LoRa ™ ұсыну!: 19 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

LoRa ™ = Ұзақ диапазондағы сымсыз деректер телеметриясы және VHF/UHF екіжақты сымсыз спектрлі деректерді модуляциялаудың радикалды тәсіліне жатады, ол жақында Semtech - американдық көпұлтты электроника фирмасы (1960) әзірлеген және сауда белгісімен (™) жасаған. Сілтеме [1] =>

LoRa ™ технологиясын 2012 жылы Semtech сатып алған француздық Cycleo компаниясы әзірледі. LoRa ™ меншікті болып табылады, бірақ ол импульсті FM «тазалау жиілігі» емес, CSS (Chirp Spread Spectrum) модуляциясын қолданады. DSSS (Direct Sequence SS) немесе FHSS (Frequency Hopping SS).

Semtech веб -сайтында «LoRa ™ технологиясы қолданыстағы шешімдермен салыстырғанда 20dB сілтеме бойынша бюджеттік артықшылықты ұсынады, бұл батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін кез келген қосымшаның ауқымын едәуір кеңейтеді».

Талап етілетін диапазондар, әдетте, сымсыз UHF сымсыз деректер жүйесіндегі x10 болып табылады. Иә -тұрақты тар жолақты деректермен салыстырғанда LoRa ™ 10 секундтан гөрі 100 метрді береді, тек 100 секундтан гөрі бірнеше 1000 метр. Сиқыр!

LoRa ™ біршама күрделі, себебі ол терминдерді қолданады және көптеген «қалыпты» пайдаланушыларға таныс емес параметрлерді қажет етеді. Өкінішке орай, талаптарды қарапайым қондырғылармен тексеру мүмкін болды - мұнда контроллер ретінде Ұлыбританияның 3 АҚШ доллары көлеміндегі PICAXE микросын қолданады. PICAXEs сынақтар үшін өте қолайлы, себебі олар BASIC жоғары деңгейде түсіндірілген және кез келген орындалу жылдамдығы s-l-o-w LORA ™ деректері үшін кездейсоқ болып табылады! [2] => www.picaxe.com қараңыз

1 -қадам: Semtech's SX127x

Соңғы онжылдықтарда, ДК-ді арзан өңдеудің көмегімен, өткізу қабілеттілігі қымбат болатын жиілігі төмен (3-30МГц) жұмыс үшін әр түрлі ақылды цифрлық режимдер (әсіресе радио вампалармен) әзірленді. (Өткізу жолағының ашылу спектрінің модуляциясы әдетте осы төменгі жиіліктерде заңсыз болып табылады). Кейбір режимдер қуаты төмен (бірнеше ватт) мұхиттарға таралуы мүмкін, бірақ өте баяу және кодтауға/декодтауға арналған күрделі компьютерлік бағдарламалық қамтамасыз етуді қажет етеді. қабылдағыштар мен маңызды антенна. Сілтеме [3] =>

Semtech -тің VHF/UHF SX127x LoRa ™ RF IC -тері бар болғаны 4 АҚШ доллары көлеміндегі ақылды тырнақтың ішінде барлығын дерлік сақтайды!

* 2019 жылдың ерте жаңартуы: Semtech жақында SX127x сериясын жаңартты, олардың жаңа SX126x модульдері өте құнды көрінеді. Қосымша түсініктемелерді нұсқаулық соңында қараңыз.

Semtech SK1278 UHF жиілігін 433 МГц ISM диапазонының пайдаланушыларына сәйкес көлбеу етіп бірнеше RF IC вариациясын жасайды. Жоғары жиілік. 800-900 МГц ұсыныстары кәсіби жұмыс үшін тартымды, дегенмен 1 ГГц жиілігіне жақын жиіліктегі жиіліктің төмендеуі мен сигнал жолының сіңірілуі мәселе болуы мүмкін. СубхГГц жиіліктерінде шу аз болады, өткізу қабілеті заңды түрде жоғары болады және антенна ықшамырақ.

