LoRa ™ ilə tanışlıq: 19 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

LoRa ™ = Uzun Menzilli simsiz məlumat telemetrisi və çoxdan qurulmuş (1960) ABŞ çoxmillətli elektronika firması olan Semtech tərəfindən bu yaxınlarda inkişaf etdirilən və ticarət markası (™) olan radikal VHF/UHF 2 yollu simsiz yayılma spektri məlumat modulyasiya yanaşması ilə əlaqədardır. Bax [1] =>

LoRa ™ texnologiyası 2012 -ci ildə Semtech tərəfindən satın alınan Fransız şirkəti Cycleo tərəfindən hazırlanmışdır. LoRa ™ mülkiyyətçidir, lakin görünür, bir növ "daha sadə" CSS (Chirp Spread Spectrum) pulse FM "süpürmə tezliyi" modulyasiyasından istifadə edir. DSSS (Direct Sequence SS) və ya FHSS (Frequency Hopping SS).

Semtech -in internet saytı "LoRa ™ texnologiyası, mövcud həllərlə müqayisədə 20dB -lik bir büdcə üstünlüyü təklif edir ki, bu da batareyanın ömrünü artırmaq üçün ən aşağı cərəyan istehlakını təmin edərkən istənilən tətbiqin əhatə dairəsini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir."

İddia olunan diapazonlar adətən adi UHF simsiz məlumat sistemlərinin x10 -dur. Bəli -müntəzəm dar zolaqlı məlumat quruluşları ilə müqayisədə LoRa ™ 10 saniyədən çox 100 metr, sadəcə 100 saniyə deyil, bir neçə 1000 metr verir. Sehrli!

LoRa ™ bir qədər mürəkkəbdir, çünki terminlərdən istifadə edir və ehtimal ki, bir çox "normal" istifadəçi üçün tanış olmayan parametrləri tələb edir. Sevindirici haldır ki, iddiaları sadə qurğularla yoxlamaq mümkün oldu - burada cütləşdirilmiş İngiltərədən qaynaqlanan 3 ABŞ dolları PICAXE mikrosxemləri nəzarətçi olaraq istifadə olunur. PICAXE-lər BASIC-də yüksək səviyyədə şərh edildiyi üçün bu cür sınaqlar üçün idealdır və hər hansı bir icra sürəti s-l-o-w LORA ™ məlumatları üçün təsadüfi sayılır! Bax [2] => www.picaxe.com

Addım 1: Semtech's SX127x

Son onilliklərdə, ucuz PC emalının köməyi ilə, bant genişliyinin qiymətli olduğu aşağı tezlikli HF (3-30MHz) işi üçün müxtəlif ağıllı rəqəmsal rejimlər (xüsusən radio hamsları tərəfindən) inkişaf etdirilmişdir. (Bant genişliyi ac yayılma spektri modulyasiyası ümumiyyətlə bu aşağı tezliklərdə qanunsuzdur). Bəzi rejimlər okeanları aşağı gücə (bir neçə Vatt) əhatə edə bilər, lakin yavaş işləyir və çox həssas əlaqələr ilə birlikdə kodlaşdırma/deşifr etmək üçün inkişaf etmiş bir PC proqramına ehtiyac duyur. alıcılar və əhəmiyyətli anten. Bax [3] =>

Semtech -in VHF/UHF SX127x LoRa ™ RF IC -ləri, demək olar ki, hər şeyi ağıllı baş barmaq dırnaqlı ~ 4 ABŞ dolları ölçüsündə saxlayır!

* 2019 -cu ilin erkən yeniləməsi: Semtech bu yaxınlarda SX127x seriyasını çox dəyərli görünən yeni SX126x əsaslı modulları ilə təkmilləşdirdi. Təlimatlı sonunda digər şərhlərə baxın.

Semtech, SX1278 -in 433 MHz ISM diapazonu istifadəçilərinə uyğun olaraq əyilmiş aşağı UHF tezliyi ilə bir neçə RF IC varyasyonu edir. Daha yüksək tezlik. 800-900 MHz təklifləri daha peşəkar iş üçün cəlbedicidir, baxmayaraq ki, 1GHz-ə yaxın tezliklərdə RF punchının azalması və siqnal yolunun udulması bir problem ola bilər. Sub GHz tezlikləri daha aşağı səs -küyə, qanuni olaraq daha yüksək ötürmə gücünə və bunu kompensasiya edə biləcək daha yığcam yüksək qazanclı antenaya malikdir.

