Predstavljamo LoRa ™!: 19 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

LoRa ™ = bežična podatkovna telemetrija velikog dometa i odnosi se na radikalni pristup moduliranja podataka s VHF/UHF bežičnim 2 -smjernim bežičnim širenjem spektra koji je nedavno razvila i zaštitna marka (™) Semtech - dugo osnovana (1960.) američka multinacionalna tvrtka za elektroniku. Pogledajte [1] =>

Tehnologiju koja stoji iza LoRa ™ razvio je Cycleo, francuska tvrtka koju je Semtech kupio 2012. LoRa ™ je vlasništvo, ali čini se da koristi neku vrstu "jednostavnije" CSS (Chirp Spread Spectrum) impulsne FM "frekvencije zamaha" modulacije umjesto DSSS (Direct Sequence SS) ili FHSS (Frequency Hopping SS).

Semtechovo web mjesto spominje da "LoRa ™ tehnologija nudi proračunsku prednost od 20 dB u odnosu na postojeća rješenja, što značajno proširuje raspon bilo koje aplikacije, a istovremeno daje najmanju potrošnju struje kako bi se produžio vijek trajanja baterije."

Rasponi na koje se polaže pravo obično su x10 raspona uobičajenih UHF bežičnih podatkovnih sustava. Da -u usporedbi s redovitim postavkama podataka uskog pojasa, LoRa ™ daje 100 metara umjesto 10, nekoliko 1000 metara umjesto samo 100. Magija !

LoRa ™ je donekle kompliciran jer koristi izraze i zahtijeva postavke vjerojatno nepoznate mnogim "normalnim" korisnicima. Ugodno je, međutim, utvrđeno da je moguće provjeriti tvrdnje jednostavnim postavkama - ovdje se koriste upareni mikrofoni PICAXE od 3 američka dolara kao kontroleri. PICAXE-i su gotovo idealni za takve probe jer su programirani na visokoj razini interpretirano OSNOVNO i svi dodatni troškovi brzine izvođenja su sporedni za podatke s-l-o-w LORA ™! Pogledajte [2] => www.picaxe.com

Korak 1: Semtech -ov SX127x

Posljednjih desetljeća, uz pomoć jeftine obrade računala, razvijeni su različiti pametni digitalni načini rada (osobito radio šunki) za rad s niskim frekvencijama (3-30 MHz) gdje je propusnost dragocjena. (Modulacija širenja spektra gladna propusnosti obično je nezakonita na ovim nižim frekvencijama). Neki načini mogu obuhvatiti oceane male snage (nekoliko vati), ali su spori i trebaju sofisticirani računalni softver za kodiranje/dekodiranje, zajedno s vrlo osjetljivim komunikacijama. prijemnici i značajna antena. Pogledajte [3] =>

Semtech VHF/UHF SX127x LoRa ™ RF IC -ovi sadrže gotovo sve unutar pametnog nokta veličine ~ 4 USD!

* Rano ažuriranje za 2019.: Semtech je nedavno nadogradio seriju SX127x, sa svojim novim modulima temeljenim na SX126x koji izgledaju VRIJEDNO isplativo. Dodatne komentare potražite na kraju Instructable.

Semtech čini nekoliko varijacija RF IC -a, pri čemu je SX1278 niža UHF frekvencija nagnuta kako bi odgovarala korisnicima ISM pojasa od 433 MHz. Veća učestalost Ponude od 800-900 MHz privlače profesionalniji rad, iako na tim frekvencijama blizu 1 GHz smanjeni RF udarac i apsorpcija putanje signala mogu predstavljati problem. Sub GHz frekvencije ipak imaju nižu buku, zakonski veću snagu odašiljanja i kompaktnije antene s visokim pojačanjem koje to mogu nadoknaditi.

