Pristatome „LoRa ™!“: 19 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„LoRa ™“= ilgo nuotolio belaidžio duomenų telemetrija ir susijusi su radikaliu VHF/UHF dviejų krypčių belaidžio plitimo spektro duomenų moduliavimo metodu, kurį neseniai sukūrė ir prekės ženklu pažymėjo (™) „Semtech“- ilgametė (1960 m.) JAV tarptautinė elektronikos įmonė. Žr. [1] =>

„LoRa ™“technologiją sukūrė Prancūzijos bendrovė „Cycleo“, kurią „Semtech“įsigijo 2012 m. DSSS (tiesioginės sekos SS) arba FHSS (dažnio šuolio SS).

„Semtech“svetainėje minima, kad „„ LoRa ™ “technologija, palyginti su esamais sprendimais, suteikia 20 dB nuorodos biudžeto pranašumą, o tai žymiai praplečia bet kurios programos diapazoną, tuo pačiu užtikrinant mažiausią srovės suvartojimą, kad maksimaliai prailgintų baterijos veikimo laiką“.

Nurodytas diapazonas paprastai yra 10 kartų didesnis nei įprastų UHF belaidžių duomenų sistemų. Taip -lyginant su įprastomis siauros juostos duomenų sąrankomis, „LoRa ™“suteikia 100 metrų, o ne 10 sekundžių, kelis -1000 metrų, o ne tik 100 sekundžių. Magija !

„LoRa ™“yra šiek tiek sudėtinga, nes joje vartojami terminai ir reikalingi nustatymai, kurie daugeliui „normalių“vartotojų gali būti nepažįstami. Malonu, tačiau buvo nustatyta, kad galima patikrinti teiginius naudojant paprastas sąrankas - čia kaip valdikliai naudojant suporuotą JK įsigytą 3 USD PICAXE mikroschemą. „PICAXE“yra beveik idealūs tokiems bandymams, nes jie yra užprogramuoti aukšto lygio BASIC interpretacijomis, o visos vykdymo greičio pridėtinės išlaidos yra atsitiktinės s-l-o-w LORA ™ duomenims! Žr. [2] => www.picaxe.com

1 žingsnis: „Semtech“SX127x

Pastaraisiais dešimtmečiais ir padedant pigiai apdoroti kompiuterį, buvo sukurti įvairūs išmanieji skaitmeniniai režimai (ypač radijo kumpiai), skirti žemesnio dažnio HF (3–30 MHz) darbui, kai pralaidumas yra brangus. (Juostos pločio alkanas išplitimo spektro moduliavimas paprastai yra neteisėtas šiuose žemesniuose dažniuose). Kai kurie režimai gali aprėpti vandenynus su maža galia (keli vatai), tačiau yra lėti ir jiems reikalinga sudėtinga kompiuterio programinė įranga kodavimui/dekodavimui, taip pat labai jautrūs komiksai. imtuvai ir reikšminga antena. Žr. [3] =>

Tačiau „Semtech“VHF/UHF SX127x „LoRa ™“RF mikroschemos talpina beveik viską išmaniojo nykščio nago dydžio ~ 4 USD mikroschemoje!

* 2019 m. Pradžios atnaujinimas: „Semtech“neseniai atnaujino „SX127x“seriją, o nauji „SX126x“moduliai atrodo labai vertingi. Kitus komentarus rasite „Instructable“pabaigoje.

„Semtech“siūlo keletą RF IC variantų, o SX1278 yra žemesnis UHF dažnis, pakreiptas, kad tiktų 433 MHz ISM juostos vartotojams. Didesnis dažnis. 800–900 MHz dažnių pasiūlymai patrauklesni profesionaliam darbui, nors esant šiems beveik 1 GHz dažniui gali kilti problemų dėl sumažinto RF perforavimo ir signalo kelio sugėrimo. Tačiau žemesni GHz dažniai turi mažesnį triukšmą, teisiškai didesnę perdavimo galią ir kompaktiškesnę didelio stiprumo anteną, kuri gali tai kompensuoti.