LoRa ™.modulyasiyasının yanında (şəkildə göstərilir), SX127x ötürücü modulları həm də köhnə sistemlərə uyğun olaraq FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK və hətta FM ton siqnalları (Mors Kodu!) İstehsal edə bilər. Semtech məlumat cədvəlinə baxın (131 səhifə!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Qeyd: Uzun müddətdir qurulan Çin simsiz məlumat firması HOPERF, Semtech -in SX127x modelinə bənzəyən "7 yan" RF96/97/98 IC ilə LoRa ™ modulları təklif edir. Ancaq bunların yalnız bir Asiya LoRa ™ 2 -ci qaynağı olub olmadığı bilinmir …

Addım 2: LoRa ™ Spektrinin Faydalarını yayır

SS (Spread Spectrum) sistemləri yeni deyil, lakin onların müasirliyi, müasir mikroelektronik yanaşmalar inkişaf edənə qədər bir çox istifadəçi üçün çox baha başa gəldiyini göstərir. SS texnikaları əhəmiyyətli müdaxilə və zəifləyən toxunulmazlıq, təhlükəsizlik və "təsbit edilə bilməyən" ötürmələr təklif etdikləri üçün orduda uzun müddətdir - hətta İkinci Dünya Müharibəsinə qədər. 1940 -cı illərin heyrətamiz bomba aktrisası Hedy Lamarrın yaradıcılığını yoxlayın! [5] =>

LoRa ™ -nin ehtimal Chirp SS modulyasiyası və digər SS faydalarından istifadə edərək, Doppler effekti "dəyişən tezlik" toxunulmazlığı da təklif edə bilər - bəlkə də sürətli hərəkət edən LEO (Low Earth Orbital) peyk radio proqramlarında əhəmiyyətli. Bax [6] =>

Ancaq -yer üzündə- ən çox diqqət Semtech -in (və 2014-2015 -ci illərdə bir çox başqalarının təqdimatı -BBM və MicroChip daxil olmaqla!) İrəli sürdüyü iddialardan qaynaqlanır, aşağı UHF yayılmış spektrli LoRa ™ cihazları aralıqları ən azından bir dərəcə artırır (x 10) oxşar şərtlər və quruluşlar altında ənənəvi NBFM (Dar Bant FM) məlumat modulları üzərində.

Bu inanılmaz sıra artımının çoxu LoRa'nın səs -küy səviyyəsinin altındakı iş qabiliyyətindən qaynaqlanır. Bunun əsası səs -küyün təsadüfi olması (və bu səbəbdən bir müddət ərzində özünü ləğv etməsi), bir siqnal sifariş verilməsi ilə əlaqələndirilə bilər (birdən çox nümunə ilə "qurmaq"). Əlavə edilmiş sörf şəklindəki konsepsiyaya baxın!

Çox aşağı enerjili "yağlı elektron qoxusu" mW səviyyəli ötürücülər bu səbəbdən mümkün olsa da (və batareyadan işləyən qurğular bəlkə də uzun illər saxlama müddətinə malik ola bilər), lakin LoRa ™ -nin mənfi tərəfi zəif siqnal uzun mənzilli əlaqələrin əlaqələndirilməsidir. çox aşağı məlumat sürətləri ilə (<1kbps). Bu, temperatur, sayğacın oxunması, vəziyyət və təhlükəsizlik və s.

Addım 3: SIGFOX - Şəbəkəyə əsaslanan IoT Rəqibi?

Bəlkə də LoRa ™ -nın ən yaxın IoT uzun mənzilli LPWA (Aşağı Güclü Geniş Sahə) simsiz rəqibi Fransa şirkəti SIGFOX [7] =>

Semtech -in mülkiyyət LoRa ™ -dan fərqli olaraq, SigFox -un cihazları məmnuniyyətlə açıqdır, AMMA onlar xüsusi bir əlaqə şəbəkəsi tələb edir. SigFox şəbəkəsi əhatə dairəsi xaricində olduqda, cib telefonları kimi yararsız hala düşürlər. Davam edən xidmət haqları və ya artan texniki tərəqqi də bir problem ola bilər - Metricom -un 90 -cı illərin sonlarında 900 MHz "Ricochet" simsiz İnternet xidməti ağla gəlir [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 İnternet…