Osim LoRa ™.modulacije (prikazano na slici), moduli primopredajnika SX127x mogu proizvoditi i FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK pa čak i FM tonske signale (Morseov kod!) Koji odgovaraju naslijeđenim sustavima. Pogledajte Semtech podatkovne tablice (131 stranica!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Napomena: HOPERF, dugogodišnja kineska tvrtka za bežične podatke, nudi LoRa ™ module sa "7 a side" RF96/97/98 IC -om koji izgleda slično Semtech -ovom SX127x. Međutim, nije poznato jesu li ovo samo azijski LoRa ™ drugi izvori …

Korak 2: LoRa ™ širi prednosti spektra

SS (Spread Spectrum) sustavi nisu novi, ali njihova sofisticiranost značila je da su bili preskupi za mnoge korisnike sve dok se suvremeni mikroelektronički pristupi nisu razvili. Budući da SS tehnike nude značajne smetnje i imunitet koji blijedi, sigurnost i "neprimjetni" prijenosi dugo su u domenu vojske - čak i u Drugom svjetskom ratu. Pogledajte nevjerojatan rad glumice bombe Hedy Lamarr iz 1940 -ih! [5] =>

Vjerojatna Chirp SS modulacija LoRa ™ -e, kao i uživanje u drugim pogodnostima SS -a, također može ponuditi imunitet na "promjenjivu frekvenciju" s Doppler efektom - što je možda značajno u brzo pokretnim satelitskim radijskim aplikacijama LEO (Low Earth Orbital). Pogledajte [6] =>

No -ovdje na zemlji -najveću pozornost proizlaze iz tvrdnji Semtech -a (i promocije mnogih drugih u razdoblju 2014. -2015. -uključujući i IBM i MicroChip!), Da LoRa ™ uređaji s niskim UHF širenjem spektra povećavaju raspone barem za red veličine (x 10) preko tradicionalnih podatkovnih modula NBFM (Narrow Band FM) pod sličnim uvjetima i postavkama.

Čini se da velik dio ovog nevjerojatnog povećanja dometa dolazi iz sposobnosti LoRa -e da radi ISPOD razine buke. Temelj ovoga može se odnositi na to da je šum nasumičan (i samim time samodustavljiv tijekom određenog razdoblja), dok je signal naručen (s više uzoraka koji ga tako "nadograđuju"). Pogledajte koncept na priloženoj surf slici!

Iako bi odašiljači mW "odašiljača uljnih elektrona" s jako niskim napajanjem možda mogli biti izvedivi (i postavke na baterije mogu imati gotovo vijek trajanja od možda godina), LoRa ™ je ipak loša strana što se mogu povezati slabe veze velikog dometa s vrlo niskim brzinama prijenosa podataka (<1kbps). To može biti slučajno za povremeno praćenje IoT (Internet of Things) u aplikacijama koje uključuju temperature, očitanje brojila, status i sigurnost itd.

Korak 3: SIGFOX - mrežni IoT rival?

Možda je LoRa ™ -ov najbliži bežični suparnik LPTA (Low Power Wide Area) bežične mreže Interneta stvari francuska tvrtka SIGFOX [7] =>

Za razliku od Semtech -ovog vlasničkog LoRa ™, SigFox -ovi uređaji su ugodno otvorenog izvora, ALI zahtijevaju specijaliziranu mrežu za povezivanje. Stoga postaju beskorisni, baš kao i mobiteli, izvan pokrivenosti mreže SigFoxom - što je posebno značajan faktor u udaljenim regijama (ili za mnoge zemlje koje još nisu u upotrebi!). Tekuće cijene usluga ili sve veći tehnički napredak također mogu postati problem - Metricom kasnih 90 -ih, nesretna bežična internetska usluga "Ricochet" na 900 MHz [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28Internet …

SigFox uređaji razlikuju se od LoRa ™ po upotrebi UNB (ultra-uskopojasnih) 100Hz radijskih "kanala", s BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulacijom pri 100bps. Odašiljači su slični za baterije 10-25 mW, ali u licencnim područjima 868-902 MHz. Bazne stanice na krovu, koje se na internet povezuju putem optičkih vlakana itd., Imaju ultra osjetljive prijemnike od -142 dBm. Može doći do dometa od 10 km (stoga sličnih LoRa ™) - zabilježene su podatkovne veze s visoko letećih zrakoplova i priobalnih plovila u blizini baznih stanica SigFox.

No dopušteno je samo 12 bajtnih poruka, ograničenih na 6 poruka na sat. Informacije stižu za nekoliko sekundi, ali mreža SigFox ne može podržati takvu komunikaciju u stvarnom vremenu kao što je autorizacija kreditne kartice, a sustav najbolje odgovara "isječcima" podataka koji se prenose nekoliko puta dnevno. Obično to može uključivati daljinsko očitavanje mjerača komunalnih usluga, praćenje protoka i razine, praćenje imovine, upozorenja u hitnim slučajevima ili parkirališna mjesta - potonje je prava imovina!