Be LoRa ™.moduliacijos (parodyta paveikslėlyje), SX127x siųstuvo -imtuvo moduliai taip pat gali gaminti FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK ir net FM tonų signalus (Morzės abėcėlė!), Kad jie atitiktų senas sistemas. Peržiūrėkite „Semtech“duomenų lapus (131 puslapis!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Pastaba: HOPERF, seniai įsitvirtinusi Kinijos belaidžio ryšio įmonė, siūlo „LoRa ™“modulius su „„ 7 a side “RF96/97/98 IC, kuris atrodo panašus į„ Semtech “SX127x. Tačiau nežinoma, ar tai tik Azijos „LoRa ™“antrasis šaltinis…

2 žingsnis: „LoRa ™“skleidžia spektro pranašumus

SS (Spread Spectrum) sistemos nėra naujos, tačiau dėl jų sudėtingumo daugeliui vartotojų jos buvo per brangios, kol neišsivystė modernūs mikroelektroniniai metodai. Kadangi SS metodai labai trukdo ir mažina imunitetą, saugumą ir „neaptinkamą“perdavimą, jie jau seniai yra kariuomenės sritis - net iki Antrojo pasaulinio karo. Patikrinkite nuostabų 1940 -ųjų bombonešės aktorės Hedy Lamarr darbą! [5] =>

Tikėtina „LoRa ™“„Chirp SS“moduliacija, taip pat kiti SS pranašumai, gali pasiūlyti Doplerio efekto „kintančio dažnio“imunitetą - galbūt reikšmingą sparčiai besikeičiančioms LEO (Low Earth Orbital) palydovinio radijo programoms. Žr. [6] =>

Tačiau čia, žemėje, daugiausia dėmesio kyla iš „Semtech“teiginių (ir daugelio kitų 2014–2015 m. Reklamos, įskaitant „IBM“ir „MicroChip“!), Kad žemo UHF sklaidos spektro „LoRa ™“įrenginiai padidina diapazoną bent pagal dydį (x 10) per tradicinius NBFM (Narrow Band FM) duomenų modulius panašiomis sąlygomis ir sąranka.

Atrodo, kad didžioji šio nuostabaus diapazono padidėjimo priežastis yra LoRa gebėjimas dirbti žemiau triukšmo lygio. Tai gali būti susiję su atsitiktiniu triukšmu (taigi per tam tikrą laikotarpį savaime nutildančiu triukšmą), o signalas yra užsakomas (su keliais mėginiais, taip „sukuriant“). Žiūrėkite koncepciją pridedamoje naršymo nuotraukoje!

Nors todėl gali būti įmanoma naudoti labai mažos galios „riebaus elektrono kvapo“mW lygio siųstuvus (ir su baterijomis maitinamų įrenginių galiojimo laikas gali būti beveik metai), tačiau „LoRa ™“trūkumas yra tas, kad gali būti susietos silpno signalo tolimojo ryšio nuorodos. su labai mažu duomenų perdavimo greičiu (<1 kbps). Tai gali būti atsitiktinis atsitiktinis daiktų interneto (daiktų interneto) stebėjimas programose, susijusiose su temperatūra, skaitiklių rodmenimis, būsena ir saugumu ir kt.

3 žingsnis: SIGFOX - tinklo konkurentas iš interneto?

Ko gero, artimiausias „LoRa ™“belaidis konkurentas belaidis IPWA (mažos galios plataus diapazono) IoT yra prancūzų kompanija SIGFOX [7] =>

Skirtingai nuo „Semtech“patentuoto „LoRa ™“, „SigFox“įrenginiai yra maloniai atviros kilmės, tačiau jiems reikia specialaus susiejimo tinklo. Taigi jie tampa nenaudingi, kaip ir mobilieji telefonai, kai jie išeina iš „SigFox“tinklo aprėpties - tai ypač pasakytinas veiksnys atokiuose regionuose (arba daugelyje šalių, kurios dar nėra aptarnaujamos!). Taip pat gali kilti problemų dėl nuolatinių paslaugų mokesčių ar sparčiai augančios technikos pažangos - „Metricom“devintojo dešimtmečio pabaigos 900 MHz „Ricochet“belaidžio interneto paslauga ateina į galvą [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 Internetas…