LoRa ™ модуляциясы сияқты (суретте көрсетілген), SX127x трансивер модульдері FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK және тіпті FM дыбыстық сигналдарын (Морзе коды!) Бұрынғы жүйелерге сәйкес шығаруы мүмкін. Semtech мәліметтер кестесін қараңыз (131 бет!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Ескерту: HOPERF, Қытайда бұрыннан бар сымсыз деректер фирмасы, Semtech -тің SX127x -ке ұқсайтын «7 жағынан» RF96/97/98 IC LoRa ™ модульдерін ұсынады. Бұл азиялық LoRa ™ 2 -ші көзі екені белгісіз …

2 -қадам: LoRa ™ спектрінің артықшылықтарын таратады

SS (Spread Spectrum) жүйелері жаңа емес, бірақ олардың талғампаздығы қазіргі заманғы микроэлектрондық тәсілдер дамығанға дейін көптеген пайдаланушылар үшін тым қымбат болды. SS әдістері елеулі араласуды және әлсірейтін иммунитетті, қауіпсіздікті және «анықталмайтын» берулерді ұсынатындықтан, олар әскердің доменінде, тіпті Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде де бар. 1940 жылдардың таңғажайып актрисасы Хеди Ламаррдың керемет жұмысын тексеріңіз! [5] =>

LoRa ™ ықтимал Chirp SS модуляциясы, сонымен қатар басқа SS артықшылықтарына ие бола отырып, Доплер әсерінің «ауыспалы жиілікті» иммунитетін де ұсынуы мүмкін - бұл LEO (Low Earth Orbital) спутниктік радио қосымшаларында маңызды болуы мүмкін. [6] => https://kk.wikipedia.org/wiki/Chirp_spread_spectrum қараңыз

Бірақ, жер бетінде -ең көп назар аударатыны Semtech (2014-2015 жж. -IBM & MicroChip -тің басқа да ұсыныстары!), UHF спектрінің төмен спектрі LoRa ™ құрылғыларының ауқымын кем дегенде шкаласы бойынша жоғарылатады. x 10) ұқсас шарттар мен қондырғыларда дәстүрлі NBFM (Dar Band Band FM) деректер модульдері.

Бұл таңғажайып диапазонды көбейту LoRa -ның шу деңгейінен төмен жұмыс істеу қабілетіне байланысты. Бұның негізі шуылдың кездейсоқ болуына байланысты болуы мүмкін (демек, белгілі бір уақыт ішінде өздігінен бас тартылады), ал сигналға тапсырыс беріледі (осылайша бірнеше үлгілермен «оны құрастырады»). Қосылған серфинг суретінен тұжырымдаманы қараңыз!

МВт деңгейіндегі өте төмен қуатты «майлы электронды иіс» таратқыштары мүмкін болса да (және батареямен жұмыс істейтін қондырғылардың жарамдылық мерзімі шамамен жылдар болуы мүмкін), алайда LoRa ™ -ның кемшілігі - бұл әлсіз сигналдың ұзақ қашықтықтағы байланыстары болуы мүмкін. өте төмен деректер жылдамдығымен (<1kbps). Бұл кездейсоқ IoT (Интернет заттары) мониторингі, мысалы, температура, есептегіштердің оқылуы, күй мен қауіпсіздік және т.б.

3 -қадам: SIGFOX - желіге негізделген IoT қарсыласы?

Мүмкін, LoRa ™ -ның жақын қашықтықтағы IoT LPWA (Low Power Wide Area) сымсыз қарсыласы француз SIGFOX [7] =>

SemTech меншікті LoRa ™ -дан айырмашылығы, SigFox құрылғылары ашық түрде қол жетімді, бірақ олар арнайы байланыстырушы желіні қажет етеді. SigFox желісінен шыққанда ұялы телефондар сияқты олар да пайдасыз болып қалады - бұл әсіресе шалғай аймақтардағы фактор (немесе әлі қызмет етпеген көптеген елдер үшін!). Тұрақты қызмет ақысы немесе техникалық прогрестің өсуі де проблемаға айналуы мүмкін - 90 -шы жылдардың аяғында Metricom -ның 900 МГц жиіліктегі «Ricochet» сымсыз интернет қызметі еске түседі [8] => https://kk.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 Интернет…

