำงานได้ดี บนแท็บตัวเลือกแผนภูมิ ให้เลือก "เปิดใช้น้ำตก" "แสดงจุดสูงสุด" และ "แสดงต่อเนื่อง" และตั้งค่า "เวลาคงอยู่" เป็น 60 วินาที

ขั้นตอนที่ 3: Smartthings V3 Hub Passive Antenna

ลองติดสายความยาวคลื่น 5/8 (8 "สำหรับ US Z-wave) ที่ด้านหน้าขวาของฮับ Smartthings V3 การทดสอบด้านล่างแสดงว่าขยายช่วง

ฉันพบรูปภาพของแผงวงจรฮับ Smartthings V3 ดูลิงค์ด้านล่าง เสาอากาศ Z-wave อยู่ที่ด้านหน้าของฮับ ตรงไปข้างหน้าของขั้วต่อสายไฟ ภาพด้านล่างคือด้านล่างของแผงวงจร ดังนั้นเสาอากาศแบบพาสซีฟจึงต้องอยู่ทางด้านขวา สำหรับฮับยี่ห้ออื่นๆ ให้ลองค้นหาตำแหน่งที่ติดตั้งเสาอากาศภายในและวางสายไฟไว้ใกล้ที่สุด

community.smartthings.com/t/should-i-wait-…

ฉันหาวิธีบังคับให้ฮับ Smartthings ส่งสัญญาณขาออกสำหรับการวัดด้วย SDR ไม่ได้ ดังนั้นฉันจึงทริกเกอร์เซ็นเซอร์ของฉันทีละ 15 ครั้งโดยไม่มีเสาอากาศฮับแบบพาสซีฟ และอีก 15 ครั้งด้วยเสาอากาศฮับแบบพาสซีฟที่ ~40' จาก ฮับ ประวัติได้รับการตรวจสอบเพื่อดูว่ามีการบันทึกเหตุการณ์จำนวนเท่าใด ผลลัพธ์ของฉันกับเสาอากาศฮับแบบพาสซีฟนั้นใกล้จะสมบูรณ์แบบแล้ว

ผลลัพธ์ที่ไม่มีเสาอากาศ Passive Hub

เซ็นเซอร์สี่เหลี่ยม 11/15 (เหตุการณ์ที่บันทึกไว้/เซ็นเซอร์เวลาทั้งหมดถูกทริกเกอร์)

เซ็นเซอร์โค้งมน 13/15

ผลลัพธ์ด้วยเสาอากาศ Passive Hub

เซนเซอร์สี่เหลี่ยม 15/15

เซนเซอร์โค้งมน 14/15

ขั้นตอนที่ 4: Smartthings V3 Passive Antenna Experiment

ด้วยเซ็นเซอร์ ฉันพบว่าการวางเสาอากาศแบบพาสซีฟไว้ใกล้กับเสาอากาศภายในจะเพิ่มสัญญาณ การวางเสาอากาศแบบพาสซีฟไว้ใกล้กับเสาอากาศภายในของฮับจะช่วยเพิ่มสัญญาณ/ช่วงได้เช่นกัน ฉันไม่สามารถแยกดุมออกจากกันได้ ฉันจึงลงเอยด้วยการเจาะรูขนาดใหญ่ใต้ตีนยาง และวางลวดขนาด 8" (5/8) ไว้ข้างๆ เสาอากาศภายใน ซึ่งใกล้กว่าตำแหน่งที่ติดเทปไว้ประมาณ 1/2" ไปที่ด้านหน้าของฮับ เสาอากาศภายในดูเหมือนสปริงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับดินสอ (ดูรูปที่ 3) ขณะนี้ฉันไม่มีวิธีการวัดด้วยเสาอากาศนี้ ฉันกำลังพยายามยืม Hackrf One SDR เพื่อให้ฉันสามารถวัดและโพสต์ได้

ดราม่าถอดประกอบ

ฉันพยายามแยกฮับออกจากกันไม่สำเร็จ ไม่มีสกรูอยู่ใต้ฉลากหรือด้ามจับยางด้านล่างทรงสี่เหลี่ยม ดูเหมือนสไลด์ด้านล่างมีแม้กระทั่งลูกศรแสดงทิศทางที่จะเลื่อน ของฉันจะไม่ลื่น ฉันยังลองใช้ค้อนและไขควงปากแบนขนาดใหญ่เพื่อบังคับให้เลื่อนไปทั้งสองทิศทาง มันจะไม่ขยับเขยื่อน ฉันลงเอยด้วยการใช้สว่านขนาดใหญ่เพื่อทำรูที่ด้ามจับยางหุ้มไว้ โปรดทราบว่าบอร์ดติดตั้งกลับด้าน คุณต้องเจาะจากด้านล่างเพื่อเข้าถึงเสาอากาศ เสาอากาศอยู่ตรงด้านหน้าปลั๊กไฟ ดูรูปที่ 3