ESP32 LoRa: 6,5 км дейін жетуге болады!: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

6,5 км! Бұл мен ESP32 OLED TTGO LoRa32 көмегімен өткізген тестілеудің нәтижесі болды, мен бүгін сіздермен бұл туралы сөйлесемін. Бастапқыда мен қолданған модельде нашар деп есептейтін антенна болғандықтан, мен тестте 5 дБ күшейтетін басқа антенналық модельді қолдануды таңдадым. Сонымен, біз тестілеудің көлемі туралы айтудан басқа, сигналдың қуатының жоғалу себептерін талқылаймыз. Біз бұл сигналды алған кезде қоршаған орта әсерін (рельеф, кедергілер және т.б.) сапалы бағалаймыз.

1 -қадам: Қолданылған ресурстар

• 2 модуль ESP32 OLED TTG LoRa32

• 900 МГц 5/8 толқындық 2 UHF антеннасы - AP3900

• 2х 5В портативті қуат көздері

(Реттелетін кернеу реттегіші бар батарея жиынтығы)

Антеннаның ақпараттық парағы сілтеме арқылы көрсетіледі:

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

Бұл екінші сілтеме антенналарды қайдан сатып алуға болатыны туралы ұсыныс сұрағандарға арналған:

Антенналар

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

Антенна қондырғысы:

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

***** «Назар аударыңыз, біз шошқаның құйрығына қосылу үшін ер SMA зауыттық қосқышын ауыстырдық»

2 -қадам: Антенналар

Бұл суреттерде мен антеннаның мәліметтер кестесін және оның жұмыс графигін көрсетемін.

• Біз сондай -ақ 5/8 ұялы 900 МГц жиілікті екі UHF антеннасын қолданамыз

• Антенналардың бірі көліктің төбесіне, екіншісі таратқышқа орнатылды

3 -қадам: тестке жету

Алғашқы сынақ кезінде біз 6,5 км сигнал диапазонына қол жеткіздік. Біз антенналардың бірін ғимараттың үстіне, С нүктесінде қойдық, және біз ауылдық жерлерге 6,5 км жаяу жүрдік. Мен саяхаттың ортасында, әр түрлі уақытта, сигналды жоғалтып алғанымызды көрсетемін.

Неліктен бұл орын алады? Өйткені бізде географиялық өзгерістерге қатысты жүріп өткен кеңістіктің сипаттамасы болып табылатын топологиялық әсерлер бар. Мысал: егер бізде жолдың ортасында төбе болса, оны біздің сигнал кесіп өтпейді, ал бізде сәтсіз сигнал болады.

Сізге бұл 400 метрлік радиуста LoRa қолданудан өзгеше екенін еске саламын, өйткені сіздің кеңістікте, мысалы, қабырғаларды кесіп өту мүмкіндігі өте жоғары. Бұл қашықтық ұлғайған сайын кедергілер кедергі келтіруі мүмкін.

4 -қадам: Екінші тәжірибе

Біз екінші рет сынақтан өттік, бұл жолы антеннаны ғимараттың үстіне қалдырудың орнына, ол қақпаның үстіндегі жер деңгейінде болды. Мен екінші антеннаны көлікке салып, жүргізе бастадым. Нәтижесінде 4.7 км қашықтыққа қол жеткізілді. Бұл қашықтық та, біз жазған бірінші қашықтық та (6,5 км) Heltec (3,6 км жобаланған) өрісінен асып кетті. Біз тек екі TTGO батареясын кернеу реттегіштері арқылы қолданғанымызды есте ұстаған жөн.

5 -қадам: ДБ -дағы бағаны байланыстырыңыз

Сілтеменің құны - өте қызықты ұғым. Бұл сізге энергияны жіберу кезінде қалай жоғалатынын және сілтемені жақсарту үшін дәл түзету әрекеттеріне басымдық беру керектігін елестетуге мүмкіндік береді.

Идея - сигналдың пайдасы мен жоғалуын ескере отырып, жіберуші сигналдың қанша бөлігі қабылдағышқа жетуі керек екенін өлшеу немесе:

Алынған қуат (дБ) = Өткізілген қуат (дБ) + Табыс (дБ) - Жоғалту (дБ)

Қарапайым радио байланысы үшін біз алынған қуатты анықтау үшін 7 маңызды бөлікті анықтай аламыз:

1 - таратқыштың қуаты (+) Т.

2 - электр беру желісінің антеннаға шығыны (-) L1

3 - антеннаның күшеюі (+) A1

4 - толқынның таралуындағы жоғалтулар (-) Р

5 - Басқа факторлардың әсерінен болатын шығындар (-) D

6 - Қабылдау антеннасының күшеюі (+) A2

7 - қабылдағышқа беру желісіндегі шығындар (-) L2

Алынған қуат = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Мәндерді dBm және dBi -де сақтай отырып, сюжеттерді тікелей қорытындылауға және азайтуға болады. Бұл есептеулерді орындау үшін өрнектегі мәндерді енгізуге көмектесетін онлайн -калькуляторларды табуға болады.

Сонымен қатар, кейбіреулерде кейбір коммерциялық кабельдердің әлсіреуі туралы сілтемелер бар. Бұл оңай есептеуге мүмкіндік береді.

Сіз осындай калькуляторды мына жерден таба аласыз:

6 -қадам: кедергілердің әсері

Таратқыш пен қабылдағыш тізбегінің ажырамас бөліктерінде шығындарды болдырмау үшін тиісті сақтық шараларын қабылдаудан басқа, елемеуге болмайтын тағы бір фактор - таратқыш пен қабылдағыш арасындағы айқын көру сызығы.

Табыс пен шығын арасындағы байланысты оңтайландырғанның өзінде, ғимараттар, шатырлар, ағаштар, төбелер мен құрылыстар сияқты кедергілер сигналды үзуі мүмкін.

Есепте толқынның таралуы ескерілсе де, ол кедергісіз тікелей жіберуді болжайды.

7 -қадам: Қосымша тест

Төменде 800 метрге жеткен бұл сынақ таратқыш пен антеннаны картада «Таратқыш» деп белгіленген шағын мұнарада ұстау арқылы жүргізілді. Қабылдағыштың көмегімен маршрут орындалды (күлгін түспен) Белгіленген нүктелер жақсы қабылдау нүктелерін көрсетеді.

Біз нүктелерді аймақтың топологиялық картасын пайдаланып тексердік және іс жүзінде биіктіктер шамамен алынған. Деректер төмендегі суретте көрсетілген және оларды мына сайтта алуға болады:

Төмендегі суретте көрсетілгендей, екі нүктенің арасында аймақта іс жүзінде ешқандай кедергі жоқ алқап бар.

8 -қадам: Қорытынды

Бұл сынақтар маған LoRa -ға деген сенімділікті арттырды, өйткені мен қол жеткізген нәтижелерге өте риза болдым. Дегенмен, біз қол жеткізуге одан да көп күш беретін басқа антенналар бар екенін көрсетемін. Бұл бізді келесі бейнелер үшін жаңа міндеттер күтіп тұрғанын білдіреді.