SigFox құрылғылары 100 Гц жылдамдықта BPSK (екілік фазалық ауысу пернесі) модуляциясымен UNB (ультра тар жолақты) 100 Гц радио «арналарын» қолдануда LoRa ™ -дан ерекшеленеді. Таратқыштар батареяға ұқсас 10-25 мВт, бірақ лицензияда 868-902 МГц жолақтары жоқ. Ғаламторға талшықты және т.б. арқылы қосылатын шатырлық базалық станцияларда ультра сезімтал қабылдағыштары бар -142дБм. 10 км -ге дейінгі диапазон нәтиже беруі мүмкін (демек LoRa ™ -ге ұқсас) - деректер сілтемелері SigFox базалық станцияларының жанында жоғары ұшатын ұшақтар мен теңіздегі кемелерден алынған.

Бірақ сағатына 6 хабармен шектелген тек 12 байт хабарға рұқсат етілген. Ақпарат бірнеше секундтан кейін келеді, бірақ SigFox желісі несие карталарының авторизациясы сияқты нақты уақыттағы байланысты қолдай алмайды, және жүйе күніне бірнеше рет берілетін «үзінділерге» сәйкес келеді. Әдетте бұларға қызметтік есептегіштердің қашықтан оқылуы, ағын мен деңгейдің мониторингі, активтерді бақылау, төтенше жағдай туралы хабарландыру немесе автотұрақ орындары кіруі мүмкін - соңғысы нағыз актив!

SigFox желілері өте қарапайым және оларды дәстүрлі ұялы жүйенің өзіндік құнынан аз бөлуге болады. Испания мен Франция қазірдің өзінде ~ 1000 базалық станциямен қамтылған (стандартты ұялы байланыс үшін 15 000), Бельгия, Германия, Нидерланды, Ұлыбритания (Arqiva арқылы) және Ресей жақын арада. Соттар Сан -Францискода да жүріп жатыр, Sigfox бұл желілерді тікелей құрмайды, бірақ жергілікті компаниялармен шатырдың базалық станциялары мен антенналарын жай орналастыруды шешеді.. Шығару жылдам әрі үнемді болуы мүмкін- олардың Испаниядағы орналастыру бойынша серіктесі 7 айдың ішінде бүкіл ел бойынша желіні орналастыру үшін 5 миллион доллар жұмсады. Содан кейін бұл жергілікті серіктестер IoT қызметтерін қайта сатады, соңғы пайдаланушы бір құрылғы үшін жылына шамамен 8 АҚШ долларын алады.

SigFox тәсілінің қолданылуы керемет болды, 2015 жылдың басында қаржыландыру көлемі> 100 миллион АҚШ долларын құрады. Жақында SigFox -қа қосылған TI/CC (Texas Instruments/ChipCon) сымсыз қарсыластары Lora ™ әлсіз жақтары болуы мүмкін екенін көрсетеді - [9] => https://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f… қараңыз

SigFox тергеу амалдарын табу қиын болды, бірақ «Нұсқауға болатын» деңгейдегі түсініктерді қараңыз [10] =>

Мүмкін, бұл екі тәсіл де, екі деңгейлі радиолар (= LoRa ™) мен ұялы телефондар (= SigFox) сияқты дауыс деңгейіндегі хабарлар сияқты қатар жүруі мүмкін. Қазіргі уақытта (2015 ж. Мамыр) LoRa ™- бұл IoT-тың ұзақ қашықтықтағы сымсыз байланыс мүмкіндіктерін зерттеу әдісі- әрі қарай оқыңыз!

4 -қадам: қытайлық LoRa ™ модульдері -1

ЕО өнертабысы болғанымен, Semtech компаниясының SX127x LoRa ™ қозғалтқыштарын қытайлық өндірушілер үлкен ықыласпен қабылдады. Азиялық қалалардағы ғимараттарға кедергі келтіре алатын LoRa -ның қабілеті тартымды болғаны сөзсіз.