Mreže SigFox prilično su jednostavne i mogu se primijeniti uz mali dio cijene tradicionalnog staničnog sustava. Španjolska i Francuska već su pokrivene s ~ 1000 baznih stanica (naspram 15 000 za standardnu mobilnu uslugu), a uskoro slijede Belgija, Njemačka, Nizozemska, UK (putem Arqive) i Rusija. Suđenja su također u tijeku u San Franciscu, Međutim, Sigfox ne gradi te mreže izravno, već ima ugovore s lokalnim tvrtkama za rješavanje relativno jednostavnog postavljanja krovnih baznih stanica i antena.. Uvođenje može biti brzo i isplativo- njihov partner za implementaciju u Španjolskoj potrošio je 5 milijuna dolara za postavljanje mreže diljem zemlje u samo 7 mjeseci. Ti lokalni partneri zatim preprodaju IoT usluge, a krajnji korisnici naplaćuju oko ~ 8 USD godišnje po uređaju.

Usvajanje pristupa SigFox -a bilo je dramatično, s početkom 2015. financiranjem je prikupljeno> 100 milijuna USD. Bežični rivali TI/CC (Texas Instruments/ChipCon), koji su se nedavno pridružili SigFoxu, zapravo ukazuju na to da Lora ™ može imati slabosti - vidjeti [9] =>

Bilo je teško locirati istrage o SigFoxu, ali pogledajte uvide na razini "Instructable" [10] =>

Moguće je da oba pristupa na kraju koegzistiraju, baš kao i dvosmjerni radio (= LoRa ™) i mobiteli (= SigFox) za komunikaciju na razini glasa. Trenutno (svibanj 2015.) LoRa ™ je zasigurno NAČIN za istraživanje bežičnih mogućnosti IoT-a velikog dometa- čitajte dalje!

Korak 4: Kineski LoRa ™ moduli -1

Iako su izum EU -a, kineski proizvođači vrlo su željno prihvatili Semtech -ove SX127x LoRa ™ motore. LoRina sposobnost probijanja kroz prepreke zgradama u prepunim azijskim gradovima nesumnjivo je bila privlačna.

Proizvođači u kineskom mega e-gradu Shenzhen (blizu Hong Konga) bili su posebno oduševljeni, a ponude su zabilježili takvi "tvorci" kao što su Dorji, Appcon, Ulike, Rion/Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF, NiceRF, YHTech i GBan. Iako se njihovi ispisi sučelja donekle razlikuju, 2 čip "mikro moderirana" modula iz Dorjija, Appcona, VoRicea i NiceRFseema gotovo su izrađena.

Opsežno Googling stoga se preporučuje onima nakon masovne kupnje, uzoraka, besplatne dostave, jasnijih tehničkih uvida, boljeg pristupa SX127x značajkama/iglama, lakšeg upravljanja, manje težine, robusnog pakiranja (stil YTech's E32-TTL-100) itd. Pregledajte poput EBaya, Alibabe ili Aliexpressa [11] =>

Korak 5: Kineski LoRa ™ moduli - 2

Budite oprezni da jeftiniji (<USD10 USD) moduli s jednim čipom upravljaju SX1278 putem dosadnog SPI (serijskog perifernog sučelja). Iako su veći i skuplji (~ 20 USD), dva čip LoRa ™ modula koriste drugi MCU (mikrokontroler) na ploči za povezivanje SX1278 te ih je obično mnogo lakše konfigurirati i raditi s njima u hodu. Većina nudi prijateljski industrijski standard TTL (Transistor Transistor Logic) transparentno rukovanje podacima putem jednostavnih RXD i TXD pinova. Sitne crvene i plave LED diode obično se ugrađuju na module TTL - zgodno za uvide u TX/RX.

NAPOMENA: Ponude s 8 pinova mogu koristiti razmak od 2 mm umjesto standardnih 2,54 mm (1/10 inča), što bi moglo ograničiti ocjenjivanje lemljene ploče.

