Z-Wave-Antenne - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

• Passive Antennen erhöhen Leistung und Reichweite
• Keine Demontage oder Löten notwendig
• Preiswert
• Einfach zu installieren

Ich habe mit meinem Z-Wave Plus-System experimentiert, um die Reichweite meiner batteriebetriebenen Tür-/Fenstersensoren zu erhöhen. Ich benutze sie, um meine Ratten-/Mausfallen zu überwachen und brauchte mehr Abstand. Siehe meine anderen instructable

Wenn Sie nicht alle technischen Informationen unten lesen möchten, versuchen Sie, einen geraden 8-Zoll-Kupfer- oder Klavierdraht so nah wie möglich an der internen Antenne (siehe die schwarzen Stiftmarkierungen in Bild 1 und 2) an einen Sensor zu kleben und prüfen Sie, ob es erhöht die Reichweite. Kleben Sie auch ein 8 -Kabel an Ihre Z-Wave-Nabe in der Nähe der internen Antenne, bei der Smartthings V3-Nabe kleben Sie es vorne auf der rechten Seite, wenn Sie auf die Vorderseite der Nabe schauen, direkt in einer Linie mit dem Stromanschluss. Alle passiven Antennen sollten vertikal sein. Lösen Sie zum Testen den Sensor 10 Mal aus, bevor und nachdem Sie die Antennen hinzugefügt haben, und überprüfen Sie dann den Verlauf, um zu sehen, wie viele Ereignisse aufgezeichnet wurden.

Es ist wichtig, das Kabel nahe der internen Antenne zu platzieren. Meine beiden Sensoren wurden auseinandergenommen, um herauszufinden, wo sich die internen Antennen befinden, sie befinden sich gegenüber der Batterie. Die Antenne in Bild 1 sieht wie eine kleine Feder unter der schwarzen Markierung aus. Die Antenne in Bild 2 ist fast ein komplettes Rechteck, markiert durch die schwarzen Linien. Setzen Sie die passive Antenne direkt über eine der schwarzen Markierungen. Durch Bewegen der passiven Antenne im ersten Bild über die interne Antenne ging der Sensor von der Aufzeichnung von 0/10 auf 10/10 erfolgreicher Öffnungs- und Schließereignisse, die in der Historie von derselben Position aufgezeichnet wurden

Meine SmartThings-Antenne Instructable, die meisten Informationen werden im letzten Schritt dieses instructable wiederholt

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

Testverfahren

An den Sensoren wurden passive Antennen (dünne Kupferdrähte) angebracht und mit einem Hackrf One SDR (Software Defined Radio) auf Signalstärke getestet. Längen von ¼, ⅝ und 1 Wellenlänge wurden ohne Antenne verglichen. Die Antenne mit der Wellenlänge ⅝ schnitt am besten ab.

Unten sind die Ergebnisse in dB. dB ist eine logarithmische Skala, sodass eine Leistungssteigerung um 3 dB das 2-fache der Leistung ist. Wenn Sie beispielsweise von -50dB auf -47dB gehen, hat sich die Leistung um 3dB erhöht oder verdoppelt.

Die Leistungspegel wurden bei einer US-Z-Wave-PLus-Frequenz von 916 MHz gemessen. Für jede durch ein Komma getrennte Messung in den folgenden Daten wurde der Türsensor ~10 Mal ausgelöst und die Spitze der 10 Trigger wurde aufgezeichnet.

916MHz Spitzenleistungstestergebnisse

Passive Antenne mit 5/8 Wellenlänge (Beste Leistung!)

-55,6 dB, -55,4 dB, -55,6 dB, -55,6 dB, -56,3 dB

1 Wellenlänge (Länger ist NICHT besser!)

-59,9 dB, -59,4 dB, -59 dB

1/4 Wellenlänge (Die meisten Internetinformationen empfehlen passive Antennen mit 1/4 Wellenlänge, 5/8 ist VIEL besser!)

-64,7 dB, -66,4 dB, -62,8 dB

Keine passive Antenne (Lager)

-71db, -68,5db, -69,1db, -67,4db

Notiz

Z-Wave und Z-Wave Plus verwenden dieselbe Frequenz. Z-Wave Plus ist die neuere Version mit größerer Reichweite und besserer Akkulaufzeit. Holen Sie sich also Z-Wave Plus, wenn Sie können

Dies sind die beiden Sensoren, die ich verwende.

