การเลือกซื้อ Xbee เพื่อความเหมาะสมของงาน

การเลือกซื้อ Xbee เพื่อความเหมาะสมกับงานของคุณ

เพื่อให้ลูกค้าได้รับคำแนะำนำที่ถูก ต้องเหมาะสม วันนี้ ThaiEasyElec ขอเปิดการ Review สินค้าอีกตัวด้วยเรื่องของ Xbee อีกครั้งครับ โดยบทความนี้ จะเน้นการเลือกซื้อโดยเฉพาะ

4 STEP ในการพิจารณาเลือกซื้อ
1) เลือก Series ก่อนครับ 
ข้อแตกต่างระหว่าง Series1 และ Series2 คือ Series 1 ทำ Mesh Network ไม่ได้ แต่ Series2 ทำ Mesh Network ได้ครับ และ Series2 จะแบ่งเป็นอีก 2 รุ่นย่อยคือ Znet2.5 และ ZB ซึ่ง  ปัจจุบัน Xbee Series 2 จะเป็นรุ่น ZB เท่านั้นแล้วครับ เพิ่มความสามารถในการอัพเดท Firmware ของ Xbee ผ่านอากาศได้ (แต่โดยส่วนมาก ยังไม่ค่อยได้ใช้ฟังก์ชั่นนี้กันครับ)

ดังนั้นการจะเลือกซื้อในขั้นแรก ให้พิจารณา Application ที่คุณได้ออกแบบไว้ก่อนครับ ยกตัวอย่างเช่น ระบบ Wireless Sensor Network ในเกษตรกรรม ในพื้นที่กว้าง ๆ และมีการวัดค่า Sensor หลายจุด และมีความซับซ้อนของการรับส่งข้อมูล ควรพิจารณาว่าจะใช้ Mesh Network อาจจะเหมาะกว่า Star Network ครับ
ระบบ Wireless Sensor ในโรงงาน 3 จุด แบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ Mesh Network ก็ได้นะครับ ท่านสามารถรับส่งค่ากันง่าย ๆ ด้วย Star Network

** ปัจจุบัน Digi ได้ออก Xbee รุ่น DigiMesh ซึ่งพบว่าเป็นการนำ Xbee Series 1 มาใส่ Firmware ให้ทำ Mesh ได้ ท่านสามารถอ่านบทความเพิ่มเติมจากที่ สร้างเครือข่ายแบบ Mesh ด้วย XBee Series 1

2) เลือก ระยะการรับส่งสัญญาณ ครับ
Xbee จะแยกรุ่นสำหรับเรื่อง ระยะการรับส่งอย่างชัดเจน ด้วยคำว่า “PRO” ครับ โดยรุ่นระยะสั้น กำลังการส่ง 1-2 mW จะมีระยะรับส่งประมาณ 100-120 เมตร ส่วนรุ่นระยะไกล “PRO” กำลังส่งจะอยู่ในช่วง 50-60 mW โดยจะมีระยะประมาณ 1500 เมตร
ระยะที่ Xbee ทำได้ มันทำได้จริง ๆ หรือเปล่า ??  หลายคนจะมีข้อสงสัยครับ จะขออธิบายเพิ่มเติมว่า ขึ้นอยู่กับ สภาพแวดล้อมของระบบ และ สายอากาศที่ใช้ครับ เนื่องจากเป็นความถี่ 2.4 Ghz ซึ่งเป็นย่านความถี่สูง อัตราการลดทอนสัญญาณจะสูง และ สิ่งกีดขวางจะมีผลอย่างมาก
3) เลือก แบบของสายอากาศ
จากข้อ 2 ระยะที่ Xbee รับส่งได้จริงตามที่ Spec บอกไว้ จะขึ้นกับสายอากาศครับ สายอากาศที่ Xbee มีจำหน่าย จะมี 4 แบบ คือ Wire , Chip , UFL และ SMA ครับ