SigFox cihazları, 100 bit sürətində BPSK (İkili Fazlı Dəyişdirmə) modulyasiyası ilə UNB (ultra dar zolaqlı) 100Hz radio "kanallarından" istifadə etməklə LoRa ™ -dan fərqlənir. Vericilər oxşar batareyaya malikdir 10-25 mW, lakin lisenziyada pulsuz 868-902 MHz bantları var. Fiber və s. Vasitəsi ilə İnternetə qoşulan çatı baza stansiyalarında ultra həssas -142dBm alıcıları var. 10 km -lik məsafələr nəticələnə bilər (buna görə də LoRa ™ -ya bənzəyir) - SigFox baza stansiyalarının yaxınlığında yüksək uçan təyyarələrdən və dənizdəki gəmilərdən məlumat əlaqələri bildirilmişdir.

Ancaq saatda 6 mesajla məhdudlaşan yalnız 12 baytlıq mesajlara icazə verilir. Məlumat bir neçə saniyəyə çatır, ancaq SigFox şəbəkəsi kredit kartı icazəsi kimi real vaxt ünsiyyətini dəstəkləyə bilməz və sistem gündə bir neçə dəfə ötürülən məlumat "parçalarına" ən uyğun gəlir. Tipik olaraq, uzaqdan işləyən sayğacların oxunması, axın və səviyyə monitorinqi, aktivlərin izlənməsi, təcili xəbərdarlıqlar və ya avtomobil dayanacaqları ola bilər - ikincisi əsl aktivdir!

SigFox şəbəkələri olduqca sadədir və ənənəvi bir mobil sistemin dəyərinin bir hissəsinə yerləşdirilə bilər. İspaniya və Fransa artıq Belçika, Almaniya, Hollandiya, İngiltərə (Arqiva vasitəsi ilə) və Rusiyanın təqib edəcəyi ~ 1000 baza stansiyası ilə (standart mobil xidmət üçün 15 minə qədər) əhatə olunmuşdur. Məhkəmələr San -Fransiskoda da davam edir.

Sigfox bu şəbəkələri birbaşa qurmur, ancaq çatı baza stansiyalarının və antenaların nisbətən sadə yerləşdirilməsini idarə etmək üçün yerli şirkətlərlə müqavilə bağlayır.. Yayılmaq sürətli və qənaətcil ola bilər- İspaniyadakı yerləşdirmə ortağı, cəmi 7 ay ərzində ölkə daxilində bir şəbəkə qurmaq üçün 5 milyon dollar xərclədi. Bu yerli tərəfdaşlar daha sonra IoT xidmətlərini yenidən satır, son istifadəçi bir cihaz üçün ildə təxminən 8 ABŞ dolları ödəyir.

SigFox yanaşmasının qəbulu dramatik idi, 2015 -ci ilin əvvəlində 100 milyon ABŞ dolları məbləğində vəsait toplandı. Bu yaxınlarda SigFox -a qoşulan simsiz rəqiblər TI/CC (Texas Instruments/ChipCon), əslində Lora ™ -nin zəif tərəflərinin ola biləcəyini göstərir - bax [9] =>

SigFox araşdırmalarının əllərini tapmaq çətindir, ancaq "Təlim oluna bilən" səviyyəli anlayışlara baxın [10] =>

Ola bilər ki, hər iki yanaşma da, nəticədə, səs səviyyəsi komutları üçün 2 yollu radiolar (= LoRa ™) və cib telefonları (= SigFox) kimi bir arada olsun. Hal-hazırda (May 2015) LoRa ™, əlbəttə ki, uzun mənzilli IoT simsiz imkanlarını araşdırmağın bir yoludur- oxuyun!

Addım 4: Çin LoRa ™ Modulları -1

AB ixtirası olsa da, Semtech -in SX127x LoRa ™ mühərrikləri Çin istehsalçıları tərəfindən çox həvəslə alınmışdır. LoRa'nın Asiya şəhərlərində izdihamlı binalarda maneə törətmək qabiliyyəti şübhəsiz cazibədar idi.