Monoprice Z-Wave Plus Tür-/Fenstersensor, KEIN LOGO (Dieser hatte den besten gemessenen Leistungsgewinn mit der 5/8-Antenne) Update: Der Sensor wurde auseinandergenommen, um die interne Antenne zu lokalisieren die schwarzen Flecken auf Foto 2.

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

Monoprice Z-Wave Plus Tür- und Fenstersensor, kein Logo (hatte einen viel geringeren Leistungsgewinn) Update: Der Sensor wurde zerlegt, um herauszufinden, wo sich die interne Antenne befand, und zeigte eine enorme Verbesserung der aufgezeichneten Testereignisse (0/ 10 aufgezeichnete Ereignisse alter Standort, 10/10 neuer Standort) indem Sie die Antenne über den schwarzen Punkt im 1. Bild bewegen.)

www.monoprice.com/product?p_id=24259

Schritt 1: Erstellen einer passiven Antenne

Finden Sie Ihre Z-Wellenfrequenz in der Wikipedia-Liste unten. Viele Länder haben 2 Frequenzen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, auf welcher Frequenz Ihr Z-Wave-Gerät sich befindet, wählen Sie den Durchschnitt der 2. In den meisten Dokumentationen heißt es, dass die US-Frequenz 908.42 MHz beträgt. Ich habe meine beiden Sensoren bei der zweiten Frequenz 916 MHz gemessen.

Z-Wave-Frequenzliste

Nehmen Sie Ihre Frequenz und geben Sie sie in diesen Rechnerlink unten ein, um 1 Wellenlänge zu erhalten, und multiplizieren Sie sie dann mit ⅝, um 5/8 Wellenlänge zu erhalten. Dies ist Ihre Antennen- / Drahtlänge.

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

So berechnen Sie die Länge für die 2 US-Frequenzen

Z-Welle plus 908.42MHz: Wellenlänge = 0.33001526m = 12.99 Zoll: ⅝ Wellenlänge = 8.11 Zoll

Z-Welle plus 916 MHz: Wellenlänge 0,32728434 = 12,88 Zoll: ⅝ Wellenlänge = 8,05 Zoll

Schneiden Sie einen kleinen Kupferdraht oder einen Klavierdraht auf die von Ihnen berechnete 5/8-Wellenlänge. Du bekommst Klavierdraht im Baumarkt, den dünnsten, den es gibt.

Kleben Sie das Kabel an die Seite des Sensors und testen Sie es!

Tipp: Für eine größere Reichweite versuchen Sie, die Vorderseite Ihres Z-Wave-Hubs auf den am weitesten entfernten Sensor zu richten. Ich habe einen Samsung Smartthings v3-Hub, auf deren Website steht, dass der stärkste Empfang von vorne erfolgt.

Schritt 2: Wie die Messungen durchgeführt wurden

Das erste Bild ist mit der passiven 5/8-Wellenlängenantenne nach vorne geklebt, das zweite Bild ist ohne Antenne.

Ich habe einen Hackrf One verwendet, weil ich ihn von einem Freund ausleihen konnte. Es ist übertrieben, Z-Wellen zu messen, es gibt billigere SDRs, die funktionieren sollten, obwohl ich damit nicht vertraut bin. Sie benötigen einen, der Frequenzen im Z-Wellenbereich misst, ~850 MHz bis ~950 MHz. Wenn jemand herausfindet, wie man mit einem günstigeren SDR misst, bitte kommentieren.

Messwerkzeug

Hackrf One ~ $ 300

www.seattletechnicalbooks.com/hackrf

Ich denke, das ist die Antenne, wird aktualisiert, nachdem ich meinen Freund gefragt habe.

Messsoftware

Ich habe diesen kostenlosen Spektrumanalysator "Pavsa Hackrf Spectrum Analyzer" verwendet. Es war einfach einzurichten, war zuverlässig und funktionierte gut.