Iako je udvostručenje cijena TTL LoRa ™ uređaja možda zastrašujuće, skinflints bi mogli razmotriti jeftinije (i za kupnju i za isporuku) ploče bez SMA utičnice i odgovarajuće antene "gumene patke". Naravno da neće biti tako profesionalno, ali jednostavan bič od ¼ vala (~ 165 mm dug) lako se može napraviti od starog žica. Ovo može čak izvesti i antenu "gumene patke"-osobito ako je povišena!

Sveukupno (i -vjerojatno -brzo pod utjecajem sve brojnijih ponuda), u vrijeme pisanja (sredina travnja 2015.) Dorjijev DRF1278DM na 433 MHz čini se najjednostavnijim načinom za početak rada na LoRa ™. Međutim, ograničeni pristup isijecanju ovog modula, podešavanje razine HEX i potreba za većim opskrbnim naponima (3,4 -5,5 V) mogu biti ograničenje.

Korak 6: Dorji DRF1278DM

Kineski proizvođač Shenzhen Dorji prodaje ove mikrokontrolirane module DRF1278DM za ~ 20 USD svaki od Tindie [12] =>

7 pinova razmaknuto je od uobičajenih 2,54 mm prilagođenih pločama (= 1/10 inča). Potrebno je napajanje između 3,4 - 5,5V. Elektronika modula ipak radi na nižim naponima - ugrađen je regulator napona od 3,2 V. Ta veća potreba za opskrbom dosadna je u današnje doba "3V", jer iako odgovara USB 5V (ili čak glomaznim 3 x AA 1.5V ćelijama), sprječava uporabu pojedinačnih 3V Li novčinih ćelija itd. Regulator bi se možda mogao zaobići?

Korak 7: DAC02 USB adapter

Jeftini USB - TTL adapter (ovdje Dorjijev DAC02) može se koristiti za konfiguraciju modula putem računalnog softvera "RF Tools". Međutim, moduli su mehanički prilično nepodržani kada se umetnu, a ponovljena uporaba može napregnuti iglice …

Sličnih adaptera ima po vrlo niskim cijenama, ali prije uporabe bitno je prvo osigurati da pin funkcije na adapteru odgovaraju onima na bežičnom modulu! Ako to ne učine (s uobičajenim zamjenama VCC/GND), možda će se morati koristiti prilaz s letećim olovom. Iako pomalo dosadni, oni mogu biti i svestraniji jer odgovaraju konfiguraciji. drugih modula (pogledajte postavljanje primopredajnika HC-12), pa čak i prikaz izravnog terminala na računalu.

Korak 8: USB Config Tools + SF, BW i CR Insights

Ovdje su ekrani tipični za USB prilagođen USB koji konfigurira "RF alate". Dorji moduli radili su izvan okvira, ali postavke frekvencije i snage trebale bi se barem promijeniti prema lokalnim propisima. Mnoge zemlje ograničavaju snagu odašiljača od 433 MHz na 25 mW (~ 14 dBm) ili čak 10 mW (10dBm) - to su postavke snage Dorji 5 i 3.

ISM opseg bez licence, koji pokriva presjek od ~ 1,7 MHz između 433,050 - 434,790 MHz, također NE dopušta prijenos na točno 433 000 MHz!

Na svu sreću izgleda da se dogodilo transparentno rukovanje podacima, što znači da se svi serijski podaci koji se unose na kraju naizgled zubno izbacuju nakon prijenosa "u zraku". Međutim, šuškani međuspremnik od 256 bajtova više je nalikovao na 176 bajtova (opterećenje CRC -a?), Neke postavke pomoću alata Dorji bilo je teško protumačiti, a ni "zapisane" promjene se nisu pokazale uvijek prihvaćenima …

Preuzmite Dorjijev alat za konfiguraciju DRF_Tool_DRF1278D.rar (naveden pri dnu stupca RHS "Resursi") putem => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.htmlProvjerite različite uvide (posebno str. 9-10) u njegova upotreba i USB adapteri itd. =>

Objašnjenje pojmova LoRa ™ proširenog spektra: (N. B. Brzina prijenosa podataka odnosi se na BW i SF)

BW (Širina pojasa u kHz): Iako se samo 10 s kVHz BW može svidjeti, važno je uvažiti da se jeftini kristali od 32 MHz koje koriste mnogi moduli LoRa ™ (Dorji & HOPERF itd.) Možda ne podudaraju točno po frekvenciji. Mogu se pojaviti i pomaci i starenje povezani s temperaturom. Odabir užih širina pojasa može spriječiti sinkronizaciju modula osim ako se ne koristi dosadno dotjerivanje kristala i termička regulacija. Iako kineski proizvođači modula LoRa ™, poput Dorji, preporučuju minimalno niskotonsko zračenje od 125 kHz, za većinu svrha uži BW od 62,5 kHz trebao bi biti sasvim u redu. Pogledajte stupac zasjenjene tablice prikazan u koraku 10.

