Transmision Inalámbrica VP2

Introducción
Davis aún no han hecho públicos los detalles técnicos del formato de paquetes y los tiempos de transmisión inalámbrica de la VP2. La siguiente información se basa por tanto en cualquier detalle que ha sido puesto en libertad junto con las notas reunidas a partir de una variedad de fuentes, además de algunas conjeturas. Esta página también contiene una sección importante sobre la forma de comprobar y controlar la calidad de la conexión inalámbrica de una VP2.

Especificaciones del transmisor
El transmisor inalámbrico VP2 opera en todos los territorios de las versiones Davis OV, incluida Europa en la banda de frecuencias 868.0-868.6MHz, que no requiere licencia de uso de energía proporcionada por el transmisor la cual está limitada a niveles bajos. (Los transmisores Davis, naturalmente, se ajustan a esta norma). La potencia de transmisión máxima permitida en el nuestro pais en virtud del presente acuerdo de licencia es de 10 mW y la especificación de VP2 muestran una potencia de transmisión máxima de 8 mW.
Con la introducción de las unidades VP2, la transmisión inalámbrica ha cambiado al protocolo de salto de frecuencia en lugar de la transmisión de una sola frecuencia. Para unidades de la UE el uso de saltos de frecuencia  se realiza de forma automática entre siete frecuencias disponibles  presumiblemente con un espaciamiento de frecuencia de 0.10MHz. (La versión de EE.UU. utiliza diferentes frecuencias y números de los canales). El salto de frecuencia tiene varias ventajas como una mayor resistencia a las interferencias que pueden estar presentes en frecuencias individuales.

Todas las unidades inalámbricas Davis ahora comparten la misma antena multidireccional aérea corta, que puede girar en 360 ° en el plano vertical para permitir que el transmisor y el receptor puedan coincidir uno al otro en la misma orientación.

Hasta ocho canales separados de datos pueden ser utilizados simultáneamente por un sistema de VP2. Tenga en cuenta que la palabra 'canal' aquí no implica el uso de una frecuencia en particular, sino probablemente de una ranura temporal en particular en el patrón de paquetes de tiempo global.

Transmisión de datos
Los datos meteorológicos de la suite integrada de sensores (ISS) no se transmiten en una linea continua, sino en paquetes discretos de datos enviados a 2.5625 intervalos de un segundo (para el canal # 1). Tenga en cuenta que el ISS sólo actualiza los cambios de velocidad y dirección del viento en esta misma frecuencia (es decir, cada 2,5 segundos). Los valores de otros parámetros se actualizan con menos frecuencia, según convenga a la tasa más lenta en la que estos parámetros cambian de valor. Por ejemplo, las precipitaciones y la temperatura se transmiten a intervalos de 10 segundos, la humedad y la radiación solar en intervalos de 60 segundos. (Nota: Este comportamiento se piensa que es idéntica en las estaciones cableadas VP). Davis no han dado a conocer detalles de la estructura del paquete, pero parece probable que haya al menos un par de tipos de paquetes diferentes, aunque la mayoría de los datos  probablemente, se envian en un tipo único paquete.

Si la recepción se deteriora hasta el punto de que no todos los paquetes son recibidos con precisión, la visualización de datos meteorológicos en la consola no es inmediatamente afectada. Obviamente los datos de la humedad y la radiación sólo esperan a actualizarse una vez por minuto, de todos modos y, en general, el valor de la última actualización se mantendria para la exhibición, aunque algunas actualizaciones posteriores se hayan perdido. Por supuesto, llegará un punto en que muchos paquetes sucesivos se perderan como para permitir que se mantenga un despliegue creíble, por ejemplo sería posible que cada paquete alternativo se puede perder (es decir, 50% de recepción), pero para la consola de visualización seguira funcionando satisfactoriamente. Del mismo modo, cuando la opción Weatherlink está en uso, los datos siguen siendo registrado desde la consola a un PC a intervalos de 2,5 segundos sin interrupción o falta de valores, aun cuando algunos paquetes inalámbricos faltaran. Para el período en el que un paquete puede haberse perdido, presumiblemente el valor de los parámetros de frecuencia-actualizados, tales como la velocidad del viento se mantendrán sin modificaciones respecto al valor previo recibido y esto poco a poco ingresará errores posteriores en los promedios, pero ocasionalmente la falta paquetes inalámbricos o valores erróneos no debe causar faltas de forma significativa  en el registros de datos.