Қытайдың Шэньчжэнь (Гонконг маңындағы) мега электронды қаласында жасаушылар Dorji, Appcon, Ulike, Rion/Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF сияқты «өндірушілердің» ұсыныстары ерекше ынта білдірді. NiceRF, YHTech және GBan. Олардың интерфейстері біршама ерекшеленсе де, Dorji, Appcon, VoRice & NiceRFseem екі микрочипті модуль моделі дерлік әзірленген.

Жаппай сатып алудан кейін, үлгілер, ақысыз жеткізілім, түсінікті техникалық түсініктер, SX127x мүмкіндіктеріне/түйреуіштерге жақсырақ қол жеткізу, жеңіл басқару, жеңіл салмақ, берік қаптама (YTech'sE32-TTL-100 стилі) т.б. EBay, Alibaba немесе Aliexpress сияқты [11] =>

5 -қадам: қытайлық LoRa ™ модульдері - 2

Арзанырақ (<$ US10) жалғыз чипті модульдер SX1278 -ді сағатты байланыстыратын SPI (сериялық перифериялық интерфейс) арқылы басқаратынына назар аударыңыз. Олар үлкенірек және қымбат болса да (~ 20 АҚШ доллары), екі LoRa ™ чипі SX1278 байланысы үшін 2 -ші борттағы MCU (микроконтроллер) пайдаланады және әдетте оларды конфигурациялау және олармен жұмыс істеу әлдеқайда оңай. Олардың көпшілігі қарапайым RXD және TXD түйреуіштері арқылы TTL (Transistor Transistor Logic) ашық деректерді өңдеуді ұсынады. Кішкентай қызыл және көк жарық диодтар әдетте TTL модульдерінің бортында орнатылады - TX/RX түсінігі үшін ыңғайлы.

ЕСКЕРТПЕ: 8 түйреуіш стандартты 2,54 мм (1/10 дюйм) емес, 2 мм түйреуішті қолдануы мүмкін, бұл дәнекерленген тақтаны бағалауды шектеуі мүмкін.

TTL LoRa ™ құрылғыларының бағасының екі еселенуі қорқынышты болуы мүмкін болса да, skinflints SMA ұясы жоқ және сәйкес келетін «резеңке үйрек» антеннасы жоқ арзан тақталарды (сатып алу және жөнелту үшін) қарастыруы мүмкін. Бұл, әрине, кәсіби емес, бірақ қарапайым ¼ толқынды (ұзындығы ~ 165 мм) сынық сымнан оңай жасауға болады. Бұл тіпті «резеңке үйрек» антеннасын орындауы мүмкін, әсіресе жоғары көтерілгенде!

Жазу кезінде (2015 жылдың сәуір айының ортасында) Dorji's 433 МГц DRF1278DM LoRa ™ қолдануды бастаудың ең оңай жолы болып көрінеді. Алайда, бұл модульге шектеулі кіру рұқсаты, HEX деңгейінің реттелуі және жоғары кернеу қажеттілігі (3.4 -5.5V) шектеу болуы мүмкін.

6 -қадам: Dorji DRF1278DM

Қытайлық Шэньчжэнь Дорджи осы шағын командалық DRF1278DM модульдерін ~ 20 АҚШ долларына Tindie [12] => https://www.tindie.com/products/DORJI_COM/long-ra… сатады.

7 түйреуіш қалыпты тақтайшаға сәйкес келеді: 2,54 мм (= 1/10 дюйм). 3.4 - 5.5 В кернеуі қажет. Модульдік электроника төмен кернеуде жұмыс істейді - бортта 3.2В кернеу реттегіші бар. Бұл «3В» дәуірінде жабдықтаудың жоғары қажеттілігі өте қиын, себебі бұл USB 5V -ге (немесе тіпті 3 x AA 1.5V көлемді ұяшықтарға) сәйкес келсе де, ол 3V Li монеталық ұяшықтарын қолдануға мүмкіндік бермейді. Реттеушіні айналып өтуге болады ма?