Çinin mega e-şəhəri Shenzhen (Hong Kong yaxınlığındakı) istehsalçıları, Dorji, Appcon, Ulike, Rion/Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF, NiceRF, YHTech və GBan. İnterfeysi pinoutları bir qədər fərqlənsə də, demək olar ki, rozet dizaynı ilə hazırlanmış 2 çipli "mikro moderatorlu" modullarDorji, Appcon, VoRice & NiceRFseem.

Toplu satın alma, nümunələr, pulsuz göndərmə, daha aydın texniki anlayışlar, SX127x xüsusiyyətlərinə/sancaqlarına daha yaxşı giriş, daha asan nəzarət, daha yüngül çəki, möhkəm qablaşdırma (YTech'sE32-TTL-100 üslubu) və s. EBay, Alibaba və ya Aliexpress kimi [11] =>

Addım 5: Çin LoRa ™ Modulları - 2

Ucuz (<US $ 10) tək çipli modulların SX1278 -i sıxıcı saata bağlı SPI (Serial Periferik İnterfeys) vasitəsilə idarə etdiyinə diqqət yetirin. Daha böyük və daha bahalı olmasına baxmayaraq (~ 20 ABŞ dolları), iki çip LoRa ™ modulu, SX1278 bağlantısı üçün 2 -ci yerüstü MCU (mikrokontrolör) istifadə edir və ümumiyyətlə konfiqurasiya etmək və işləmək daha asandır. Əksəriyyəti sadə RXD və TXD sancaqlar vasitəsilə sənaye standartı olan TTL (Transistor Transistor Logic) şəffaf məlumat idarə etməyi təklif edir. Kiçik qırmızı və mavi LEDlər ümumiyyətlə TTL modullarına quraşdırılır - TX/RX anlayışları üçün əlverişlidir.

Qeyd: 8 pinli təkliflər, lehimsiz çörək taxtası qiymətləndirməsini məhdudlaşdıra bilən standart 2.54 mm (1/10 düym) yerinə 2 mm pin boşluğundan istifadə edə bilər.

TTL LoRa ™ cihazlarının yaxın qiymətinin iki dəfə artması qorxulu olsa da, skinflints SMA yuvası və uyğun "rezin ördək" antenası olmadan daha ucuz (həm satın almaq, həm də göndərmək üçün) lövhələr düşünə bilər. Əlbəttə ki, o qədər də peşəkar olmayacaq, ancaq sadə bir ¼ dalğa (~ 165 mm uzunluğunda) qamçı asanlıqla hurda teldən hazırlana bilər. Bu, hətta "rezin ördək" antenasını çox yüksək səviyyədə yerinə yetirə bilər!

Ümumilikdə (və ehtimal ki, getdikcə artan təkliflərdən sürətlə təsirlənir), yazılarkən (2015 -ci ilin aprel ayının ortalarında) Dorji's433 MHz DRF1278DM LoRa ™ ilə işə başlamağın ən asan yolu kimi görünür. Bununla birlikdə, bu modulun məhdud pinout girişi, HEX səviyyəsində tənzimləmə və daha yüksək təchizat gərginliyinə (3.4 -5.5V) ehtiyac məhdudiyyət ola bilər.

Addım 6: Dorji DRF1278DM

Çinli istehsalçı Shenzhen Dorji, bu mikro əmrli DRF1278DM modullarını Tindie-dən hər birini ~ 20 ABŞ dollarına satır [12] =>

7 pin, adi çörək taxtasına uyğun olaraq 2,54 mm (= 1/10 düym) aralığındadır. 3.4 - 5.5 V arasında bir enerji təchizatı lazımdır. Modul elektronikası daha aşağı gərginlikdə işləyir - lövhədə 3.2V gərginlik tənzimləyicisi var. Bu yüksək təchizat ehtiyacı "3V" dövründə çox narahatdır, çünki bu USB 5V -ə (və ya hətta böyük 3 x AA 1.5V hüceyrələrə) uyğun olsa da, tək 3V Li -lik sikkə hüceyrələrinin istifadəsini maneə törədir.