„SigFox“įrenginiai nuo „LoRa ™“skiriasi tuo, kad naudoja UNB (itin siauros juostos) 100 Hz radijo „kanalus“, o BPSK (dvejetainis fazinis keitimas) moduliacija yra 100 bps. Siųstuvai yra panašūs į 10-25 mW baterijas, tačiau licencijose nėra 868-902 MHz juostų. Ant stogo esančios bazinės stotys, jungiančios prie interneto per šviesolaidį ir pan., Turi itin jautrius -142 dBm imtuvus. Gali atsirasti 10 km atstumas (taigi panašus į „LoRa ™“) - buvo pranešta apie duomenų ryšius iš aukštai skraidančių orlaivių ir atviroje jūroje esančių laivų, esančių netoli „SigFox“bazinių stočių.

Tačiau leidžiami tik 12 baitų pranešimai, ne daugiau kaip 6 pranešimai per valandą. Informacija ateina per kelias sekundes, tačiau „SigFox“tinklas negali palaikyti tokio realaus laiko ryšio kaip kredito kortelių autorizacija, o sistema geriausiai tinka kelis kartus per dieną perduodamiems duomenų „fragmentams“. Paprastai tai gali būti nuotolinis komunalinių skaitiklių nuskaitymas, srauto ir lygio stebėjimas, turto stebėjimas, avariniai įspėjimai ar automobilių stovėjimo vietos - pastaroji yra tikras turtas!

„SigFox“tinklai yra gana paprasti ir gali būti diegiami už dalį tradicinės korinio ryšio sistemos išlaidų. Ispanija ir Prancūzija jau aprūpintos ~ 1000 bazinių stočių (palyginti su 15 000 standartinio korinio ryšio paslaugų), o Belgija, Vokietija, Nyderlandai, JK (per „Arqiva“) ir Rusija netrukus pradės veikti. Bandymai taip pat vyksta San Franciske, Tačiau „Sigfox“tiesiogiai nekuria šių tinklų, bet pasirašo sutartis su vietinėmis kompanijomis, kad galėtų tvarkyti palyginti paprastą stogo bazinių stočių ir antenų diegimą.. Diegimas gali būti greitas ir ekonomiškas- jų diegimo partneris Ispanijoje išleido 5 milijonus dolerių tinklui visoje šalyje įdiegti vos per 7 mėnesius. Tuomet šie vietiniai partneriai perparduoda daiktų interneto paslaugas, o galutinis vartotojas per metus moka apie ~ 8 USD už įrenginį.

„SigFox“metodo naudojimas buvo dramatiškas, o 2015 m. Pradžioje finansavimas buvo padidintas> 100 milijonų JAV dolerių. Belaidžiai konkurentai TI/CC (Texas Instruments/ChipCon), neseniai prisijungę prie „SigFox“, iš tikrųjų rodo, kad „Lora ™“gali turėti trūkumų - žr. [9] =>

„SigFox“tyrimus buvo sunku rasti, tačiau žr. „Instrukcinio lygio“įžvalgas [10] =>

Gali būti, kad abu metodai galiausiai egzistuoja kartu, kaip ir dvipusio radijo (= LoRa ™) ir mobiliųjų telefonų (= SigFox), skirtų balso lygio komiksams. Šiuo metu (2015 m. Gegužės mėn.) „LoRa ™“tikrai yra būdas ištirti ilgo nuotolio interneto belaidžio ryšio galimybes- skaitykite toliau!

4 žingsnis: kiniški „LoRa ™“moduliai -1

Nors tai yra ES išradimas, Kinijos gamintojai labai noriai ėmėsi „Semtech“SX127x „LoRa ™“variklių. „LoRa“sugebėjimas pramušti per trukdančius pastatus perpildytuose Azijos miestuose neabejotinai buvo patrauklus.

