LoRa ™ -г танилцуулж байна!: 19 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

LoRa ™ = Утасгүй өгөгдөл дамжуулах телеметрийн баатарлаг VHF/UHF 2 талын утасгүй тархалтын спектрийн өгөгдлийн модуляцийн радикал хандлагатай холбоотой бөгөөд саяхан АНУ -ын үндэстэн дамнасан олон улсын электроникийн пүүс болох Semtech -ийн (™) боловсруулж, ™ ™ барааны тэмдгээр (™) боловсруулсан болно. [1] => https://www.semtech.com/ хаягийг үзнэ үү.

LoRa ™ технологийг 2012 онд Semtech -ээс авсан Францын Cycleo компани боловсруулсан. LoRa ™ нь өмчлөлийн шинж чанартай боловч CSS (Chirp Spread Spectrum) импульсийн FM "шүүрдэх давтамж" модуляцийг ашигладаг шиг харагдаж байна. DSSS (Шууд дараалал SS) эсвэл FHSS (Давтамж Hopping SS).

Semtech -ийн вэбсайтад "LoRa ™ технологи нь одоо байгаа шийдлүүдтэй харьцуулахад 20dB холболттой төсвийн давуу талыг санал болгодог бөгөөд энэ нь батерейны ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэхийн тулд хамгийн бага гүйдлийн хэрэглээг хангахын зэрэгцээ аливаа програмын хамрах хүрээг эрс нэмэгдүүлдэг."

Нэхэмжлэгдсэн мужууд нь ердийн UHF утасгүй мэдээллийн системийн x10 хэмжээтэй байдаг. Тийм ээ, ердийн нарийн зурвасын өгөгдлийн тохиргоотой харьцуулахад LoRa ™ нь 10 -аас илүү 100 метр, 100 -аас илүү хэдэн мянган метр өгдөг. Ид шид!

LoRa ™ нь нэр томъёог ашигладаг тул олон "энгийн" хэрэглэгчдэд танил бус тохиргоог шаарддаг тул арай төвөгтэй байдаг. Тааламжтай боловч нэхэмжлэлийг энгийн тохиргоог ашиглан шалгах боломжтой болсон - энд Их Британийн хосолсон 3 долларын PICAXE микро төхөөрөмжийг хянагч болгон ашиглаж болно. PICAXEs нь өндөр түвшний тайлбартай BASIC програмчлагдсан бөгөөд туршилтын хурд нь s-l-o-w LORA ™ өгөгдөлтэй холбоотой байдаг тул ийм туршилт хийхэд тохиромжтой байдаг. [2] => www.picaxe.com хаягийг үзнэ үү.

Алхам 1: Semtech -ийн SX127x

Сүүлийн хэдэн арван жилд, хямд компьютер боловсруулалтын тусламжтайгаар зурвасын өргөн үнэ цэнэтэй, бага давтамжийн HF (3-30МГц) ажилд зориулж төрөл бүрийн ухаалаг дижитал горимыг (ялангуяа радиогоор) хөгжүүлжээ. (Зурвасын өргөний өлсгөлөн тархах спектрийн модуляци нь эдгээр доод давтамж дээр ихэвчлэн хууль бус байдаг). Зарим горим нь далай тэнгисийг бага хүчээр (хэдхэн ватт) хамардаг боловч удаан бөгөөд кодчилох/декодлоход нарийн PC програм хангамж, маш эмзэг харилцааны хамт хэрэгтэй байдаг. хүлээн авагч ба чухал антен. [3] =>

Semtech -ийн VHF/UHF SX127x LoRa ™ RF IC нь бараг бүх зүйлийг багтаасан ухаалаг эрхий хумстай ~ 4 долларын чиптэй!

* 2019 оны эхэн үеийн шинэчлэлт: Semtech саяхан SX127x цувралыг сайжруулж, SX126x дээр суурилсан шинэ модулиуд нь маш үнэ цэнэтэй харагдаж байна. Зааварчилгааны төгсгөлд байгаа бусад тайлбарыг үзнэ үү.