SF ("čipovi" čimbenika širenja kao zapisnik baze-2): U SS sustavima svaki bit u pseudo-slučajnom binarnom nizu poznat je kao "čip". Povećanje od 7 (2^7 = 128 impulsa čipa po simbolu) do granice od 12 poboljšava osjetljivost za 3 dB u svakom koraku, ali pribl. prepolovljuje brzinu prijenosa podataka. Iako je stoga SF od 11 (2^11 = 2048) 12 dB osjetljiviji od SF7, brzina prijenosa podataka pada (pri 62,5 kHz BW) sa ~ 2700 bps na samo 268 bps. Odašiljači s sporim prijenosom podataka ostaju dulje uključeni pa stoga mogu i ukupno trošiti više energije od odašiljača koji šalju brže podatke.

Međutim, vrlo niske brzine prijenosa podataka mogu biti prihvatljive za povremeno praćenje IoT -a (Internet of Things) (naravno i povećano trošenje energije baterije gotovo usputno), dok bi povećanje dometa x 4 moglo biti iznimno vrijedno!

CR (pogreška kodiranja): Početni testovi u Velikoj Britaniji koristili su CR od 4/5. (Ovo označava da su svaka 4 korisna bita kodirana s 5 prijenosnih bitova). Povećanjem CR na 4/8 produljuje se vrijeme prijenosa za ~ 27%, ali poboljšava prijem za 1 do 1,5dBm, što predstavlja potencijalno poboljšanje raspona za nekih 12 do 18%. Ovo ugađanje CR -a vjerojatno neće dati tako blagotvorno povećanje raspona kao povećanje SF -a.

Većina pokusa NZ bila je na 434.000 MHz, 2400 bps serijskim podacima, SF7, 62.5kHz BW i CR 4/5.

Korak 9: Izravna konfiguracija DRF1278DM

DRF1278DM također se može konfigurirati iz vanjskog mikrokontrolera- čak i skromnih 8 pinskih PICAXE-08. Premda uključuje kriptično kodiranje 16 HEX, ovo omogućuje podešavanje na brodu/u hodu, a ne stalno uklanjanje modula i konfiguraciju USB adaptera. Pogledajte sve pojedinosti str. 7-8 na Dorji. pdf. [13] =>

Iako nudi različite značajke spavanja, uvidi u dotjerivanje razine HEX mogu se također dobiti putem Appconovih (gotovo sličnih) APC-340 podatkovnih listova [14] =>

Zahvaljujući kolegi Kiwi Andrewu "Brightspark" HORNBLOW ovime PICAXE-08M2 fragment koda za moduliranje snage DRF1278DM TX u stubištu rampe prijenosa. (Radi lakšeg uvida u raspon/snagu, oni bi se mogli lako povezati s tonovima generiranim PICAXE -om). Imajte na umu međutim da razine TX 6 i 7 premašuju dopuštenje za NZ/Australiju od 25 mW (~ 14dBm ili postavka 5). Andrewovi uvidi nastali su nadgledanjem/kopiranjem i lijepljenjem sirovih heksadecimalnih serijskih podataka iz terminala.exe (vrhunski inženjerski alat [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) tijekom pregledavanja serije brbljanje podataka u module i iz njih pri promjeni razine RF snage.