Addım 7: DAC02 USB Adapter

Ucuz bir USB - TTL adapteri (burada Dorji's DAC02) "RF Tools" PC proqramı vasitəsilə modul konfiqurasiyası üçün istifadə edilə bilər. Modullar daxil edildikdə mexaniki olaraq daha çox dəstəklənmir və təkrar istifadə sancaqları gərginləşdirə bilər …

Bənzər adapterlər çox aşağı qiymətlərlə mövcuddur, lakin əvvəlcədən istifadə etmək üçün əvvəlcə adapterdəki pin funksiyalarının simsiz moduldakı funksiyalarla uyğun olmasını təmin etmək vacibdir! Bunu etməzlərsə (VCC/GND svopları ilə birlikdə), uçan qurğuşun yanaşmalarından istifadə oluna bilər. Bir az yorucu olsa da, bunlar konfiqurasiyaya uyğun olaraq daha çox yönlü ola bilər. digər modullar (HC-12 qəbuledici qurğusuna baxın) və hətta bir PC-də birbaşa terminal proqramı göstərilir.

Addım 8: USB Config Tools + SF, BW və CR Insights

Burada "RF Alətləri" ni konfiqurasiya edən istifadəçi dostu USB tipik ekranlar. Dorji modulları qutudan çıxdı, ancaq tezlik və güc parametrləri ən azından yerli qaydalar üçün dəyişdirilməlidir. Bir çox ölkə 433 MHz ötürücü gücünü 25 mW (~ 14 dBm) və ya hətta 10 mW (10dBm) ilə məhdudlaşdırır - bunlar müvafiq olaraq Dorji 5 və 3 güc parametrləridir.

433.050 - 434.790 MHz arasında ~ 1.7 MHz dilimi əhatə edən lisenziyasız ISM diapazonu, tam olaraq 433.000 MHz tezlikdə ötürülməyə icazə vermir!

Şəffaf məlumatların idarə edilməsi, çox şükür ki, baş verir, yəni serial məlumatların verildiyi hər şey "efirdə" ötürüldükdən sonra dişsiz olaraq dişlə qidalanır. Şayiə olunan 256 bayt tampon daha çox 176 bayta bənzəyirdi (CRC yükü?), Dorji aləti ilə bəzi parametrləri şərh etmək çətin idi və "yazılmış" dəyişikliklərin həmişə qəbul edildiyi göstərilmirdi …

=> Http://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html vasitəsi ilə Dorjinin DRF_Tool_DRF1278D.rar konfiqurasiya alətini (altdakı RHS "Resurslar" sütununun yanında verilmişdir) yükləyin Müxtəlif fikirləri (xüsusən S. 9 -10) yoxlayın istifadə və USB adapterləri və s. =>

LoRa ™ yayılma spektri şərtlərinin izahı: (NB Məlumat dərəcəsi BW & SF ilə əlaqədardır)

BW (kHz -də Bant Genişliyi): 10 kHz BW cəlbedici görünsə də, bir çox LoRa ™ modulunun (Dorji və HOPERF və s.) İstifadə etdiyi ucuz 32 MHz kristallarının tezliyə tam uyğun gəlməyəcəyini başa düşmək vacibdir. Temperaturla əlaqədar sürüşmələr və yaşlanma da yarana bilər. Daha dar bant genişliklərinin seçilməsi, yorucu kristal tənzimləmə və termal tənzimləmə tətbiq edilmədiyi təqdirdə modul sinxronizasiyasını maneə törədə bilər. Dorji kimi Çin LoRa ™ modul istehsalçıları minimum 125 kHz BW tövsiyə etsələr də, əksər məqsədlər üçün 62.5 kHz daha dar BW olduqca yaxşı olmalıdır. Addım 10 -da göstərilən gölgeli masa sütununa baxın.

SF (Yayılma Faktoru "çiplər" baza-2 log): SS sistemlərində yalan təsadüfi ikili ardıcıllığın hər bir biti "çip" olaraq bilinir. 7 -dən (simvol başına 2^7 = 128 çip puls) 12 həddinə qədər artırmaq, hər addımda 3dB ilə həssaslığı artırır, ancaq təxminən. məlumat sürətini iki dəfə azaldır. Buna görə 11 (2^11 = 2048) bir SF SF7 -dən 12dB daha həssas olsa da, məlumat sürəti (62.5 kHz BW -də) ~ 2700 bps -dən cəmi 268 bps -ə düşür. Yavaş məlumat ötürmə cihazları daha uzun müddət qalır və beləliklə daha sürətli məlumat göndərən ötürücülərdən daha çox enerji istehlak edə bilər.