Semtech нь RF IC -ийн хэд хэдэн хувилбарыг гаргадаг бөгөөд SX1278 нь UHF -ээс бага давтамжтай бөгөөд 433 МГц -ийн ISM зурвасын хэрэглэгчдэд тохирсон байдаг. Илүү өндөр давтамж. 800-900 МГц-ийн санал нь илүү мэргэжлийн ажилд илүү их анхаарал хандуулдаг боловч 1ГГц давтамжтай давтамжтайгаар RF-ийн цохилт буурч, дохионы замыг шингээх нь асуудал үүсгэж болзошгүй юм. Дэд GHz давтамж нь дуу чимээ багатай, хууль ёсны өндөр дамжуулах хүч, өндөр авалтын антентай тул үүнийг нөхөж чаддаг.

SX127x дамжуулагч модулиуд нь LoRa ™ модуляци (зурагт үзүүлэв) -ээс гадна хуучин системд нийцүүлэн FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK, тэр ч байтугай FM авиа дохио (Морзын код!) Гаргаж чаддаг. Semtech мэдээллийн хуудсыг үзнэ үү (131 хуудас!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Тэмдэглэл: HOPERF нь хятадын утасгүй мэдээллийн сүлжээний урт хугацааны фирм бөгөөд Semtech -ийн SX127x -тэй төстэй "7 -тэй" RF96/97/98 IC бүхий LoRa ™ модулиудыг санал болгодог. Гэхдээ эдгээр нь зөвхөн Азийн LoRa ™ 2 -р эх үүсвэр мөн эсэх нь тодорхойгүй байна …

Алхам 2: LoRa ™ спектрийн ашиг тусыг тараана

SS (Spread Spectrum) системүүд нь шинэ зүйл биш боловч орчин үеийн микроэлектроник хандлага хөгжих хүртэл олон тооны хэрэглэгчдийн хувьд маш нарийн өртөгтэй байсан. SS техник нь ихээхэн хөндлөнгийн оролцоо, дархлааг бууруулж, аюулгүй байдал, "илрүүлэх боломжгүй" дамжуулалтыг санал болгодог тул тэд Дэлхийн 2 -р дайны үе хүртэл цэргийн хүрээний бүсэд байсаар ирсэн. 1940 -өөд оны гайхалтай жүжигчин Хеди Ламаррын хийсэн бүтээлийг үзээрэй. [5] =>

LoRa ™ -н Chirp SS модуляци, мөн SS -ийн бусад давуу талыг ашиглах нь Доплер эффектийн "давтамжийг шилжүүлэх" дархлааг бас санал болгож магадгүй юм. [6] => https://en.wikipedia.org/wiki/Chirp_spread_spectrum -г үзнэ үү.

Гэсэн хэдий ч дэлхий дээр -Semtech -ийн гаргасан нэхэмжлэлээс (мөн 2014-2015 оны бусад олон хүмүүсийн сурталчилгаа -BMM & MicroChip багтсан болно) хамгийн их анхаарал хандуулдаг. x 10) ижил төстэй нөхцөл, тохиргооны дагуу уламжлалт NBFM (Нарийн зурвасын FM) өгөгдлийн модулиуд дээр.

Энэхүү гайхалтай хүрээний өсөлт нь LoRa -ийн дуу чимээний түвшингээс доогуур ажиллах чадвараас үүдэлтэй юм шиг санагддаг. Үүний үндэс нь дуу чимээ санамсаргүй байдлаар (мөн тодорхой хугацаанд өөрийгөө цуцлах) холбоотой байж болох бөгөөд дохио захиалах үед (олон дээжээр "үүнийг бий болгодог") байж болно. Энэхүү үзэл баримтлалыг хавсаргасан серфин зураг дээрээс үзнэ үү!

Хэдийгээр маш бага хүчирхэг "тослог электроны үнэр" мВт -ийн түвшний дамжуулагчийг хэрэгжүүлэх боломжтой боловч (батерейгаар ажилладаг тохиргоо нь магадгүй хэдэн жилийн хугацаатай байдаг) LoRa ™ -н сул тал нь урт хугацааны холболтын сул холболттой холбоотой байж болох юм. маш бага өгөгдлийн хурдтай (<1kbps). Энэ нь температур, тоолуурын уншилт, статус, аюулгүй байдал гэх мэт хэрэглээний IoT (Интернетийн зүйл) -ийг үе үе хянах явдал юм.

Алхам 3: SIGFOX - сүлжээнд суурилсан IoT өрсөлдөгч үү?