Korak na razini snage Dorji = 4. bajt s kraja RH ($ 01, $ 02 itd.) Plus sljedeći CS bajt (CheckSum $ AB, $ AC itd.) Samo je potrebno prilagoditi. Primjeri PICAXE kodnih rečenica za promjenu razine snage u hodu su sljedeći:

čekaj 2

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 01, $ AB, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 02, $ AC, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 03, $ AD, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 04, $ AE, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 05, $ AF, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 06, $ B0, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, 01, $ 0C, $ 02, $ 00, 6C, $ 80, 12, 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ $, 07, $ B1, $ 0D, $ 0A)

čekaj 2

Korak 10: Procjene učinka i rezultati

PICAXE 28X2 pogonski HOPERF 434 MHz Semtech LoRa ™ bazirani RFM98 podatkovni moduli korišteni su u ispitivanjima provedenim na vezi od 750 m u tipičnom gradskom okruženju u Velikoj Britaniji. Antena odašiljača bila je podignuta ~ 2½ m na niskom jarbolu, a prijemnik na kratkom stupu ~ 1½ m - oba iznad zemlje. S potvrđenim rasponom urbanog okruženja od 750 m u britanskom TX od 10 mW (koristeći 500kHz BW i na taj način dajući ~ 22kbps), tada na 10,4kHz BW (ili 455 bps) nekih 6 km izgleda izvedivo sa snagom ispod mW!

Potvrđujući terenski testovi (s postavkama SF7 i samo BW 62,5 kHz) izvedeni su u Wellingtonu (NZ) s 3 x AA baterijskim napajanjem, napajanim PICAXE-08M modulom Dorji DRF1278DM i sličnom antenom, ali na Aus/NZ-ovom "mjehuriću boje" većim 25 mW (14 dBm) TX snaga. Prigradske signalne veze, možda potpomognute otvorenijim okruženjem i drvenim zgradama, dosljedno su se stvarale na udaljenosti od 3 - 10 km. (Kako pojačanje od 6 dB udvostručuje raspon LoS -a, tada dodatna snaga od 4 dB iznosi ~ x 1½. I stoga se rasponi mogu poboljšati u odnosu na implicitne UK za> 1½ puta).

Korak 11: Izgled matične ploče

Zamišljeni izgled (prethodno korišten za Dorjijeve "7020" GFSK module) odgovara jednostavnoj zamjeni na LoRa uređaj. GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) modulacija ranije se smatrala najboljim pristupom od 433 MHz, pa je bilo korisno usporediti rezultate ponude "7020" s novim LoRa modulima.

Korak 12: PICAXE shema

I RX i TX koriste gotovo identičan raspored, iako se njihov kod donekle razlikuje. Iako prirodno privlačan i lako postignut s PICAXE -ima, u ovoj fazi nije učinjen pokušaj ulaska u režime spavanja koji štede energiju. Struja iz 3 xAA baterije bila je ~ 15mA, pulsirajući na ~ 50mA pri odašiljanju.

Korak 13: Koda odašiljača PICAXE

Naravno, ovaj se kod može uvelike poboljšati i izmijeniti, možda s kašnjenjima u rješavanju i preambulama. Trenutno je to u biti samo pljuvanje napredujućeg broja 0-100. Budući da je pokus samo namjeravao provjeriti pouzdane tvrdnje o rasponu, nije učinjen nijedan pokušaj (ni s odašiljačem ni s prijamnikom) da se omoguće načini uštede energije.

Korak 14: PICAXE kod prijemnika i prikaz

Ovdje je pridruženi kod prijemnika PICAXE, s brojčanim vrijednostima prikazanim putem ugrađenog terminala "F8" uređivača. Ljepota jednostavnog brojanja je u tome što se sekvence mogu brzo vizualno skenirati i nedostajuće ili močvarne vrijednosti lako uočiti.

Korak 15: Korisnički prihvatljiva LoRa ™ RF pomagala za ugađanje?

Budući da postavke LoRa ™ modula mogu biti teške za razumijevanje i provjeru, ugodno se pokazalo da je moguće koristiti jeftine (i relativno širokopojasne) ASK 433 MHz prijemničke module kao jednostavno pomagalo za podešavanje.

NZ/Aus utičnica Jaycar nudi modul ZW3102 koji se lako može uvjeriti u "zadaće njuškala" kako bi odgovarao nadzoru zvučnog signala. Kad se LoRa ™ odašiljač nalazi blizu (<5 metara), odlazni signal lako će se čuti kao "ogrebotine", dok se svjetlina priključene LED diode odnosi na RSSI (indikacija primljene jačine signala).