Messeinstellungen

Stellen Sie den Spektrumanalysator so ein, dass er direkt unter Ihrer Z-Wellenfrequenz beginnt und knapp über Ihrer Z-Wellenfrequenz endet, für mich waren es 915 MHz bis 917 MHz. Ich spielte mit der Anzahl der Samples und dem FFT Bin (Hz) herum, bis ich konsistente Messungen erhielt, 5000 Bin (Hz) und 65536 Samples funktionierten gut. Wählen Sie auf der Registerkarte mit den Diagrammoptionen „Wasserfall aktiviert“, „Spitzen anzeigen“und „Ständige Anzeige“und stellen Sie „Persistenzzeit“auf 60 Sekunden ein.

Schritt 3: Smartthings V3 Hub Passive Antenne

Versuchen Sie, einen 5/8-Wellenlängendraht (8" für US-Z-Welle) an die vordere rechte Seite Ihres Smartthings V3-Hubs zu kleben. Die folgenden Tests zeigen, dass dies die Reichweite erhöht

Ich habe ein Bild der Smartthings V3-Hub-Platine gefunden, siehe den Link unten. Die Z-Wave-Antenne befindet sich vor dem Hub, direkt vor dem Stromanschluss. Das Bild unten ist die Unterseite der Platine, also muss die passive Antenne auf der rechten Seite sein. Versuchen Sie bei Hubs anderer Marken herauszufinden, wo die interne Antenne montiert ist, und platzieren Sie das Kabel so nah wie möglich.

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

Ich konnte keine Möglichkeit finden, den Smartthings-Hub zu zwingen, ein ausgehendes Signal für die Messung mit dem SDR zu senden, also habe ich meine Sensoren jeweils 15 Mal ohne passive Hub-Antenne und 15 Mal mit einer passiven Hub-Antenne in ~ 40' Entfernung vom ausgelöst Hub. Die Historie wurde überprüft, um zu sehen, wie viele Ereignisse aufgezeichnet wurden. Meine Ergebnisse mit der passiven Hub-Antenne waren nahezu perfekt.

Ergebnisse ohne passive Hub-Antenne

Rechteckiger Sensor 11/15 (aufgezeichnete Ereignisse/Gesamtzeiten des Sensors ausgelöst)

Abgerundeter Sensor 13/15

Ergebnisse mit passiver Hub-Antenne

Rechtecksensor 15/15

Abgerundeter Sensor 14/15

Schritt 4: Smartthings V3 passives Antennenexperiment

Bei den Sensoren habe ich festgestellt, dass das Platzieren der passiven Antenne näher an der internen Antenne das Signal erhöht. Wenn Sie die passive Antenne näher an der internen Antenne des Hubs platzieren, sollten Sie auch das Signal/die Reichweite erhöhen. Ich konnte die Nabe nicht auseinander bekommen, also bohrte ich ein großes Loch unter den Gummifuß und platzierte einen 8" (5/8 Wellenlänge) Draht neben der internen Antenne. Er ist ungefähr 1/2" näher als dort, wo er abgeklebt wurde zur Vorderseite der Nabe. Die interne Antenne sieht aus wie eine Feder mit etwa dem Durchmesser eines Bleistifts (siehe Bild 3). Ich habe derzeit keine Möglichkeit, mit dieser Antenne Messungen durchzuführen. Ich versuche, den Hackrf One SDR auszuleihen, damit ich Messungen vornehmen und sie posten kann.

Demontage-Drama

Ich habe erfolglos versucht, die Nabe zu zerlegen. Es gibt keine Schrauben unter dem Etikett oder dem quadratischen Gummiuntergriff. Es sieht so aus, als ob die Unterseite weitergleitet, es gibt sogar einen Pfeil, der anzeigt, in welche Richtung man gleiten soll. Meins würde nicht rutschen, ich habe sogar versucht, es mit einem Hammer und einem großen flachen Schraubendreher zu zwingen, in beide Richtungen zu gleiten, es würde sich nicht bewegen. Am Ende habe ich einen großen Bohrer verwendet, um ein Loch zu machen, das vom Gummigriff bedeckt wird. Beachten Sie, dass die Platine verkehrt herum montiert ist. Sie müssen von unten bohren, um Zugang zur Antenne zu haben. Die Antenne befindet sich direkt vor dem Netzstecker, siehe Bild 3.