El éxito de la recepción de cada paquete en la consola de forma rutinaria aparece por el simple recurso de alternar una "X"  dentro y fuera en la esquina inferior derecha de la pantalla LCD con la recepción de cada paquete sucesivas, es decir, la X vuelve a aparecer cada dos paquetes recibidos, cada cinco segundos. Si por alguna razón la recepción del paquete ha sido alterado por un período significativo, un constante «R» o el carácter "L" se verá en su lugar.

Parece que hay dos formas en que la consola comprueba la calidad de los paquetes recibidos:

►CRC check: Una suma de comprobación valida la consistencia interna de los valores contenidos en el paquete para asegurarse de que no haya errores que se introdujeron durante la transmisión;

► Sincronización: Los detalles de este proceso aún no han sido puestos en libertad por Davis, pero parece que el emisor y el receptor necesitan mantenerse en sincronía, lo que se toma en el sentido de un proceso que necesita de un  tiempo de comprobación. Hay quizas información de sincronización dentro de cada paquete y si no hay suficiente acuerdo entre los valores de sincronización real y la esperada, entonces el paquete se descarta y se cuenta como caído. Si un número de paquetes sucesivos no pasan la prueba de sincronización (o también, probablemente, la prueba CRC), a continuación, un proceso para restablecer la sincronización se activa (esto es cuando una 'R' se muestra en la pantalla LCD en lugar de la habitual X. Si la sincronización no puede ser re-establecida, entonces el carácter  "L" se muestra para indicar que la recepción correcta se ha perdido);

Hay otras razones para que la recepción de vez en cuando puede aparecer imperfecta. Por ejemplo, en instalaciones más complejas con múltiples estaciones inalámbricas que se comunican con una única consola usando varios canales inalámbricos, la calidad de recepción parece sufrir un poco, probablemente porque la consola no está diseñada para manejar los paquetes en múltiples canales que llegan al mismo tiempo. En este caso, el menor número de canales tienen prioridad, por lo que tendría sentido en este tipo de instalación asignar a la ISS (o un transmisor  anemómetro si se ha instalado por separado ) el canal # 1, ya que esta sería la unidad que requiere pasar nuevos de datos con más frecuencia. Además, la CPU de la consola no parece ser multitarea. Si el registrador de datos Weatherlink está equipado, puede haber un efecto breve y transitorio en la recepción en ocasiones cuando la CPU se encarga de la descarga de datos solicitada a un archivo desde un PC conectado.

Comprobación de la calidad de recepción
Mientras que la presencia (o no) de un parpadeo lento del carácter "X" en la parte inferior derecha de la pantalla LCD es el indicador más inmediato de un enlace inalámbrico funcional,  la consola VP2  puede mostrar dos pantallas de otro tipo que proporciona muchos más detalles de diagnóstico acerca de la calidad de la conexión inalámbrica. Estas pantallas se puede activar pulsando en la consola los botones Temp + Hum al mismo tiempo. (Nota: la la consola VP1 sólo tiene una única pantalla de diagnóstico activadas por los botones de temperatura y hora.) Una pulsación más larga en el botón Done devuelve la pantalla a la operación normal.

Antes de describir estas pantallas con más detalle, hay tres puntos generales a tomar en cuenta:
►   El parámetro más útil para evaluar la calidad de recepción es el porcentaje de paquetes de datos recibidos correctamente sin errores, que suele ser llamado simplemente el porcentaje de recepción o R%. Al evaluar las ubicaciones para una nueva instalación (o, por ejemplo mirando un fallo ocasional de la señal  inalámbrica que se sospecha), a menudo es mejor comenzar con la ISS y la consola en la misma habitación para tener una idea inicial del máximo rendimiento de su sistema. Existen razones técnicas por las que un sistema dado, incluso a corta distancia y en condiciones óptimas, no del todo puede llegar a 100%. En la práctica un máximo de 97-98% puede ser la mejor figura observable a largo plazo. La cifra de R% tenderá a caer a un mayor alcance, o si hay obstrucciones que intervienen en el recorrido de la señal, pero esto es de menor importancia para una operación exitosa a largo plazo, siempre que el % R se mantenga en un 85-90% o mejor. Y el funcionamiento aceptable puede a menudo todavía mantenerse con % R alrededor de 65-70%. En otras palabras, no hay razón para preocuparse demasiado si el% R está muy por debajo de 97-98%, aunque una vez que se llegó a un nivel de 70% o menos es posible que también desee comprobar otros parámetros de diagnóstico (ver más abajo);