7 -қадам: DAC02 USB адаптері

Арзан USB - TTL адаптерін (мұнда Dorji's DAC02) «RF Tools» дербес компьютерлік бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы модуль конфигурациясы үшін пайдалануға болады. Модульдер механикалық түрде қолдау көрсетілмейді, бірақ оларды қайталап қолдану түйреуіштерді күйзеліске ұшыратуы мүмкін …

Ұқсас адаптерлер өте төмен бағамен сатылады, БІРАҚ алдын ала пайдалану адаптердегі түйреуіш функциялары сымсыз модульге сәйкес келетініне көз жеткізу үшін қажет! Егер олар жасалмаса (VCC/GND своптарымен ортақ), онда ұшатын жетекші тәсілдерді қолдану қажет болуы мүмкін. Біршама жалықтыратын болса да, олар конфигурацияға сәйкес әмбебап болуы мүмкін. басқа модульдер (HC-12 трансиверінің қондырғысын қараңыз), тіпті ДК-де тікелей терминалды бағдарлама дисплейі.

8 -қадам: USB Config Tools + SF, BW және CR Insights

Бұл жерде «RF құралдарын» конфигурациялауға ыңғайлы USB -ге тән экрандар. Дорджи модульдері қораптан шықты, бірақ жиілік пен қуат параметрлерін кем дегенде жергілікті ережелерге өзгерту керек. Көптеген елдер 433 МГц таратқыштың қуатын 25 мВт (~ 14 дБм) немесе тіпті 10 мВт (10дБм) дейін шектейді - бұл тиісінше Dorji 5 және 3 қуат параметрлері.

433.050 - 434.790 МГц аралығындағы ~ 1.7 МГц жиілігін қамтитын лицензиясыз ISM диапазоны дәл 433.000 МГц жиілігінде таратуға рұқсат етпейді!

Деректердің мөлдір өңделуі ризашылықпен көрінеді, демек кез келген сериялық деректер «эфирде» жіберілгеннен кейін ақыр соңында тіссіз түрде беріледі. 256 байтты буфер 176 байтқа ұқсайды (CRC үстеме?), Dorji құралының кейбір параметрлерін түсіндіру қиын болды, және «жазылған» өзгерістер әрқашан қабылданбағанын көрсетеді …

=> Http://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html арқылы Dorji -дің DRF_Tool_DRF1278D.rar конфигурация құралын жүктеңіз (RHS төменгі бөлігінде орналасқан). бұл USB адаптерлері және т.

LoRa ™ спектр спектрінің шарттарына түсініктеме: (NB. Деректер жылдамдығы BW & SF -ке қатысты)

BW (диапазон ені кГц): 10 кГц BW тартымды болуы мүмкін, бірақ LoRa ™ көптеген модульдері (Dorji & HOPERF және т.б.) қолданатын 32 МГц арзан кристалдар жиілікке сәйкес келмейтінін түсіну маңызды. Температураның өзгеруі мен қартаю да пайда болуы мүмкін. Тар жолақ енін таңдау, егер кристалды реттеу мен термиялық реттеу қолданылмаса, модуль синхрондауының алдын алады. Дорджи сияқты қытайлық LoRa ™ модуль жасаушылары ең төменгі 125 кГц жиілігін ұсынса да, көп жағдайда 62,5 кГц жиіліктегі жиілеу жиілігі өте жақсы болуы керек. 10 -қадамда көрсетілген көлеңкелі кесте бағанын қараңыз.

SF (таралу факторы «чиптер» 2-журнал): SS жүйелерінде жалған кездейсоқ екілік тізбектегі әрбір бит «чип» деп аталады. 7 -ден (символға 2^7 = 128 чип импульсі) 12 шегіне дейін ұлғайту әр қадамда 3dB арқылы сезімталдықты жақсартады, бірақ шамамен. деректер жылдамдығын екі есе азайтады. 11 (2^11 = 2048) SF SF7 -ге қарағанда 12дБ сезімтал болса да, деректер жылдамдығы (62,5 кГц ВВт) ~ 2700 bps -тен 268 bps -ке дейін төмендейді. Ақпаратты жіберудің баяу таратқышы ұзақ уақыт жұмыс істейді және осылайша, жылдамырақ деректерді жіберушіге қарағанда көп энергияны тұтына алады.