Sličan (i jeftiniji) Dorjijev modul predstavljen je u Instructable [16] =>

Korak 16: Terenska ispitivanja- Wellington, Novi Zeland

Ova postavka na plaži prikazuje ranije testiranje s Dorjijevim "7020" GFSK (Gaussovim mijenjanjem frekvencije pomaka) modulima. Dometi su tada u takvim uvjetima maksimizirali na ~ 1 km, a u najboljem slučaju bili su ~ 300 m do 'lagane vegetacije i lokaliteta sa drvenim okvirima. Ukrštene lučke veze bile su moguće samo kada je odašiljač bio značajno povišen nekih 100 metara na mjestu za promatranje orlovog gnijezda na padini iza.

Nasuprot tome, Dorjijevi LoRa moduli pri istoj snazi od 25 mW "preplavili" su predgrađe, s prijenosima visokih krakova (~ 2,4 m) koji se pouzdano detektiraju do ~ 3 km blizu, 6 km na "slatkim mjestima" na uvratini i čak 10 km površine LOS -a preko luke. Prijem je prestao tek u uvalama iza stjenovitih rtova (vidljivo u pozadini). LoRa postavke bile su, BW 62,5kHz, SR 7, CR 4/5 i 25mW (14dBm) TX snage u okomitu antenu s di valom.

Korak 17: UK LoRa Versus FSK - 40 km LoS (linija vidljivosti) Test

Zahvaljujući Stuartu Robinsonu sa sjedištem u Cardiffu (radio ham GW7HPW), FSK (odabir frekvencije pomaka) u odnosu na LoRa ™ usporedni testovi provedeni su na povišenoj udaljenosti od 40 km preko britanskog kanala Bristol. Pogledajte sliku.

Regija je prilično bežična povijest jer je 1897. Marconi proveo svoje prve testove "velikog dometa" (6 - 9 km pomoću odašiljača iskri gladnih!) U blizini [17] =>

Stuartovi rezultati govore sami za sebe - LoRa ™ podatkovne veze 2014. bile su nevjerojatno moguće uz djelić snage potrebne za njegove prethodno cijenjene module Hope RFM22BFSK!

RFM22B kontroliran PICAXE-40X2 u stvari još uvijek kruži u orbiti u cijenjenih 50 USD, sa slabim zemaljskim signalima koji se mogu otkriti dok prolazi u LEO (Low Earth Orbital) stotinama kilometara iznad. (LoRa ™ moduli nisu bili dostupni u vrijeme lansiranja 2013.) [18] =>)

Korak 18: Ispitivanja ostalih regija

Uspješne veze uspostavljene su na 22 km LoS (vidljiva linija) u Španjolskoj i nekoliko km u urbanoj Mađarskoj.

Pogledajte promociju Libeliuma koja pokazuje prednosti tehnologije ~ 900MHz [19] =>

Korak 19: LoRa prijemnik i veze

UK HAB (High Altitude Ballooning) pokusi dali su dvosmjernu LoRa ™ pokrivenost do 240 km. Snižavanje brzine prijenosa podataka s 1000bps na 100bps trebalo bi omogućiti pokrivenost sve do radijskog horizonta, što je možda 600 km na tipičnoj nadmorskoj visini ovih balona od 6000-8000 m. Praćenje balona može se izvršiti putem GPS -a na ploči - provjerite opsežnu HAB & LoRa ™ dokumentaciju na [20] =>

LoRa prijemnik i za HAB i za buduće LEO satelitske radove je u razvoju - detalji slijede.

Sažetak: LoRa ™ se oblikuje kao remetilačka tehnologija, posebno za aplikacije za bežično umrežavanje IoT (Internet of Things) u nastajanju - i uvelike pojačane. Ostanite informirani putem stranice LoRa Alliance [21] =>

Odricanje od odgovornosti i uvažavanje: Ovaj je račun u osnovi zamišljen kao vodja u istrazi i sastavljanju - ono što se čini - igre koja mijenja UHF bežičnu podatkovnu tehnologiju. Iako pozdravljam besplatne uzorke (!), Nemam komercijalnih veza s bilo kojim od spomenutih proizvođača LoRa ™. Slobodno "kopirajte lijevo" ovaj materijal - posebno za obrazovne svrhe - ali kredit stranice je naravno cijenjen.

Napomena: Neke su slike preuzete s weba, za što se ovim (ako se ne navodi) produžuju zahvalne zahvalnice.

Stan. SWAN => [email protected] Wellington, Novi Zeland. (ZL2APS -od 1967.).

Veze: (15. svibnja 2015.)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]