Kinijos didžiojo elektroninio miesto Šenzeno (netoli Honkongo) kūrėjai buvo ypač entuziastingi, nes pasiūlymus pastebėjo tokie „kūrėjai“kaip Dorji, Appcon, Ulike, Rion/Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF, „NiceRF“, „YHTech“ir „GBan“. Nors jų sąsajos kištukai šiek tiek skiriasi, 2 mikroschemų „mikro moderuojami“moduliai iš „Dorji“, „Appcon“, „VoRice“ir „NiceRFseem“beveik sukurti ženkleliai.

Todėl, norintiems įsigyti daug kartų, rekomenduojamas platus „Google“paieška, mėginiai, nemokamas pristatymas, aiškesnės techninės įžvalgos, geresnė prieiga prie „SX127x“funkcijų/kaiščių, lengvesnis valdymas, lengvesnis svoris, tvirtos pakuotės („YTech's E32-TTL-100“stilius) ir kt. patinka „EBay“, „Alibaba“ar „Aliexpress“[11] =>

5 žingsnis: kiniški „LoRa ™“moduliai - 2

Būkite budrūs, kad pigesni (<10 USD) vieno lusto moduliai valdo SX1278 per nuobodų laikrodžiu susietą SPI (nuosekliąją periferinę sąsają). Nors du lustiniai „LoRa ™“moduliai yra didesni ir brangesni (~ 20 USD), jie naudoja 2 -ąjį įmontuotą MCU (mikrovaldiklį), skirtą SX1278 jungčiai, ir paprastai yra daug lengviau sukonfigūruoti ir dirbti su juo. Dauguma siūlo draugišką pramonės standartą TTL (Transistor Transistor Logic) skaidrų duomenų tvarkymą per paprastus RXD ir TXD kaiščius. Maži raudoni ir mėlyni šviesos diodai paprastai montuojami TTL moduliuose - patogu TX/RX įžvalgoms.

PASTABA: 8 kaiščių asortimente gali būti naudojamas 2 mm kaiščių tarpas, o ne standartinis 2,54 mm (1/10 colis), o tai gali apriboti bevirinimo lentos vertinimą.

Nors beveik dvigubai padidinti „TTL LoRa ™“prietaisų kainą gali būti nelengva, „skinflints“galėtų apsvarstyti pigesnes (tiek perkant, tiek pristatant) plokštes be SMA lizdo ir atitinkančios „guminės antenos“antenos. Žinoma, jis nebus toks profesionalus, tačiau paprastą ¼ bangos (~ 165 mm ilgio) plakimą galima lengvai pagaminti iš vielos laužo. Tai gali išlyginti „guminės angos“anteną, ypač jei ji pakelta!

Rašymo metu (2015 m. Balandžio mėn. Vidurys) Dorji's 433 MHz DRF1278DM atrodo lengviausias būdas pradėti naudoti „LoRa ™“. Tačiau šio modulio ribota prieiga prie kontaktų, HEX lygio koregavimas ir aukštesnės maitinimo įtampos (3,4–5,5 V) poreikis gali būti apribojimas.

6 žingsnis: Dorji DRF1278DM

Kinijos gamintojas „Shenzhen Dorji“parduoda šiuos mikrovaldomus DRF1278DM modulius už ~ 20 USD iš „Tindie“[12] =>

7 smeigtukai yra išdėstyti įprastai 2,54 mm (= 10/10 colio). Reikia 3,4 - 5,5 V maitinimo šaltinio. Tačiau modulio elektronika veikia esant žemesnei įtampai - įmontuotas 3,2 V įtampos reguliatorius. Šis didesnis tiekimo poreikis yra varginantis šiandieninėje „3 V“eroje, nes nors tai tinka 5 V USB (ar net didelių gabaritų 3 x AA 1,5 V elementams), jis neleidžia naudoti atskirų 3 V Li monetų elementų ir pan. Galbūt reguliatorių būtų galima apeiti?