►   Las pantallas de diagnóstico muestra una serie de parámetros de recepción, varias de las cuales son las estadísticas acumuladas desde la medianoche del día anterior o desde de última puesta a cero de la consola o del encendido, si este es más reciente. Esto significa que puede ser difícil de detectar los resultados de los cambios que usted puede hacer a la configuración inalámbrica a menos que borre las estadísticas de recepción de forma manual. Esto se hace fácilmente con la tecla 2nd y luego manteniendo pulsada la tecla CLEAR durante unos segundos hasta que vea que cada parámetro se ha restablecido a cero. Le sugerimos  hacer esto cada vez que desee ver los resultados de algunos cambios significativos en su configuración inalámbrica. Tenga en cuenta sin embargo que el primer minuto de la recopilación de nuevos datos a menudo parece dar resultados no representativos, por lo que una nueva configuración inalámbrica deben ser monitorizados durante al menos 5-10 minutos (preferiblemente más) antes de la revisión de su calidad de recepción;

►   El diagnóstico opera en un canal de datos inalámbricos a la vez, según lo indicado en la lectura de número de la estación inmediatamente por encima de la línea inferior de la pantalla. En la configuración de una VP2 estándar directa a un transmisor ISS sólo esto es, por supuesto todo lo necesario. Pero para cualquier instalación con dos o más transmisores (por ejemplo, un transmisor de anemómetro independiente, una estación complementaria de temperatura. etc), la recepción tendrá que ser evaluada a su vez en cada canal activo. Los botones del cursor izquierda y derecha se puede utilizar para desplazarse por los diferentes números de canal ;

Las dos pantallas de diagnóstico de una VP2 inalámbrica que se muestran a continuación en forma esquemática, son la ' Pantalla de diagnóstico Estadística "a la izquierda y la " Pantalla Diagnóstico de Recepción " a la derecha. La pantalla de Estadística es siempre la primera pantalla que se muestra y es la única que está disponible en las consolas de VP1.

Es inmediatamente obvio que hay un número importante de parámetros de calidad que se informa a través de estas dos pantallas. Menos evidente es que algunos parámetros se duplican entre las dos pantallas. (Pero Davis probablemente tomó la decisión correcta en la creación de una pantalla adicional y no simplemente añadiendo los parámetros de recepción únicamente en la pantalla de Estadística ya ocupada). También es lamentable que la disposición de las dos pantallas es muy similar, pero esta es, obviamente, forzada por la necesidad de utilizar la misma pantalla LCD personalizada para ambas pantallas. Pero la característica fundamental que diferencia a las pantallas es que en el campo superior izquierdo el parámetro con el sufijo grado (°), es único en la pantalla de la recepción.

Hay demasiados parámetros generales que se describen en detalle aquí (además de que no se pretende entender el significado de todos ellos). Así que sólo nos centraremos en algunos de los valores más importantes para nuestro conocimiento, en resumen sólo tres parámetros: el parametro R%, la intensidad de señal y la proporción de errores de CRC que puede ayudar mucho en la solución de problemas inalámbricos.

Como se describió anteriormente, el porcentaje de recepción (% R) es probablemente el valor más útil y se muestra en ambas pantallas (parámetro [5] a la izquierda y [3] a la derecha) . % R, en la práctica debe tener un valor mínimo de 70% y%, preferiblemente superior a 85-90.

Parámetro [4] en la pantalla derecha indica la potencia de la señal del último paquete recibido, por lo que muestra el potencial de calidad de la conexión inalámbrica. Es al parecer, en una escala de 0-60, con 60 siendo el mejor y el 20 es el mínimo para una recepción aceptable. Así que un sistema que rondan los 20 es de suponer siempre va a ser vulnerable a las interferencias y a las condiciones adversas de recepción y parece poco probable que sea compatible con un alto % R constante funcionando . Así que la configuración de las posiciones de la ISS y la consola de manera que la intensidad de la señal sea de al menos 25 a 30 (versiones posteriores, si es posible) debe ser un buen primer paso.

Sin embargo, un valor de intensidad de señal buena por sí sola no garantiza un alto % R por dos razones. En primer lugar, la consistencia interna de los datos contenidos dentro de cada paquete individual se comprueba  mediante un proceso conocido como la comprobación de redundancia cíclica (CRC por sus siglas). Si esta comprobación falla, entonces se genera un error de llamada CRC . Una gran proporción de errores de CRC probablemente significa o bien que el paquete de datos está siendo dañado durante la transmisión, muy posiblemente como resultado de la interferencia inalámbrica o, mucho menos probable, que haya un problema en el objetivo del transmisor al emsamblar el paquetes de datos.