Əlbəttə ki, təsadüfi IoT (Əşyaların İnterneti) monitorinqi (və təsadüfi olaraq artan batareya enerjisi tükənməsi) üçün çox aşağı məlumat sürətləri dözümlü ola bilər, halbuki x 4 diapazonlu artım son dərəcə dəyərli ola bilər!

CR (səhv Kodlaşdırma Hızı): İngiltərənin ilk testlərində 4/5 CR istifadə edildi. (Bu, hər 4 faydalı bitin 5 ötürmə biti ilə kodlandığını bildirir). CR -nin 4/8 səviyyəsinə qaldırılması, ötürmə müddətini ~ 27%uzadır, ancaq qəbulu 1 ilə 1.5dBm arasında yaxşılaşdırır, bu da potensial diapazonun 12-18%-ə qədər yaxşılaşdığını göstərir. Bu CR çimməsi, ehtimal ki, SF -ni artırmaq qədər faydalı bir sıra qazanc verməyəcək.

NZ sınaqlarının əksəriyyəti 434.000 MHz, 2400 bps serial data, SF7, 62.5kHz BW və CR 4/5 idi.

Addım 9: Birbaşa DRF1278DM Konfiqurasiyası

DRF1278DM, xarici bir mikro nəzarətçi ilə konfiqurasiya edilə bilər- hətta təvazökar 8 pinli PICAXE-08. Şifrəli baza 16 HEX kodlaşdırmasını əhatə etsə də, bu, modulun davamlı çıxarılması və USB adapter konfiqurasiyasından deyil, təyyarədə/anında tənzimləməyə imkan verir. Dorji'deki tam təfərrüatlara baxın P.7-8. pdf. [13] =>

Fərqli yuxu xüsusiyyətlərini təqdim etsə də, HEX səviyyəli tənzimləmə anlayışları Appcon-un (görünüşə yaxın) APC-340 məlumat vərəqləri vasitəsilə də əldə edilə bilər [14] =>

DRF1278DM TX gücünü pilləkənlə ötürülmə bantlarının rampasına çevirmək üçün PICAXE-08M2 kod parçasına sahib olan Kiwi Andrew "Brightspark" HORNBLOW sayəsində. (Daha asan diapazon/güc anlayışları üçün bunlar alıcı ucu PICAXE tərəfindən yaradılan tonlarla da əlaqələndirilə bilər). Bununla birlikdə, 6 və 7 səviyyəli TX səviyyələrinin 25 mW olan NZ/Avstraliya ehtiyatını (~ 14dBm və ya 5) təyin etdiyini unutmayın. Andrew-in fikirləri, seriala baxarkən terminal.exe (üstün bir mühəndislik vasitəsi [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) olan xam altıbucaqlı məlumatların izlənməsi/kopyalanması və yapışdırılması nəticəsində yarandı. RF güc səviyyəsi dəyişdirildikdə modullara gedib -gələn məlumatlar danışır.

Dorji güc səviyyəsi addımı = RH ucundan 4 bayt ($ 01, $ 02 və s.) Və aşağıdakı CS baytı (CheckSum $ AB, $ AC və s.) Güc səviyyəsini dəyişdirmək üçün nümunə PICAXE kod cümlələri belədir:

gözləyin 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 $, 6 $, 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 $, 6 $, 80 $, 12 $, 09 $, 00 $, 07 $, 00 $, 00 $, 00 $, 07 $, $ B1, $ 0D, $ 0A)

gözləyin 2

Addım 10: Performans Hesablamaları və Nəticələr

PICAXE 28X2 idarə olunan HOPERF 434 MHz Semtech LoRa ™ əsaslı RFM98 məlumat modulları, İngiltərənin tipik bir şəhər mühitində 750 metrlik bir keçid üzərində aparılan sınaqlarda istifadə edilmişdir. Verici antenası aşağı dirəkdə ~ 2½ m, alıcı qısa dirəyə ~ 1½ m - hər ikisi yerdən yuxarı qaldırılmışdır. İngiltərənin 10mW TX -də (500kHz BW istifadə edərək ~ 22kbps verərək) 750 m sıxlığında təsdiqlənmiş şəhər mühiti aralığında, sonra 10.4kHz BW (və ya 455 bps) ilə 6 km -in alt mW gücü ilə mümkün görünür!