7 veiksmas: DAC02 USB adapteris

Pigus USB - TTL adapteris (čia Dorji DAC02) gali būti naudojamas modulių konfigūravimui naudojant „RF Tools“kompiuterio programinę įrangą. Tačiau moduliai yra mechaniškai nepalaikomi, kai jie įdedami, ir pakartotinis naudojimas gali pabrėžti kaiščius …

Panašių adapterių gausu labai mažomis kainomis, BET prieš naudojimą būtina pirmiausia įsitikinti, kad adapterio kaiščio funkcijos atitinka belaidžio modulio funkcijas! Jei jų nėra (dažnai taikant VCC/GND apsikeitimo sandorius), gali tekti naudoti skraidančius švino metodus. Nors ir varginantys, jie taip pat gali būti universalesni, nes tinka konfigūracijai. kitų modulių (žr. siųstuvo-imtuvo sąranką) ir netgi tiesioginio terminalo programos rodymą asmeniniame kompiuteryje.

8 veiksmas: USB konfigūravimo įrankiai + SF, BW ir CR įžvalgos

Čia pateikiami ekranai, būdingi vartotojui patogiam USB, kuriame konfigūruojami „RF įrankiai“. „Dorji“moduliai buvo supakuoti iš dėžutės, tačiau dažnio ir galios nustatymai turėtų būti bent jau pakeisti pagal vietines taisykles. Daugelis šalių 433 MHz siųstuvo galią riboja iki 25 mW (~ 14 dBm) ar net 10 mW (10 dBm) - tai atitinkamai 5 ir 3 „Dorji“galios nustatymai.

Be licencijų ISM juosta, apimanti ~ 1,7 MHz pjūvį nuo 433,050 iki 434,790 MHz, taip pat neleidžia perduoti tiksliai 433 000 MHz!

Laimei, atrodo, kad bus tvarkomi skaidrūs duomenys, o tai reiškia, kad visi serijiniai duomenys, kurie yra įvedami, galiausiai savaime išnyksta dantimis po „oro transliacijos“. Tačiau gandai apie 256 baitų buferį atrodė labiau kaip 176 baitai (CRC pridėtinės išlaidos?), Kai kuriuos „Dorji“įrankio nustatymus buvo sunku interpretuoti, o „parašyti“pakeitimai taip pat ne visada buvo priimti …

Atsisiųskite „Dorji“DRF_Tool_DRF1278D.rar konfigūravimo įrankį (pateiktą šalia apatinio RHS stulpelio „Ištekliai“) iš => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.htmlPatikrinkite įvairias įžvalgas (ypač p. 9–10) tai naudoti ir USB adapteriai ir tt =>

„LoRa ™“išplitimo spektro terminų paaiškinimas: (N. B. Duomenų perdavimo greitis susijęs su BW ir SF)

BW (juostos plotis kHz): nors tik 10s kHz BW gali patikti, svarbu suprasti, kad pigūs 32 MHz kristalai, naudojami daugelyje „LoRa ™“modulių („Dorji“ir „HOPERF“ir kt.), Gali visiškai neatitikti dažnio. Taip pat gali atsirasti temperatūros pokyčių ir senėjimas. Todėl siauresnių dažnių juostų pločio pasirinkimas gali užkirsti kelią modulio sinchronizavimui, nebent naudojamas varginantis kristalų keitimas ir terminis reguliavimas. Nors kinų „LoRa ™“modulių gamintojai, tokie kaip „Dorji“, rekomenduoja ne mažesnį kaip 125 kHz BW, daugeliui tikslų siauresnis 62,5 kHz BW turėtų būti visiškai tinkamas. Žr. Tamsesnio stulpelio stulpelį, parodytą 10 veiksme.

SF (sklaidos faktoriaus „lustai“kaip 2 bazės žurnalas): SS sistemose kiekvienas pseudoatsitiktinės dvejetainės sekos bitas yra žinomas kaip „lustas“. Padidinus nuo 7 (2^7 = 128 lusto impulsų vienam simboliui) iki 12 ribos, jautrumas padidėja 3dB kiekvienu žingsniu, bet maždaug. perpus sumažina duomenų perdavimo greitį. Nors 11 SF (2^11 = 2048) SF yra 12 dB jautresnis nei SF7, duomenų perdavimo sparta sumažėja (esant 62,5 kHz BW) nuo ~ 2700 bps iki vos 268 bps. Lėto duomenų perdavimo siųstuvai taip pat veikia ilgiau, todėl jie taip pat gali sunaudoti daugiau energijos nei siųstuvai, siunčiantys greitesnius duomenis.