PCB Antenna 

PCB Antenna เหมาะกับการใช้งานใน โครงงานที่ต้องการขนาดเล็ก เพราะการใช้สายอากาศแบบนี้ สายอากาศไม่เกะกะ นำไปใส่กล่องได้ แต่ได้เฉพาะกล่องพลาสติก ไม่สามารถใช้กล่องเหล็กได้ เนื่องจากใส่กล่องเหล็กสัญญาณจะไม่สามารถส่งออกมานอกกล่องเหล็กได้ หากต้องใช้กล่องเหล็ก ควรเลือกใช้สายอากาศที่ต่อออกมานอกกล่องเหล็ก

Wire Antenna 

Wire Antenna ระยะและความเสถียร จะได้ตาม Spec และด้วยสายอากาศที่ยื่นออกมาลักษณะนี้ บางทีผู้ใช้อาจจะรู้สึกเกะกะ ทำให้ใส่กล่องที่ออกแบบมาไม่ได้ แต่ถ้าใช้งานแบบทั่วไป ขอแนะนำสายอากาศแบบนี้ครับ  

UFL Antenna


UFL Antenna ที่ต่อสาย UFL to SMA และ สายอากาศหัวต่อแบบ SMA

UFL Antenna ระยะและความเสถียร จะได้ตาม Spec เหมาะกับ งานที่ออกแบบใส่ในกล่อง และต้องการให้สายอากาศยื่นออกมานอกกล่อง และเนื่องจากการที่ต้องต่อสาย UFL to SMA  ออกมาเพิ่มเติม ตรงจุดนี้จะทำให้เกิดการลดทอนสัญญาณบ้างครับ แต่ก็จะมีการขยายสัญญาณที่สายอากาศอีกที จึงต้องไปพิจารณาอัตราขยายที่สายอากาศต่อด้วยครับ (อัตราขยาย เรียกว่า Gain มีหน่วยเป็น dB หรือ dBi) 

SMA Antenna

SMA Antenna ระยะและความเสถียร จะได้ตาม Spec ดีที่สุด ต่อใช้งานร่วมกับสายอากาศ จะมีการขยายสัญญาณที่สายอากาศอีกที ในการต่อใช้งานจริง การออกแบบใส่กล่อง จะต้องออกแบบให้มีตำแหน่งของ Xbee ให้ใกล้กับรูเจาะกล่องครับ

 4) Option

Xbee มี PIN ออกมา 20 ขา แต่ระยะห่างของขาเป็นแบบ 2.0 mm. ซึ่งไม่สามารถต่อกับ Protoboard ได้ เพราะว่า โดยทั่วไป การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ การวางขา IC มักจะใช้ระยะที่ 2.54 mm. จึงมี Option ให้ท่านเลือกอีกคือ

ESOC0282mm 10pin XBee Socketหาก คุณไม่อยากนำ Xbee บัดกรีลงบอร์ดตรง ๆ  ลองใช้ Socket สำหรับ Xbee ดูครับ (Xbee 1 ตัวจะมี ขาออกมา 2 แถว แถวละ 10 ขา ดังนั้นจึงใช้ socket 1 คู่ครับ)
ETEE028AMini Xbee USB Dongle V2 เป็น Tool ที่ใช้สำหรับทำงานร่วมกับ สำหรับ การ Config Parameter หรือ Update Firmware ผ่านคอมพิวเตอร์ ร่วมกับ Software X-CTU ผ่านสาย USB
ETEE017DXbee USB Dongle- BluebeeBlueBee Dongle เป็น BlueBee – Xbee Breadboard ที่ใช้งานเป็น Xbee Dongle โดยต่อใช้งานร่วมกันกับ USB to Serial สำหรับ update firmware หรือ การ config parameter ผ่าน คอมพิวเตอร์ชุดนี้จะสามารถแยกเป็น ETEE002 และ ETEE017 ได้เหมาะสำหรับผู้ที่จะใช้งาน 2 รูปแบบสลับกันไปมา ระหว่างการต่อเข้า PC หรือ ต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์
ETEE017Xbee Breakout boardBlueBee เป็น Xbee Breadboard ที่สามารถต่อสายใช้งานได้ , สามารถเพิ่ม sensor ที่ต้องการได้เอง ตามที่ BlueBee จัด Footprint ไว้ให้ เหมาะกับการต่อโดยตรงเข้ากับ MCU
ETEE019AXbee Convert PIN to 2.54 PitchPCB สำหรับแปลงขาของ Xbee Series 1 และ Series 2 ให้สามารถเสียบกับ Protoboard ได้โดยตรงครับ
EWLM026Interface Cable RP – SMA (Female) to U.FLสายที่แปลง connector จาก UFL เป็น RP- SMA connector ความยาว 4 inch
EWLM0242.4GHz Duck Antenna RP – SMA (Male)สายอากศย่านความถี่ 2.4 Ghz , Ant Gain 2.2dBi , Reverse Polarized – SMA RF connector มี impedance 50 Ohm และยาว 4″
EWLM0252.4GHz Duck Antenna RP – SMA (Male) – Large
สายอากาศย่านความถี่ 2.4 Ghz Ant Gain = 5 dBi  , Reverse Polarized – SMA RF connector , 50 ohm impedance

ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติ

Feature Series1Series2Series1 ProSeries2 Pro
Power Input3.3V @ 50mA3.3V @ 40mA3.3V @ 215mA3.3V @ 295mA
Max data rate (Air)250kbps250kbps250kbps250kbps
Power Output1mW output (+0dBm)2mW output (+3dBm)60mW output (+18dBm)50mW output (+17dBm)
Distance300ft (100m) range400ft (120m) range1 mile (1500m) range1 mile (1600m) range
AntennaWire,Chip,UFL,SMAWire,Chip,UFL,SMAWire,Chip,UFL,SMAWire,Chip,UFL,SMA
Peripheral6 10-bit ADC input pins
8 digital IO pins
6 10-bit ADC input pins
8 digital IO pins
6 10-bit ADC input pins
8 digital IO pins
6 10-bit ADC input pins
8 digital IO pins
Upgrade FirmwareLocalover-air configuration(ZB)Localover-air configuration(ZB)
NetworkPoint to point and multi-point networksPoint to point / multi-point  / Mesh NetworkPoint to point and multi-point networksPoint to point / multi-point  / Mesh Network

รหัสสินค้าอ้างอิงกับ Digi และ รหัสสินค้าในเว็บไซด์ 
อ้างอิงตามตารางด้านล่างครับ

Series 1
XBee 1mW PCB Antenna
XB24-API-001
รหัสสินค้า : EWLM097
XBee 1mW Wire Antenna
XB24-AWI-001
รหัสสินค้า : EWLM021
XBee Pro 60mW Wire Antenna
XBP24-AWI-001
รหัสสินค้า : EWLM007
XBee Pro 60mW U.FL Connection
XBP24-AUI-001
รหัสสินค้า :  EWLM022
Series2 Znet2.5 เลิกผลิต (Obsoleted) และจะจำหน่ายเป็น Series2 ZB แทนครับ
Series 2 (ZB)

XBee 2mW PCB Antenna
XB24-Z7PIT-004
รหัสสินค้า : EWLM094
XBee 2mW RPSMA 
XB24-Z7SIT-004
รหัสสินค้า : EWLM078
XBee 2mW U.FL Connection
XB24-Z7UIT-004
รหัสสินค้า : EWLM053
XBee 2mW Wire Antenna
XB24-Z7WIT-004
รหัสสินค้า : EWLM074
XBee Pro 50mW RPSMA
XBP24-BZ7SIT-004
รหัสสินค้า : EWLM079
XBee Pro 50mW PCB Antenna
XBP24-BZ7PIT-004
รหัสสินค้า : EWLM075
 

XBee Pro 50mW Wire Antenna
XBP24-BZ7WIT-004
รหัสสินค้า : EWLM076
 

XBee Pro 50mW U.FL Connection
XBP24-BZ7UIT-004
รหัสสินค้า : EWLM063