Təsdiq edən sahə sınaqları (SF7 və yalnız BW 62.5 kHz parametrləri ilə) Wellingtonda (NZ) 3 x AA batareyalı PICAXE-08M idarə olunan Dorji DRF1278DM modulları və oxşar antenası ilə, lakin Aus/NZ-in 25 mW (14dBm)) TX gücü. Bəlkə də daha açıq bir mühitin və taxta binaların köməyi ilə şəhərətrafı siqnal keçidləri ardıcıl olaraq 3 - 10 km -dən çox uzanırdı. (6dB qazanc LoS aralığını ikiqat artırdıqdan sonra 4dB əlavə güc ~ x 1½. Və buna görə də aralıqlar İngiltərədəki nəzərdə tutulanlardan> 1½ dəfə yaxşılaşa bilər).

Addım 11: Breadboard Layout

Çörək taxtalı bir sxem (əvvəllər Dorjinin "7020" GFSK modulları üçün istifadə olunurdu) LoRa cihazına sadə dəyişdirmə üçün uyğundur. GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) modulyasiyası əvvəllər ən yaxşı 433 MHz yanaşma hesab olunurdu, buna görə də "7020" təkliflərinin nəticələrini yeni LoRa modulları ilə müqayisə etmək faydalı oldu.

Addım 12: PICAXE Şematik

Kodları bir qədər fərqli olsa da, həm RX, həm də TX təxminən eyni düzəndən istifadə edir. Təbii olaraq cazibədar və PICAXE -lərlə asanlıqla əldə edilsə də, bu mərhələdə enerji qənaət edən yuxu rejimlərinə girmək üçün heç bir cəhd edilməmişdir. 3 xAA batareyadan cari çəkmə ~ 15mA idi, ötürərkən ~ 50mA -a qədər pulsasiya edirdi.

Addım 13: PICAXE Verici Kodu

Təbii ki, bu kod, bəlkə də gecikmələrin və girişlərin həll edilməsi ilə geniş şəkildə təkmilləşdirilə və dəyişdirilə bilər. Hal-hazırda, yalnız irəliləyən 0-100 rəqəmini tüpürməkdir. Məhkəmə yalnız etibarlı diapazon iddialarını yoxlamaq üçün nəzərdə tutulduğundan, enerji qənaət rejimlərini aktivləşdirmək üçün heç bir cəhd (ötürücü və ya alıcı ilə) edilməmişdir.

Addım 14: PICAXE Alıcı Kodu və Ekranı

Redaktorun quraşdırılmış "F8" terminalı vasitəsilə göstərilən rəqəmsal dəyərlərlə əlaqəli PICAXE qəbuledici kodu. Sadə bir hesablamanın gözəlliyi, ardıcıllığın tez bir zamanda vizual olaraq taranması və itkin və ya bataqlıq dəyərlərin asanlıqla aşkarlanmasıdır.

Addım 15: İstifadəçi Dostu LoRa ™ RF Ayarlama Aidləri?

LoRa ™ modul parametrlərini anlamaq və yoxlamaq çətin ola bildiyindən, sadə tənzimləmə köməkçiləri olaraq ucuz (və nisbətən genişzolaqlı) ASK 433 MHz alıcı modullarından istifadə etmək çox xoşdur.

NZ/Aus çıxışı Jaycar, səsli siqnal monitorinqinə uyğun olaraq "sniffer vəzifələrinə" asanlıqla inandırıla bilən bir ZW3102 modulu təklif edir. LoRa ™ ötürmələrinə yaxın olduqda (<5 metr), gedən siqnal asanlıqla "cızıqlar" kimi eşidiləcək, əlavə edilmiş LED -in parlaqlığı RSSI (Alınan Siqnal Güc Göstəricisi) ilə əlaqədardır.

Dorji tərəfindən hazırlanan oxşar (və daha ucuz) modul Instructable [16] =>

Addım 16: Sahə Testləri- Wellington, Yeni Zelandiya

Bu çimərlik quruluşu, Dorjinin "7020" GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulları ilə əvvəlki sınaqları göstərir. Aralıqlar belə şəraitdə ~ 1km -ə çatdı və ən yaxşı halda yüngül bitki örtüyü və taxta çərçivəli binaların yerləşdiyi yerlər ~ 300m idi. Çapraz liman bağlantıları yalnız ötürücünün arxada bir təpədə bir qartal yuvasına baxma yerində təxminən 100 metr yuxarı qaldırıldığı zaman mümkün idi.