Деректердің өте төмен жылдамдығына IoT (Интернет заттарының) кездейсоқ мониторингі үшін (және аккумуляторлық энергияның кетуі кездейсоқ) төзуге болады, ал x 4 диапазонының күшеюі өте пайдалы болуы мүмкін!

CR (қатені кодтау коэффициенті): Ұлыбританияның алғашқы сынақтарында 4/5 CR пайдаланылды. (Бұл әрбір 4 пайдалы бит 5 беру битімен кодталғанын білдіреді). CR -ді 4/8 дейін ұлғайту өткізу уақытын ~ 27%-ға ұзартады, бірақ қабылдауды 1 -ден 1,5 дБм -ге дейін жақсартады, бұл потенциалды диапазонды 12-18%-ға жақсартады. Бұл CR -дің өзгеруі, мүмкін, SF -ді ұлғайту сияқты пайдалы диапазонды бермейді.

NZ сынақтарының көпшілігі 434.000 МГц, 2400 бит/с сериялық деректер, SF7, 62.5 кГц BW және CR 4/5 болды.

9 -қадам: DRF1278DM тікелей конфигурациясы

DRF1278DM-ді сыртқы микроконтроллерден де реттеуге болады, тіпті қарапайым 8 істікшелі PICAXE-08. 16 HEX кодты шифрлық базаға қатысты болса да, бұл модульді алып тастауды және USB адаптерін конфигурациялаудан гөрі, бортта/жылдам реттеуге мүмкіндік береді. Доржидегі P.7-8 толық мәліметтерді қараңыз. pdf. [13] =>

Ұйқының әр түрлі мүмкіндіктерін ұсынса да, HEX деңгейінің реттелуі туралы ақпаратты Appcon (ұқсас) APC-340 мәліметтер парақтары арқылы алуға болады [14] =>

Киви Эндрюдің «Brightspark» HORNBLOW әріптесінің арқасында DRF1278DM TX қуатын трансмиссиялық соққылардың баспалдақтық пандусына модуляциялау үшін PICAXE-08M2 код фрагменті арқылы. (Оңай диапазонды/қуатты түсіну үшін, бұл PICAXE қабылдағыштың дыбысымен де байланысты болуы мүмкін). Алайда, 6 және 7 TX деңгейлері NZ/Австралия 25 мВт рұқсаттан асатынын ескеріңіз (~ 14 дБм немесе 5 параметрі). Эндрюдің түсінігі сериалды қарау кезінде terminal.exe (керемет инженерлік құрал [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) арқылы алынған он алтылық сериялық деректерді бақылау/көшіру және қою нәтижесінде пайда болды. жиілік жиілігі өзгерген кезде деректер модульге және одан сөйлеседі.

Dorji қуат деңгейінің қадамы = RH соңындағы 4 байт ($ 01, $ 02 және т.б.) плюс келесі CS байтын (CheckSum $ AB, $ AC т.б.) реттеу керек. Қуат деңгейін өзгертуге арналған PICAXE код сөйлемдерінің үлгісі келесідей:

күтіңіз 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, $ 00, $ 07, $ B1, $ 0D, $ 0A)

күтіңіз 2

10 -қадам: өнімділікті бағалау мен нәтиже

PICAXE 28X2 басқарылатын HOPERF 434 МГц Semtech LoRa ™ негізіндегі RFM98 деректер модульдері Ұлыбританияның әдеттегі қалалық ортасында 750 метрлік байланыс арқылы жүргізілген сынақтарда қолданылды. Таратқыштың антеннасы төмен тірекке ~ 2½ м көтерілді, ал қабылдағыш қысқа полюсте ~ 1½ м - екеуі де жер үстінде. Ұлыбританияның 10 мВт TX -те 750 м тығыз қалалық орта диапазонында (500 кГц BW қолдана отырып ~ 22 кбит / с), содан кейін 10,4 кГц BW -те (немесе 455 би / с) 6 км шамасында суб мВт қуатпен мүмкін болатын көрінеді!