Tačiau labai mažas duomenų perdavimo greitis, žinoma, gali būti toleruojamas retkarčiais stebint daiktų internetą (daiktų internetą) (ir padidėjęs akumuliatoriaus energijos išeikvojimas beveik atsitiktinai), o x 4 diapazono padidinimas gali būti labai naudingas!

CR (klaidos kodavimo rodiklis): pradiniuose JK bandymuose buvo naudojamas 4/5 CR. (Tai reiškia, kad kas 4 naudingi bitai yra užkoduoti 5 perdavimo bitais). Padidinus CR iki 4/8, perdavimo laikas pailgėja ~ 27%, tačiau pagerėja priėmimas nuo 1 iki 1,5 dBm, o tai reiškia, kad diapazonas gali pagerėti apie 12–18%. Šis CR patobulinimas greičiausiai nesuteiks tokio naudingo diapazono padidėjimo, kaip didinant SF.

Dauguma NZ bandymų buvo 434 000 MHz dažniu, 2400 bps serijiniai duomenys, SF7, 62,5 kHz BW ir CR 4/5.

9 veiksmas: tiesioginė DRF1278DM konfigūracija

DRF1278DM taip pat galima sukonfigūruoti naudojant išorinį mikrovaldiklį- net kuklų 8 kontaktų PICAXE-08. Nors tai apima slaptą 16 bazės HEX kodavimą, tai leidžia patobulinti/skristi, o ne nuolat pašalinti modulius ir konfigūruoti USB adapterį. Išsamią informaciją žr. P.7-8 „Dorji“. pdf. [13] =>

Nors jis siūlo įvairias miego funkcijas, HEX lygio koregavimo įžvalgas taip pat galima gauti naudojant „Appcon“(beveik panašius) APC-340 duomenų lapus [14] =>

Dėkojame kolegui Kiwi Andrew „Brightspark“HORNBLOW su šiuo PICAXE-08M2 kodo fragmentu, kuris moduliuoja DRF1278DM TX galią į laiptų pakopą. (Kad būtų lengviau suprasti diapazoną/galią, jie gali būti lengvai susieti su imtuvo pabaigos PICAXE sugeneruotais tonais). Tačiau atminkite, kad 6 ir 7 TX lygiai viršija NZ/Australijos leidimą 25 mW (~ 14 dBm arba 5 nustatymas). Andriaus įžvalgos atsirado stebint/kopijuojant ir įklijuojant neapdorotus šešiabriaunius serijinius duomenis iš terminal.exe (puikus inžinerijos įrankis [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) žiūrint serialą keičiasi RF galios lygis, kai kalbama apie modulius ir iš jų.

Tiesiog reikia pataisyti Dorji galios lygio žingsnį = 4 baitas nuo RH galo ($ 01, $ 02 ir tt) ir šį CS baitą (CheckSum $ AB, $ AC ir tt). Pavyzdiniai PICAXE kodo sakiniai, skirti keisti galios greitį, yra šie:

palaukti 2

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

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

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

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

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

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

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

palaukti 2

10 veiksmas: našumo įvertinimai ir rezultatai

PICAXE 28X2 varomas HOPERF 434 MHz „Semtech LoRa ™“pagrįstas RFM98 duomenų modulis buvo naudojamas bandymuose, atliktuose per 750 m ilgio jungtį tipiškoje JK miesto aplinkoje. Siųstuvo antena buvo pakelta ~ 2½ m ant žemo stiebo, o imtuvas - ant trumpo poliaus ~ 1½ m - abu virš žemės. Turint patvirtintą 750 m tankios miesto aplinkos diapazoną JK 10 mW TX (naudojant 500 kHz nespalvotą ir taip suteikiant ~ 22 kbps), tada esant 10,4 kHz bw (arba 455 bps) maždaug 6 km atrodo įmanomi esant mažesnei nei mW galiai!