LoRa ™ -н хамгийн ойрын IoT урт хугацааны LPWA (Low Power Wide Area) утасгүй өрсөлдөгч нь Францын SIGFOX [7] => https://www.sigfox.com/en/ компани байж магадгүй юм.

Semtech -ийн өмчлөлийн LoRa ™ -аас ялгаатай нь SigFox -ийн төхөөрөмжүүд тааламжтай нээлттэй эх үүсвэртэй байдаг боловч тэд тусгай холболтын сүлжээ шаарддаг. Тиймээс SigFox сүлжээнд хамрагдаагүй үед гар утас шиг тэд ашиггүй болно. Үйлчилгээний тасралтгүй төлбөр эсвэл техникийн дэвшил нэмэгдэх нь бас асуудал болж магадгүй юм - 90 -ээд оны сүүлээр Metricom -ийн 900 МГц давтамжтай "Ricochet" утасгүй интернетийн үйлчилгээ санаанд орж байна [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 Интернет…

SigFox төхөөрөмжүүд нь 100 битийн давтамжтай BPSK (хоёр фазын шилжилтийн түлхүүр) модуляцтай UNB (хэт нарийн зурвасын) 100 Гц радио "суваг" ашиглах замаар LoRa ™ -ээс ялгаатай. Дамжуулагч нь ижил төстэй батерейтай 10-25 мВт боловч лицензийн хувьд 868-902 МГц давтамжгүй байдаг. Шилэн кабелиар дамжуулан интернетэд холбогддог дээвэр дээрх үндсэн станцууд нь хэт мэдрэмтгий -142dBm хүлээн авагчтай байдаг. 10 км -ийн зайтай байж болзошгүй (иймээс LoRa ™ -тай төстэй) - өгөгдлийн холбоосыг SigFox баазын станцуудын ойролцоо өндөр нисдэг тэрэг болон оффшор хөлөг онгоцноос мэдээлсэн болно.

Гэхдээ цагт 6 зурвасаар хязгаарлагдах 12 байт мессежийг зөвшөөрдөг. Мэдээлэл хэдхэн секундын дотор ирдэг боловч SigFox сүлжээ нь зээлийн картын зөвшөөрөл гэх мэт бодит цагийн харилцааг дэмждэггүй бөгөөд систем нь өдөрт хэд хэдэн удаа дамжуулдаг өгөгдлийн "хэсэг" -т хамгийн сайн нийцдэг. Ерөнхийдөө эдгээр нь хэрэглээний тоолуурын алсын удирдлага, урсгал ба түвшний хяналт, хөрөнгийн хяналт, яаралтай тусламжийн дохио эсвэл машины зогсоол байж болно.

SigFox сүлжээ нь маш энгийн бөгөөд уламжлалт үүрэн холбооны системийн өртөгөөс бага хэмжээгээр ашиглах боломжтой. Испани, Франц аль хэдийн ~ 1000 суурин станцтай (стандарт үүрэн холбооны үйлчилгээний хувьд 15,000 эсрэг), Бельги, Герман, Нидерланд, Их Британи (Arqiva -ээр дамжуулан), Орос удахгүй дагаж мөрдөх болно. Туршилтууд мөн Сан Франциско хотод үргэлжилж байна.

Sigfox эдгээр сүлжээг шууд байгуулдаггүй боловч дээвэр дээрх суурь станц, антеныг харьцангуй хялбар байрлуулах ажлыг орон нутгийн компаниудтай хийдэг.. Нэвтрэх нь хурдан бөгөөд хэмнэлттэй байж болох юм- тэдний Испанид байршуулах түнш нь 7 сарын хугацаанд улс даяар сүлжээгээ байршуулахад 5 сая доллар зарцуулсан байна. Эдгээр орон нутгийн түншүүд дараа нь IoT үйлчилгээг дахин зардаг бөгөөд эцсийн хэрэглэгчийн хувьд нэг төхөөрөмжид жилд ойролцоогоор 8 доллар зарцуулдаг.

