Räckvidd ESP32?

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
Användarvisningsbild
Synesthesia
Inlägg: 574
Blev medlem: 22 januari 2010, 19:14:10
Ort: Mellan Göteborg och Kungsbacka

Räckvidd ESP32?

Inlägg av Synesthesia »

Testade ESP32 konfigurerad som webserver och får bara ca 1m räckvidd, då med telefonen som "internet hotspot". Signalstyrkan från telefonen som "basstation" är ca -40dB 1m bort, signalen från wifi:n som är för långt bort är ca -70..-60dB (dB-mätningar enligt "WiFiAnalyzer" i läsplattan) mätt på samma ställe som telefonen. Provade 2 olika ESP32, samma resultat. Någon som vet hur lång räckvidd de brukar ha eller borde ha?
ToPNoTCH
Inlägg: 4847
Blev medlem: 21 december 2009, 17:59:48

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av ToPNoTCH »

Betydligt längre än 1M.

Jag har någon i friggeboden i andra ändan av tomten. Typ 40m och genom 4 väggar.
Nu har jag nog antenn i och för sig.

Om du har modellen med antennutgång, så tänk på att på vissa moduler måste man flytta en resistor så fe använder extern antenn istället för interna.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av E Kafeman »

ESP32 har utmärkt radio-känslighet och bra uteffekt. ESP8236 är snäppet bättre.
Dessa bägge ESP-kretsar säljs pcb-monterade i stor mängd. Det finns ett antal "standard-utföranden" och de görs av många olika Kina-företag. Nästan allt är kopierat av någon annan, men det är vanligt att exakta komponentvärden inte följs.
Värst är när dessa görs med keramisk antenn på kretskortet. Det är ofta riktigt usel antenn-funktion då keramiska antenner är krävande designmässigt och matchningsnät haltar avsevärt.
Integrerade antenner i form as IFA, en antenn i form av antennmönster som påminner om ett F, har oftast bättre funktion då de är mer förlåtande för mismatch än keramiska varianten. Dessa keram-antenner är ofta tillverkad av Rainsun som på sin hemsida har lite tips vid tuning av antennen och hur passande jord och keep-out-område bör utformas.
Har PCB't ipx-kontakt för externa antenn så har jag varit med om att man ändå matchat helt fel genom att man lagt en kondensator till jord på 27pF till jord på föregående pad. 27pF är nära kortslutning vid 2.4 GHz.
Och ja som föregående påtalar, följ ledningen baklänges och kolla om det finns ett 0-Ohms motstånd för bygel-val av intern eller extern antenn.

Jag har enkelt att mäta impedansen och att förväntad uteffekt på Tx uppnås, har alla nödvändiga mätinstrument, men vill man checka av om en intern antenn alls fungerar utan några instrument, sätt upp en ESP32 så den kan läsa sin egna RSSI, följ antenn-spåret baklänges på PCB till sista seriella komponenten innan det försvinner in i ic-kretsen och lossa den tillfälligt. Löd istället dit en tunn blanktråd, 30 mm lång, som pekar rakt ovan kretskortet och jämför avläst RSSI.

Två ESP32 med sådana antenner, relativt råa och otunade tråd-antenner, vid fri sikt och inte allt för störd signalmiljö på 2.4GHz och normal WiFI-mod, så ska de normalt klara att kommunicera på 400 meters avstånd utan problem.

Ännu lite mer avancerat så låter man den andra ESP32 sända över sitt RSSI-värde så man kan läsa bägges RSSI vid den första ESP32-kretsen. Tror att det finns som färdiga program att ladda ner om man inte själv vill skriva, men RSSI-värdet är väldigt enkelt att lägga in i dataströmmen.
Ofta med de ESP-kretsar jag använder så sätter jag upp enkel webb-server oavsett om applikationen i övrigt kräver det. Där sätts sedan upp en websida som samlar in och redovisar den intern driftsdata och kurvor på RSSI, batteri och temperatur-status. Det gör det lätt att snabbt få en överblick om det är problem. Man vill ju t.ex. inte få för låg RSSI då man alltid vill ha minst 10 dB kommunikations-marginal pga av variationer på platsen.
RSSI visar hur stark mottagen signal är men det avspeglar sej nästan alltid även i hur bra Tx fungerar.