Растайтын далалық сынақтар (SF7 және тек BW 62,5 кГц параметрлері бар) Веллингтонда (NZ) 3 x АА батареясымен жұмыс істейтін PICAXE-08M Dorji DRF1278DM модульдері мен ұқсас антеннасы бар, бірақ Aus/NZ 25 мВт (14dBm)) TX қуаты. Ашық орта мен ағаштан жасалған ғимараттардың көмегімен қала маңындағы сигналдық байланыстар 3 - 10 км -ге созылды. (6dB кірістілігі LoS диапазонын екі есе арттыратындықтан, 4dB қосымша қуат ~ x 1½. Демек, диапазондар Ұлыбританияға қарағанда> 1½ есе жақсаруы мүмкін).

11 -қадам: Нан тақтасының орналасуы

Нан тақтасының орналасуы (бұрын Дорджидің «7020» GFSK модульдері үшін қолданылған) LoRa құрылғысына қарапайым ауыстыруға сәйкес келеді. GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) модуляциясы бұрын 433 МГц ең жақсы әдіс болып саналды, сондықтан «7020» ұсыныстарының нәтижелерін жаңа LoRa модульдерімен салыстыру тиімді болды.

12 -қадам: PICAXE схемасы

RX & TX екеуі де шамамен бірдей орналасуды қолданады, бірақ олардың коды біршама ерекшеленеді. Табиғи тартымды және PICAXEs көмегімен оңай қол жеткізілгенімен, бұл кезеңде энергияны үнемдейтін ұйқы режиміне кіруге ешқандай әрекет жасалмады. 3 xAA аккумуляторларының ағымдағы тартуы ~ 15мА болды, тарату кезінде ~ 50мА дейін пульсирленеді.

13 -қадам: PICAXE таратқыш коды

Әрине, бұл кодты жақсартуға және өзгертуге болады, мүмкін кешіктірулер мен кіріспелерді шеше отырып. Қазіргі уақытта бұл тек алға жылжып келе жатқан 0-100 санын шығарады. Сынақ тек сенімді диапазонды тексеруге арналған болғандықтан, қуатты үнемдеу режимдерін қосуға ешқандай әрекет жасалмады (таратқышпен де, қабылдағышпен де).

14 -қадам: PICAXE қабылдағышының коды мен дисплейі

Міне, PICAXE қабылдағыштың коды, сандық мәндері редактордың кіріктірілген «F8» терминалы арқылы көрсетіледі. Қарапайым санаудың сұлулығы - тізбектерді визуалды түрде сканерлеуге және жоғалған немесе батпақты мәндерді оңай табуға болады.

15 -қадам: LoRa ™ RF -ді пайдаланушыларға ыңғайлы ма?

LoRa ™ модулінің параметрлерін түсіну және тексеру қиын болғандықтан, қарапайым реттеу құралдары ретінде арзан (және салыстырмалы кең жолақты) ASK 433 МГц қабылдағыш модульдерін қолдану мүмкін болды.

NZ/Aus Jaycar розеткасы ZW3102 модулін ұсынады, оны дыбыстық сигналды бақылауға сәйкес «итергіш міндеттерге» көндіруге болады. LoRa ™ таратуларына жақын болғанда (<5 метр) шығыс сигнал «сызаттар» ретінде естіледі, ал жарық диодты жарықтылық RSSI -ге (сигнал сигналының күші көрсеткіші) жатады.

Доржи жасаған ұқсас (әрі арзан) модуль Instructable [16] =>

16-қадам: далалық тесттер- Веллингтон, Жаңа Зеландия

Бұл жағажай қондырғысы Dorji's «7020» GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) модульдерімен өткен тестілеуді көрсетеді. Мұндай жағдайда диапазон ~ 1 км -ге дейін жетеді, ал ең жақсы жағдайда өсімдіктер мен ағаштан жасалған қаңқалы ғимараттардың арасында ~ 300 м болатын. Порт -айлақтық байланыстар таратқыш 100 м биіктікте қырат ұясының артындағы тау бөктерінде айтарлықтай жоғары көтерілгенде ғана мүмкін болды.