SigFox -ийн аргыг ашиглах нь гайхалтай байсан бөгөөд 2015 оны эхээр санхүүжилтийг 100 сая доллараас дээш төвлөрүүлсэн. Саяхан SigFox -т элссэн утасгүй өрсөлдөгчид болох TI/CC (Texas Instruments/ChipCon) нь үнэндээ Lora ™ сул талтай байж магадгүйг харуулж байна. [9] =>

SigFox-ийн мөрдөн байцаалтыг олоход хэцүү байсан боловч "Зааварлагдах" түвшний ойлголтуудыг үзнэ үү [10] =>

Энэ нь хоёулаа хоёулаа хоёулаа зэрэгцэн орших бөгөөд дуу хоолойн түвшний харилцаанд зориулсан хоёр талын радио (= LoRa ™) болон гар утас (= SigFox) шиг байж болно. Одоогийн байдлаар (2015 оны 5-р сар) LoRa ™ бол урт хугацааны IoT утасгүй холболтын боломжийг судлах арга юм.

Алхам 4: Хятадын LoRa ™ модулиуд -1

Хэдийгээр ЕХ -ны шинэ бүтээл боловч Semtech -ийн SX127x LoRa ™ хөдөлгүүрийг хятад үйлдвэрлэгчид маш ихээр хүлээж авсан. Азийн хөл хөдөлгөөн ихтэй хотуудын барилгуудад саад учруулж буй LoRa -ийн цоолтуур хийх чадвар нь сэтгэл татам байсан нь дамжиггүй.

Хятадын мега цахим хот Шэньжэн (Хонконгийн ойролцоо) үйлдвэрлэгчид маш их урам зоригтой байсан бөгөөд Доржи, Аппкон, Улике, Рион/Рон, HopeRF, VoRice, HK CCD, Шэньжэн Таида, SF, NiceRF, YHTech & GBan. Хэдийгээр тэдний интерфэйсийн холболтууд арай өөр боловч Доржи, Appcon, VoRice & NiceRFseem -ийн 2 микро чип "микро зохицуулалттай" модулиуд нь бараг л инженерийн тэмдэгтэй байдаг.

Бөөнөөр худалдан авалт, дээж, үнэгүй хүргэлт, техникийн илүү ойлгомжтой ойлголт, SX127x функц/зүү рүү илүү сайн нэвтрэх, илүү хялбар хяналт, хөнгөн жин, бат бөх сав баглаа боодол (YTech'sE32-TTL-100 загвар) гэх мэт хүмүүст өргөн хүрээний Google-ийг ашиглахыг зөвлөж байна. EBay, Alibaba эсвэл Aliexpress гэх мэт дуртай [11] =>

Алхам 5: Хятадын LoRa ™ модулиуд - 2

Хямд үнэтэй (<US $ 10) ганц чип модулиуд нь SX1278 -ийг цагтай холбогдсон төвөгтэй SPI (Цуваа захын интерфейс) -ээр удирддаг болохыг анхаараарай. Хэдийгээр тэдгээр нь илүү том бөгөөд илүү үнэтэй (~ 20 доллар) боловч хоёр чип LoRa ™ модуль нь SX1278 холболтын хувьд 2 -р самбар дээрх MCU (микроконтроллер) ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн тохируулах, ажиллахад илүү хялбар байдаг. Ихэнх нь энгийн RXD & TXD зүү ашиглан өгөгдөл ил тод харьцах TTL (Transistor Transistor Logic) ээлтэй үйлдвэрлэлийн стандартыг санал болгодог. Улаан, цэнхэр өнгийн жижиг LED -ийг ихэвчлэн TTL модулиуд дээр суурилуулдаг бөгөөд энэ нь TX/RX ойлголтыг ашиглахад тохиромжтой байдаг.

ТАЙЛБАР: 8 зүү өргөлт нь стандарт 2.54 мм (1/10 инч) биш харин 2 мм зүү хоорондын зайг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь гагнуургүй талхны хавтангийн үнэлгээг хязгаарлаж болзошгүй юм.

Хэдийгээр TTL LoRa ™ төхөөрөмжүүдийн үнэ ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгдэх нь аймшигтай байж магадгүй ч skinflints нь SMA залгуургүй, тохирох "резинэн дэгдээхэй" антенгүйгээр илүү хямд (худалдан авах, тээвэрлэх) самбарыг авч үзэх боломжтой. Мэдээжийн хэрэг энэ нь тийм ч мэргэжлийн биш боловч энгийн ¼ долгион (~ 165 мм урт) ташуурыг хаягдал утсаар амархан хийж болно. Энэ нь "резинэн дэгдээхэй" антенныг хэт өндөр гүйцэтгэдэг, ялангуяа өндөрт өргөгдсөн тохиолдолд!