Patvirtinantys lauko bandymai (su nustatymais SF7 ir tik BW 62,5 kHz) buvo atlikti Velingtone (NZ) su 3 x AA baterijomis maitinamais „PICAXE-08M“varomais „Dorji DRF1278DM“moduliais ir panašia antena, tačiau esant „Aus/NZ“dažų pūslėms, didesnė 25 mW (14 dBm)) TX galia. Priemiesčio signalų jungtys, galbūt padedamos atviresnės aplinkos ir medinių pastatų, buvo nuosekliai nutiestos per 3–10 km. (Kadangi 6 dB stiprinimas padvigubina LoS diapazoną, tada 4 dB papildoma galia ~ x 1½. Taigi diapazonas gali pagerėti daugiau nei pusantro karto, palyginti su numanomais JK).

11 veiksmas: duonos lentos išdėstymas

Išdėstytas lentos išdėstymas (anksčiau naudojamas „Dorji“„7020“GFSK moduliuose) tinka lengvai perjungti į „LoRa“įrenginį. GFSK (Gauss Freq. Shift Keying) moduliacija anksčiau buvo laikoma geriausiu 433 MHz metodu, todėl buvo naudinga palyginti „7020“pasiūlymų rezultatus su naujais „LoRa“moduliais.

12 žingsnis: PICAXE schema

Tiek RX, tiek TX naudoja beveik identišką išdėstymą, nors jų kodas šiek tiek skiriasi. Nors tai natūraliai patrauklu ir lengvai pasiekiama naudojant PICAXE, šiame etape nebuvo bandoma įjungti energiją taupančių miego režimų. Srovė iš 3 xAA baterijų buvo ~ 15mA, perduodant pulsavo iki ~ 50mA.

13 žingsnis: PICAXE siųstuvo kodas

Natūralu, kad šį kodą galima labai patobulinti ir modifikuoti, galbūt dėl uždelsimo ir preambulių. Šiuo metu tai iš esmės yra tik išspjovimas į priekį nuo 0 iki 100. Kadangi bandymas buvo skirtas tik patikimiems diapazono teiginiams patikrinti, nebuvo bandoma (naudojant siųstuvą ar imtuvą) įjungti energijos taupymo režimus.

14 žingsnis: PICAXE imtuvo kodas ir ekranas

Čia yra susijęs PICAXE imtuvo kodas su skaitinėmis reikšmėmis, rodomomis per redaktoriaus integruotą „F8“terminalą. Paprasto skaičiavimo grožis yra tas, kad sekas galima greitai vizualiai nuskaityti, o trūkstamas ar pelkėtas vertes galima lengvai pastebėti.

15 žingsnis: patogios LoRa ™ RF derinimo priemonės?

Kadangi „LoRa ™“modulio nustatymus gali būti sunku suvokti ir patikrinti, malonu, kad buvo galima naudoti pigius (ir palyginti plačiajuosčius) ASK 433 MHz imtuvo modulius kaip paprastą pagalbinę priemonę.

„NZ/Aus“lizdas „Jaycar“siūlo ZW3102 modulį, kurį galima lengvai įtikinti atlikti „šnipinėjimo pareigas“, kad būtų galima stebėti garso signalą. Kai „LoRa ™“transliacija yra arti (<5 metrai), išeinantis signalas bus lengvai girdimas kaip „įbrėžimas“, o prijungto šviesos diodo ryškumas susijęs su RSSI (gauto signalo stiprumo indikacija).

Panašus (ir pigesnis) Dorji pagamintas modulis yra „Instructable“[16] =>

16 žingsnis: lauko bandymai- Velingtonas, Naujoji Zelandija

Ši paplūdimio sąranka rodo ankstesnius bandymus su Dorji „7020“GFSK (Gauso dažnio poslinkio klavišų) moduliais. Tokiomis sąlygomis diapazonas buvo didžiausias ~ 1 km, o geriausiu atveju - ~ 300 m per šviesią augmeniją ir vietoves mediniais rėmais. Kryžminių uostų jungtys buvo įmanomos tik tada, kai siųstuvas buvo gerokai pakeltas maždaug 100 m aukštyje erelio lizdo apžvalgos vietoje, esančioje už kalvos šlaito.