Eyni 25mW gücündə olan Dorji'nin LoRa modulları, şəhərin kənarını "su basdı", qolu yüksək olan (~ 2.4m) ötürmələr ~ 3km yaxınlıqda, 6km "şirin nöqtələrdə" və hətta liman boyunca 10km LOS səthində etibarlı şəkildə aşkar edildi. Qəbul yalnız qayalı başlıqların arxasındakı körfəzlərdə (arxa planda görünür) dayandırıldı. LoRa parametrləri, BW 62.5kHz, SR 7, CR 4/5 və 25mW (14dBm) TX gücü dalğalı çox yönlü şaquli antenə çevrildi.

Addım 17: UK LoRa Versus FSK - 40km LoS (Görmə Xətti) Testi

Cardiff əsaslı Stuart Robinson (radio ham GW7HPW) sayəsində FSK (Frequency shift keying) ilə LoRa ™ müqayisə testləri İngiltərənin Bristol Kanalı boyunca yüksək 40km məsafədə həyata keçirildi. Şəkilə baxın.

1897 -ci ildə Marconi yaxınlıqdakı ilk "uzun məsafəni" (6 - 9km ac qığılcım ötürücülərindən istifadə edərək!) Sınaqlarını həyata keçirtdiyi üçün bölgə olduqca simsiz tarixə malikdir [17] =>

Stüartın nəticələri özləri üçün danışır - LoRa ™ məlumat bağlantıları 2014 -cü ildə əvvəllər hörmətli olan Ümid RFM22BFSK modulları üçün lazım olan gücün bir hissəsində inanılmaz dərəcədə mümkün idi!

PICAXE-40X2 idarə olunan RFM22B əslində hələ də 100s km yuxarıda LEO (Low Earth Orbital) keçərkən aşkar edilən zəif yer siqnalları ilə, dəyərli 50 dollarlıq orbitdə fırlanır. (LoRa ™ modulları 2013 -cü ilin başlanğıcında mövcud deyildi) [18] =>)

Addım 18: Digər Bölgə Testləri

Uğurlu bağlantılar İspaniyada 22km LoS (Görmə Xətti) üzərində və Macarıstan şəhərlərində bir neçə km üzərində quruldu.

Texnologiyanın ~ 900MHz faydalarını göstərən Libelium promosyonunu yoxlayın [19] =>

Addım 19: LoRa Alıcısı və Bağlantılar

UK HAB (High Altitude Ballooning) sınaqları, 240 km -ə qədər 2 yollu LoRa ™ əhatə etdi. Məlumat sürətini 1000bps-dən 100bps-ə endirmək, bu şarların tipik 6000-8000m yüksələn yüksəkliyində bəlkə də 600 km məsafədə olan radio üfüqünədək əhatə olunmasına imkan verməlidir. Balon izləməsi GPS üzərindəki bort vasitəsilə edilə bilər - [20] => https://goo.gl/t4UkoN ünvanındakı geniş HAB & LoRa ™ sənədlərini yoxlayın.

Həm HAB, həm də gələcək LEO peyk işləri üçün LoRa qəbuledicisi hazırlanır - izləniləcək detallar.

Xülasə: LoRa ™, xüsusən yeni yaranan və çox düşünülmüş IoT (Əşyaların İnterneti) simsiz şəbəkə tətbiqləri üçün pozucu bir texnologiya olaraq formalaşır. LoRa Alliance saytı vasitəsilə məlumatlı olun [21] =>

İmtina və minnətdarlıq: Bu hesab, UHF simsiz məlumat texnologiyasını dəyişdirən bir oyunun araşdırılması və tərtib edilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Pulsuz nümunələri (!) Qarşılamağa baxmayaraq, adı çəkilən LoRa ™ istehsalçıları ilə heç bir ticarət əlaqəm yoxdur. Bu materialı "sola kopyalamaqdan" çekinmeyin - xüsusən də təhsil məqsədləri üçün - ancaq sayt krediti təbii olaraq təqdir olunur.

Qeyd: Bəzi şəkillər İnternetdən alınmışdır, bunun üçün (istinad edilmədikdə) yüksək qiymətləndirmə krediti uzadılır.

Stan. SWAN => [email protected] Wellington, Yeni Zelandiya. (ZL2APS -1967 -ci ildən).

Bağlantılar: (15 May 2015 tarixindən etibarən)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]