ESP32 LoRa: galite pasiekti iki 6,5 km!: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

6,5 km! Tai buvo perdavimo testo, kurį atlikau naudodamas ESP32 OLED TTGO LoRa32, rezultatas, ir šiandien aš apie tai toliau aptarsiu su jumis. Kadangi mano naudojamas modelis iš pradžių turėjo anteną, kuri, mano manymu, yra bloga, bandyme nusprendžiau naudoti kitą antenos modelį, kurio stiprinimas 5 dB. Taigi, ne tik kalbėsime apie apimtį, kurią turėjome atlikdami testą, bet ir aptarsime signalo galios praradimo priežastis. Gavę šį signalą taip pat kokybiškai įvertinsime aplinkos poveikį (reljefą, kliūtis ir kitus).

1 žingsnis: naudojami ištekliai

• 2 moduliai ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 bangų antenos 900MHz - AP3900

• 2 x 5 V nešiojami maitinimo šaltiniai

(Akumuliatorius su reguliuojamu įtampos reguliatoriumi)

Antenos duomenų lapas rodomas per nuorodą:

www.steelbras.com.br/wp-content/uploads/201…

Ši antroji nuoroda skirta tiems, kurie manęs paprašė pasiūlymų, kur nusipirkti antenų:

Antenos

www.shopantenas.com.br/antena-movel-uhf-5-8…

Antenos laikiklis:

www.shopantenas.com.br/suporte-magnetico-preto-p--antena-movel/p

***** "Dėmesio, mes pakeitėme gamyklinę jungtį, kad SMA patinas galėtų prisijungti prie kiaulės uodegos"

2 žingsnis: Antenos

Šiuose vaizduose rodau antenos duomenų lapą ir jo veikimo grafiką.

• Mes taip pat naudojame dvi UHF 5/8 mobilias 900 MHz bangų antenas

• Viena antena buvo padėta ant automobilio stogo, o kita - ant siųstuvo

3 žingsnis: Pasiekite testą

Per pirmąjį bandymą pasiekėme 6,5 km signalo diapazoną. Padėjome vieną iš antenų ant pastato, C taške, ir nuėjome 6,5 km miesto zonoje, kuri nuolat tapo kaimo vietove. Atkreipiu dėmesį, kad viduryje kelionės, skirtingu metu, praradome signalą.

Kodėl taip atsitinka? Kadangi mes turime topologijos įtaką, kuri yra keliautinos erdvės savybės, susijusios su geografiniais pokyčiais. Pavyzdys: jei kelio viduryje turime kalvą, mūsų signalas jos nepervažiuos, o signalas bus nesėkmingas.

Primenu, kad tai skiriasi nuo to, kai naudojate „LoRa“400 metrų spinduliu, nes jūsų pasiekiamumas šioje erdvėje yra gana aukštas, pavyzdžiui, galima kirsti sienas. Kai šis atstumas didėja, kliūtys gali sukelti trikdžius.

4 žingsnis: antrasis eksperimentas

Mes atlikome antrąjį bandymą ir šį kartą, užuot palikę anteną ant pastato, ji buvo žemės lygyje virš vartų. Įkišau antrą anteną į automobilį ir pradėjau važiuoti. Rezultatas buvo pasiektas 4,7 km diapazone. Tiek šis atstumas, tiek pirmasis, kurį užfiksavome (6,5 km), viršijo Heltec nurodytus diapazonus (numatomas 3,6 km). Svarbu prisiminti, kad naudojome tik du TTGO, maitinamus baterijomis per įtampos reguliatorius.

5 veiksmas: susiekite išlaidas DB

Nuorodos kaina yra labai įdomi sąvoka. Tai leidžia jums įsivaizduoti, kaip bus prarasta energija perdavimo metu, ir kur tiksliai turi būti teikiama pirmenybė taisomiesiems veiksmams, siekiant pagerinti ryšį.

Idėja yra išmatuoti, kiek siunčiamo signalo turėtų pasiekti imtuvas, atsižvelgiant į signalo padidėjimą ir praradimą proceso metu, arba:

Gauta galia (dB) = perduodama galia (dB) + padidėjimas (dB) - nuostolis (dB)

Norėdami nustatyti paprastą radijo ryšį, galime nustatyti 7 svarbias dalis, kad nustatytume gaunamą galią:

1 - siųstuvo galia (+) T

2 - perdavimo linijos nuostoliai antenai (-) L1

3 - Antenos stiprinimas (+) A1

4 - Bangų sklidimo nuostoliai (-) P

5 - Nuostoliai dėl kitų veiksnių (-) D.

6 - Priimančiosios antenos stiprinimas (+) A2

7 - nuostoliai perdavimo linijoje iki imtuvo (-) L2

Gauta galia = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Išlaikius reikšmes dBm ir dBi, grafikus galima apibendrinti ir atimti tiesiogiai. Norėdami atlikti šiuos skaičiavimus, galite rasti internetinius skaičiuotuvus, kurie padeda įvesti išraiškos reikšmes.

Be to, kai kuriuose yra nuorodų į kai kurių komercinių kabelių slopinimą. Tai leidžia lengviau apskaičiuoti.

Tokią skaičiuoklę galite rasti:

6 žingsnis: kliūčių įtaka

Be tinkamų atsargumo priemonių, kad būtų išvengta nuostolių integruotose siųstuvo ir imtuvo grandinėse, dar vienas veiksnys, kurio negalima ignoruoti, yra aiški regėjimo linija tarp siųstuvo ir imtuvo.

Net ir optimizavus santykį tarp naudos ir nuostolio, signalas gali būti nutrauktas, pavyzdžiui, pastatų, stogų, medžių, kalvų ir statinių.

Nors skaičiuojant atsižvelgiama į bangos sklidimą, tai reiškia tiesioginį perdavimą be kliūčių.

7 žingsnis: papildomas testas

Šis toliau pateiktas bandymas, pasiekęs 800 metrų, buvo atliktas, kai siųstuvas ir antena buvo laikomi mažame bokšte, pažymėtame žemėlapyje su užrašu „Siųstuvas“. Naudojant imtuvą buvo atliktas maršrutas (purpurine spalva). Pažymėti taškai rodo gerai priimtinus taškus.

Mes patikrinome taškus naudodami topologinį regiono žemėlapį ir, tiesą sakant, aukščiai yra apytiksliai. Duomenys rodomi žemiau esančiame paveikslėlyje ir juos galima pasiekti šioje svetainėje:

Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, tarp dviejų taškų yra slėnis, kuriame praktiškai nėra kliūčių.

8 žingsnis: Išvada

Šie testai man suteikė daugiau pasitikėjimo LoRa, nes buvau labai patenkinta pasiektais rezultatais. Tačiau atkreipiu dėmesį, kad yra ir kitų antenų, kurios gali suteikti mums dar daugiau galios pasiekti. Tai reiškia, kad turime naujų iššūkių kitiems vaizdo įrašams.