Priešingai, Dorji „LoRa“moduliai, turintys tą pačią 25 mW galią, „užtvindė“priemiestį, o aukšta (~ 2,4 m) transmisija buvo patikimai aptikta iki ~ 3 km arti, 6 km ties „saldžiomis vietomis“ir net 10 km atstumu nuo uosto. Priėmimas nutrūko tik tada, kai įlankose už uolėtų galų (matoma fone). „LoRa“nustatymai buvo: BW 62,5 kHz, SR 7, CR 4/5 ir 25 mW (14dBm) TX galia į ¼ bangos visapusišką vertikalią anteną.

17 žingsnis: JK LoRa prieš FSK - 40 km LoS (regos linijos) testas

Kardife įsikūrusio Stuarto Robinsono (radijo kumpis GW7HPW) dėka FSK (dažnio poslinkio įvedimas) ir „LoRa ™“palyginimo testai buvo atlikti padidintu 40 km atstumu per JK Bristolio kanalą. Nuoroda į paveikslėlį.

Šis regionas yra gana istorinis belaidis ryšys, nes 1897 m. Marconi netoliese atliko savo pirmąjį „tolimą nuotolį“(6–9 km, naudodamas alkanus kibirkšties siųstuvus!) [17] =>

Stuarto rezultatai kalba patys už save - „LoRa ™“duomenų nuorodos buvo neįtikėtinai įmanomos 2014 m., Naudojant tik dalį energijos, reikalingos jo anksčiau gerbtiems „Hope RFM22BFSK“moduliams!

PICAXE-40X2 valdomas RFM22B iš tikrųjų vis dar skrieja orbitoje apie 50 USD, o silpni žemės signalai aptinkami, kai jis praeina LEO (Žemės Žemės orbitoje), esančioje už 100 km. (2013 m. „LoRa ™“moduliai nebuvo prieinami) [18] =>)

18 veiksmas: kiti regiono testai

Sėkmingos nuorodos buvo padarytos per 22 km LoS (regos linija) Ispanijoje ir kelis kilometrus miesto Vengrijoje.

Patikrinkite „Libelium“reklamą, kurioje rodoma šios technologijos nauda ~ 900 MHz [19] =>

19 veiksmas: „LoRa“imtuvas ir nuorodos

JK HAB (didelio aukščio balionų) bandymai suteikė dviejų krypčių „LoRa ™“aprėptį iki 240 km. Sumažinus duomenų perdavimo spartą nuo 1000 bps iki 100 bps, turėtų būti užtikrintas aprėptis iki pat radijo horizonto, o tai yra galbūt 600 km esant tipiškam šių balionų aukščiui, kylančiam 6000–8000 m aukštyje. Balionų sekimą galima atlikti naudojant GPS

Kuriamas „LoRa“imtuvas, skirtas HAB ir būsimam LEO palydovų darbui - išsamesnė informacija.

Santrauka: „LoRa ™“formuojasi kaip žlugdanti technologija, ypač naujoms ir daugeliui hipotezuotų IoT (daiktų interneto) bevielio tinklo programoms. Būkite informuoti per „LoRa Alliance“svetainę [21] =>

Atsakomybės apribojimas ir įvertinimas: ši paskyra iš esmės skirta kaip galinė pastanga tyrimui ir kompiliavimui - atrodo, kad žaidimas keičia UHF belaidžio duomenų technologiją. Nors sveikinu nemokamus pavyzdžius (!), Neturiu jokių komercinių ryšių su nė vienu iš minėtų „LoRa ™“gamintojų. Nesivaržykite „kopijuoti kairėje“šią medžiagą, ypač mokymosi tikslais, tačiau svetainės kreditas natūraliai vertinamas.

Pastaba: kai kurie vaizdai buvo gauti iš interneto, už kuriuos (jei nenurodyta) dėkojame.

Stan. SWAN => [email protected] Velingtonas, Naujoji Zelandija. (ZL2APS -nuo 1967 m.).

Nuorodos: (2015 m. Gegužės 15 d.)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]