Annan möjlig felorsak till dålig radio-funktion är om strömförsörjningen är för dålig vad gäller avkoppling och spänningsnivåer. För små kondensatorer och ESP32 kan snubbla på sej själv. Vid uppstart av ett sänd-paket kan det bli spänningsdropp under minsta krävda spänning om spänningsförsörjningen inte räcker till. ESP32 kan ta rätt mycket ström i just första start-ögonblicket, uppemot 700mA. Oftast har man inte spänningsreglerande kretsar som klara sådana strömmar men man dämpar den tillfälliga strömspiken med en kondensator placerad nära kretsen (korta ledningar).
Användarvisningsbild
Synesthesia
Inlägg: 574
Blev medlem: 22 januari 2010, 19:14:10
Ort: Mellan Göteborg och Kungsbacka

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av Synesthesia »

Köpte nytt ESP32-kort, den fick kontakt med routern på vinden utan problem: https://www.mouser.se/ProductDetail/356 ... DEVKITC32D

Den med ca 1m räckvidd: https://www.amazon.de/gp/product/B08BTLQHGZ

ESP32_2_kort.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av E Kafeman »

Att döma av skärmkåpan så är den från Amazon en lågpris-kopia med OEM skärmkåpa utan något FCC-id angivet där eller någon annan stans på dess hemsida och det finns troligen inte heller någon RED-certifiering då man inte alls har någon ID-märkning.
Kollade angiven hemsida som gick till en återförsäljare av liknande elektronik. Man har högst troligt noll egen utvecklingskunskap men köper färdig oem-lösning av mindre kines-firma.
Ska man hårddra det något så är det tveksamt om de får sälja den i Europa trots CE-märkningen.
För mindre egenbruk så ser jag det inte som ett jätteproblem men värre när dessutom RF-funktionen eventuellt är usel.
Det understryks ytterligare då funktionen troligen var usel från början, det har passerat en obefintlig kvalitets-kontroll. Det är det första man sparar på när det ska produceras billigt i Kina.

Stämmer det att du som i länken köpt 5st?
Har alla lika dålig räckvidd?
Om det är ett general-fel är jag halvt sugen att lyfta på kåpan för att se vad man missat och om det går fixa.
Det skulle då eventuellt kunna rädda dina resterande 4 enheter.

Eller lyft på kåpan själv och spana efter dåliga lödningar och byt ut de 2-3 komponenter som finns utefter antenn-utgången från chippet.
Användarvisningsbild
rvl
Inlägg: 5720
Blev medlem: 5 april 2016, 14:58:53
Ort: Helsingfors

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av rvl »

Missade att det var 5 och tänkte det inte var billigt, men för nåt odugligt var det ju inte billigt ändå.
Ska lägga på minnet att åtminstone kolla efter FCC id om jag beställer esp-grejer.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av E Kafeman »

Man kan acceptera att det ibland blir nitlotter när man köper denna typen av produkter.
Är det billigt kan man inte begära samma kvalitet som något med dyr-pris på.
En liknande pryl, i grunden ett mindre PCB med en MCU inbyggt i ett kontaktdon, som jag köpte nyligen: https://www.mouser.se/ProductDetail/Nat ... /783368-01
Priset, 10.000 kr, är över ockergränsen då det inte är frågan om märkvärdigt dyra komponenter på kretskortet. Kan köpa 5 moderkort till PC för det priset. Här kan man knappast acceptera nitlotter.
Vad gäller småelektronik som det ofta finns en mängd tillverkare av och ännu fler återförsäljare brukar jag beställa ett exemplar som prov från en specifik säljare innan man köper större mängd.
Vad gäller ESP32 finns dessa även som oskärmade och ej FCC-certifierade som ändå är helt ok att använda.
En fördel med skärmade ESP32 är att den är betydligt tåligare för ESD, den tål användarens ibland lite uppladdade användande. Det gäller många av de skärmade produkterna att de ger ett grundskydd mot oskyddad hantering även om det inte är någon garanti att de tål ESD-smällar. Förmodar att även Amazon-kopian ger detta bättre skyddet men om räckvidden är 1 meter så är det ungefär den räckvidd man brukar få med enbart en lödpadd som antenn, varför felet borde vara påtagligt och lätthittat.
Amazon-kopian har IFA-antenn utförd som ett mönster direkt på PCB, och sådan antenn är sällan helt oduglig varför med tanke på den korta räckvidden troligen är frågan om PCB/lödnings-avbrott eller felaktigt komponent-värde.
JanErik
Inlägg: 3118
Blev medlem: 11 februari 2008, 17:15:58
Ort: Vasa, Finland

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av JanErik »

Ska nog vara jämförbara med alla andra Wifi-enheter. Har haft en ESP8266 som hade riktigt dålig räckvidd, så det kan finnas måndagsexemplar.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Räckvidd ESP32?

Inlägg av E Kafeman »

Nej de är inte jämförbara alla WIFI-enheter, lika lite som att alla bilars prestanda är lika. Skillnaderna som man kan utläsa ur datablad rör sej ofta om enskilda dB men kan ändå resulterar att praktiska skillnaden är det mångdubbla för en radio relativt en annan för länkbudget/data-bandbredd/strömförbrukning som är typiska viktiga parametrar beroende på implementationstyp.
I synnerhet om man designar sin egna WiFi-lösning så är det datablad man främst har att gå på vad som skiljer det ena chippet från det andra.
Detta att kolla datablad är något som är fundamentalt för den som vill lära om elektronik. Alla transistorer är ju inte lika även om utseendet ärr snarlikt.
På samma sätt, mycket som påverkar om man t.ex. kan hålla ett lågt systembrus beror inte enbart på transistorn utan minst lika mycket vilken miljö den sätts i.