Керісінше, Дорджидің LoRa модульдері 25 мВт қуаты бар қала маңын «су басып қалды», қолдың биіктігі (~ 2,4 м) ~ 3 км -ге дейін сенімді түрде анықталды, 6 км -дегі «тәтті нүктелерде» және порт арқылы 10 км қашықтықта. Қабылдау жартасты жерлердің артындағы шығанақтарда (фонда көрінеді) болғанда ғана тоқтатылды. LoRa параметрлері BW 62,5 кГц, SR 7, CR 4/5 және 25 мВт (14дБм) TX қуаты толқынды көп бағытты тік антеннаға қосылды.

17 -қадам: UK LoRa Versus FSK - 40км LoS (Көру сызығы) тесті

Кардифф негізіндегі Стюарт Робинсонның (GW7HPW радиокамерасы) арқасында FSK (Frequency shift keying) және LoRa ™ салыстыру сынақтары Ұлыбританияның Бристол арнасы арқылы 40 км қашықтықта жүргізілді. Суретке сілтеме.

Бұл аймақ өте сымсыз тарихи болып табылады, өйткені 1897 жылы Маркони өзінің алғашқы «ұзақ қашықтықты» (6 - 9 км қашықтықта, ұшқын таратқыштарды пайдаланып!) Жақын маңдағы сынақтарын өткізді [17] =>

Стюарттың нәтижелері өздігінен айтады - LoRa ™ деректер сілтемелері 2014 жылы оның бұрыннан жақсы құрметтелген үміті RFM22BFSK модульдері үшін қажет қуаттың бір бөлігінде керемет түрде мүмкін болды!

PICAXE-40X2 басқарылатын RFM22B шын мәнінде әлі де 50 долларлық орбитада жүреді, ол жердің әлсіз сигналдарын LEO (Low Earth Orbital) арқылы 100см биіктікте өтеді. (LoRa ™ модульдері 2013 жылы іске қосылмаған) [18] =>)

18 -қадам: Басқа өңірлік тесттер

Сәтті байланыстар Испанияда 22 км LoS (Көру сызығы) мен Венгрияның бірнеше шақырымында табылды.

~ 900 МГц технологиясының артықшылықтарын көрсететін Libelium промоушнін тексеріңіз [19] =>

19 -қадам: LoRa қабылдағышы мен сілтемелер

UK HAB (High Balitude Ballooning) сынақтары 240 км -ге дейін LoRa ™ екі жақты қамту мүмкіндігін берді. Деректерді беру жылдамдығын 1000 секундтан 100 секундқа дейін төмендету радионың көкжиегіне дейін жетуге мүмкіндік беруі керек, бұл әуе шарларының 6000-8000 метрлік биіктікте 600 км. Шарды қадағалауды борттық GPS арқылы жасауға болады - HAB & LoRa ™ құжаттамасын [20] => https://goo.gl/t4UkoN сайтынан тексеріңіз.

HAB және болашақ LEO спутниктік жұмыстары үшін LoRa қабылдағышы әзірленуде - егжей -тегжейлі.

Қысқаша мазмұны: LoRa ™ бұзылатын технология ретінде қалыптасуда, әсіресе дамып келе жатқан және интернеттегі сымсыз желілік қосымшалар үшін. LoRa Alliance сайты арқылы хабардар болыңыз [21] =>

Жауапкершіліктен бас тарту және бағалау: Бұл есептік жазба UHF сымсыз деректер технологиясын өзгертетін ойынды тергеп -тексеруге және жинауға арналған. Тегін үлгілерді (!) Қарсы алғанымен, менде аталған LoRa ™ өндірушілерінің ешқайсысымен коммерциялық байланыстар жоқ. Бұл материалды «солға көшіруді» ұмытпаңыз - әсіресе білім беру үшін - бірақ сайт несиесі табиғи түрде бағаланады.

Ескертпе: Кейбір суреттер веб -сайттан алынды, олар үшін (егер сілтеме жасалмаса) жоғары несие беріледі.

Стэн. SWAN => [email protected] Веллингтон, Жаңа Зеландия. (ZL2APS -1967 жылдан бастап).

Сілтемелер: (2015 жылғы 15 мамырдағы жағдай бойынша)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]