El segundo problema potencial se debe a que parece (y esto es parte del protocolo de comunicaciones que Davis no ha hecho público) que los paquetes deben ser transmitidos y recibidos dentro de ventanas de tiempo bien delimitado. Si un paquete no llega según el calendario previsto a continuación, se contará como un paquete que no se tomará y es probablemente un síntoma de que el tiempo de mantenimiento en uno o ambos extremos del enlace inalámbrico no está dentro de las especificaciones. En la práctica, parece probable que siempre se encontrará un ligero desplazamiento de cronometraje  entre el transmisor y el receptor y un pequeño porcentaje de paquetes perdidos (y tal vez algunos eventos posteriores a la resincronización) por día que son son inevitables. Pero si la señal es buena y hay muchos paquetes perdidos, de nuevo, puede ser que los circuitos transmisor o el receptor están a la deriva y fuera de especificación. {Nota: Recuerde también que hay otras posibles causas de paquetes perdidos. Por ejemplo, cuando la CPU de la consola se encuentra en el proceso de descarga de datos de archivo a un PC, no puede simultáneamente, recibir y procesar los paquetes de datos.)

Cuando se encuentran  problemas donde se encuentra una intensidad de señal razonable, pero con un % R peor de lo esperado, puede ser útil distinguir paquetes que de vez en cuando se perdieron debido a errores de CRC y por otras causas, como errores de sincronización. Esto se puede hacer al observar la proporción de errores de CRC en relación a todos los paquetes que no tomó y también mediante el control de las estadísticas de duración de una racha o periodo.

La consola mantiene un recuento del número acumulado de los paquetes recibidos con éxito desde el último paquete que fue eliminado (conocida como racha actual y se muestra como parámetro [11] en la pantalla de Estadística y [9] en la pantalla de recepción), así como la longitud de la racha máxima desde que la consola fue encendida por última vez (sólo se muestra en la pantalla de Estadística como parámetro [10]).

No parece haber una considerable variación en las longitudes de racha entre los distintos estaciones VP y de otras instalaciones. La estación meteorológica VP1 (todavía tenemos que acumular datos comparables en las estaciones de VP2) de uso habitual en nuestra base tiene una longitud típica racha de exactamente 40 paquetes, incluso cuando la ISS y la consola están muy cerca. Cada varias rayas, una raya ya se puede registrar que es algo más que un múltiplo de 40 paquetes. El más largo regularmente visto es de 244 paquetes, aunque se ve en ocasiones de 285 . En casi todos los casos, la racha no termina debido a un error de CRC, sino porque el paquete se descarta presumiblemente debido a un error de sincronización. Después de caer un paquete, la recepción casi siempre se reanuda en el siguiente paquete de manera exitosa. Sin embargo, otras instalaciones han informado una racha de los valores máximos de hasta 10 000. Esta diferencia de comportamiento puede reflejar una diferencia entre la puesta a punto de modelos EE.UU. y la de modelos de exportación (UK/ EU / OV) , pero, como se señaló anteriormente, esto es más una curiosidad que cualquier síntoma de los malos resultados, ya que la consola sigue funcionando y muestra los valores de su clima muy bien a pesar de una racha de valor corto. Sin embargo, en a una racha típica de 40 paquetes, el valor %R en una estación en particular no excede el 98% y esto representa, pues, el valor límite para una buena recepción. Sin embargo, si la longitud de racha típicas vuelve a caer más bajo que esto probablemente sería una razón para análisis adicionales.

Tomando en cuenta lo anterior, los parámetros de monitoreo de la calidad de recepción son las siguientes:

►   Porcentaje de recepción (R%);

►   errores de CRC: Con una buena recepción y sin interferencias, el nivel de errores de CRC es excepcionalmente baja (2.1 por día). Cualquier aumento significativo de este valor puede ser un indicio de injerencia cada vez mayor;

►   Cualquier disminución de la típica longitud de la racha de una estación en cuestión (suponiendo que se han realizado estudios con anterioridad)

►   Número de intentos de resincronización (parámetro [7] en la pantalla de Estadística): Esto puede ocurrir de vez en cuando (1 o 2 en un periodo de 24 horas) en cualquier instalación, pero en general son poco frecuentes y cualquier aumento significativo en la incidencia puede reflejar el deterioro de la recepción;

►   Número de veces que la consola ha perdido comunicacion con la ISS durante más de 10 minutos: Se trata de una condición de falla difícil de clasificar. Aparece muy de vez en cuando, incluso en condiciones de buena acogida, quizás por un error en el firmware de vez en cuando no permite la resincronización correctamente después de una pérdida momentánea de la comunicación.

El seguimiento de estos cinco parámetros al mismo tiempo debe dar una buena indicación del estado actual de recepción inalámbrica. En general, ya tres ceros en la zona central en caja de la pantalla de Estadística, junto con un mínimo (idealmente cero) el número de errores de CRC es una buena señal de continuar una buena recepción.