Jämförbar med alla andra transistorer/radio-chip/herrcyklar?? Man måste se skillnader bättre än så. Visst för ett helt okunnigt öga ser alla herrcyklar lika ut på avstånd men nu är detta ett forum med ett visst elektronikkunnande.
Hade det varit ett forum för sportcykling hade påståendet att alla cyklar är ungefär lika fått visst mothugg. Här är det radio-chip för WiFi, där det verkligen finns stora skillnader mellan olika chip vad de presterar på olika plan.

Precis som för enskilda transistorer, skilj på chippet ESP8266's radio-funktion relativt hur dess kringmiljö implementeriats och hur utvecklare utför matchning och implementerar olika antenner annars blir man omgående borttappad i jämförelser utan värde.
Om man jämför modulationsmoden CCK vid 1Mbp vilket är en spreaadsspectrum mode använd vid svaga WiFI-signaler 802.11b så har ESP8266's mottagare en känslighet på -98dBm enligt datablad och det är med viss marginal då man ofta mäter -99dBm.
ESP32 är någon dB sämre och t.ex. CC2500 från Texas är ytterligare sämre, så pass mycket sämre att praktiska räckvidden är halverad för i övrigt samma villkor såsom matchning och antenn-val.

Vad gäller chippet, ESP8266 och ESP32 har jag aldrig stött på ett avvikande exemplar, data ligger mycket jämnt.
När något är allvarligt trasigt med max räckvidd 1 meter så kan chippet vara trasigt men det är sällsynt typ av fel då chip-kontrollen är 100% vid produktion.

Esp8266 har en uteffekt i CCK-mode som är typiskt +19 dBm.
Det ger en länkbudget som är för klassen är mycket bra.
Rent generellt är radio-delen i ESP32 mer komplex och kompetent där man t.ex. klarar snabbt frekvenshoppande protokoll typ Bluetooth.
Det som ESP8266 är bland de sämre i klassen på är att man har dålig sändareffektivitet, tar mycket ström vilket är mindre bra vid batteridrift.
På högre bandbredsmoder för ESP8266 kämpa rätt hårt både med paket-hantering och slutsteget hänger inte med fullt ut utan man tappar ca 3dB vid max bandbredd, 72Mbs.
Där är ESP32 liksom cc2500 bättre rustade och tappar inte uteffekt men utgångsläget skiljer då CC2500 har en max uteffekt på +1 dBm. Det är en skillnad på nära 20db eller omsatt till praktisk räckvidd en skillnad med en faktor drygt 8 ggr.
Om man med en CC2500 når 100 meter innan förbindelse tappas når man 800 meter med en ESP8266, med avseende på deras sänddelar. Om man avser att nå en trådlös server med en och samm mottagningsegenskaper är detta ungefär räckviddsskillnaden man får.
Skillnaderna är på sätt och vis än större på mottagarsidan då CC2500 är bättre rustad för radiomoder som är mer smalbandiga än 802.11b som tar en bandbredd på 10MHz oavsett hur smal data-överföringstakten är.
Genom att välja sändmod FSK och 200kHz bandbredd kan man få ett mottagarkänslighet på -106 dBm viket vässar upp räckvidden. Det är inte något inom WiFI-standarden utan är mer användbart när man kommunicerar mellan två CC2500 uppsatta på samma sätt.
Texas har anpassade slutsteg för CC2500 vilket också ökar möjligheten att nå långt även för WiFi. Då stiger iofs strömförbrukningen även om ESP8266 drar snäppet högre DC-effektför för samma uteffekt.
Dessa chip är en typ av chip som är simpla att använda när man inte behöver värsta bandbredden (MiMo) och de supportrar inte WiFi för 5GHz. Det går utmärkt annars att använda kretsar från Realtek m.fl. som relativt billigt erbjuder kretsar med goda MiMo-egenskaper och flerbands support.
De finns om inte annat som billiga USB-adaptrar om man inte vill designa kretskortet själv. Ännu värre finns givetsvis när man vill nå över 300Mbs och 2x2 MiMo.

Om någon påstår att en WiFi-enhet prestera uselt är det information utan värde om man inte talar om vilken implementation det rör sej om.
Alla chip av typen ESP8266 presterar nära identiskt om de inte är trasiga vilket är en ytters ovanlig egenskap på för allt i chip-väg där varje chip testas individuellt vid produktion. Trasiga nya IC-kretsar oavsett sort och märke är ovanligt och de skador man hittar är oftast orsakat vid efterföljande hanteringen.
Esp8266's egenskaper skiljer sej avsevärt även mot sin nära släkting ESP32 och då har vi ändå inte jämfört mer än de första raderna i databladet.

Den dagen alla WiFi-kretsar har likartade egenskaper faller behovet bort att välja efter teknisk prestanda.
Skriv svar