Ерөнхийдөө (мөн санаа зовох магадлал улам бүр нэмэгдэж буй олон тооны саналд хурдан нөлөөлж магадгүй юм), бичиж байх үед (2015 оны 4 -р сарын дундуур) Dorji's433 MHz DRF1278DM нь LoRa ™ -г эхлүүлэх хамгийн хялбар арга юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч энэ модулийн хязгаарлагдмал холболт, HEX түвшний тохируулга, илүү өндөр хүчдэл (3.4 -5.5V) шаардагдах нь хязгаарлалт байж магадгүй юм.

Алхам 6: Dorji DRF1278DM

Хятад үйлдвэрлэгч Шэньжэн Доржи эдгээр микро командтай DRF1278DM модулийг тус бүрийг ~ 20 доллараар Tindie [12] =>

7 зүү нь ердийн талхны хавтангийн хоорондох зай 2.54 мм (= 1/10 инч) байна. 3.4 - 5.5 В -ийн хооронд тэжээл шаардлагатай. Модуль электроник нь бага хүчдэл дээр ажилладаг - самбар дээр 3.2V хүчдэлийн зохицуулагч байдаг. Энэхүү "3V" эрин үед нийлүүлэлтийн өндөр хэрэгцээ нь ихээхэн бэрхшээлтэй байдаг, гэхдээ энэ нь USB 5V (эсвэл бүр 3 x AA 1.5V хэмжээтэй) тохиромжтой боловч дан 3V Li зоосны эсийг ашиглахаас сэргийлдэг. Зохицуулагчийг тойрч гарах боломжтой юу?

Алхам 7: DAC02 USB адаптер

Хямд USB - TTL адаптерийг (энд Dorji's DAC02) "RF Tools" PC програм хангамж ашиглан модулийн тохиргоонд ашиглаж болно. Модулиудыг оруулах үед механикаар дэмжигддэггүй бөгөөд дахин ашиглах нь тээглүүрийг стресст оруулж болзошгүй …

Үүнтэй төстэй адаптерууд маш хямд үнээр зарагддаг боловч үүнийг ашиглахын тулд адаптер дээрх зүү функц нь утасгүй модуль дээрх функцтэй таарч байгаа эсэхийг баталгаажуулах шаардлагатай. Хэрэв тэд үүнийг хийхгүй бол (VCC/GND своп нийтлэг байдаг) нисдэг хар тугалганы аргыг ашиглах шаардлагатай болж магадгүй юм. Хэдийгээр жаахан уйтгартай боловч эдгээр нь тохиргоонд тохирсон тул илүү уян хатан байж чаддаг. бусад модулиуд (HC-12 дамжуулагчийн тохиргоог үзнэ үү), тэр ч байтугай компьютер дээрх шууд терминалын програмын дэлгэц.

Алхам 8: USB Config Tools + SF, BW, CR Insights

Энд "RF -ийн хэрэгсэл" -ийг тохируулах хэрэглэгчийн ээлтэй USB -ийн ердийн дэлгэцүүд орно. Доржи модулиудыг хайрцагнаас гаргаж авсан боловч давтамж, тэжээлийн тохиргоог дор хаяж орон нутгийн дүрэм журмын дагуу өөрчлөх ёстой. Олон улс 433 МГц дамжуулагчийн хүчийг 25 мВт (~ 14 дБм) эсвэл бүр 10 мВт (10дБм) хүртэл хязгаарладаг - эдгээр нь тус бүр 5 ба 3 Доржийн тэжээлийн тохиргоо юм.

Лицензгүй ISM хамтлаг нь 433.050 - 434.790 МГц -ийн хооронд ~ 1.7 МГц -ийн зүсэлтийг хамардаг бөгөөд яг 433.000 МГц давтамжтай дамжуулалтыг зөвшөөрдөггүй!

Мэдээллийн ил тод харьцах нь талархалтай харагдаж байгаа бөгөөд энэ нь цуваа өгөгдлийг "агаарт" дамжуулсны дараа эцэст нь шүдээр нь хооллодог гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч цуу яриа гарсан 256 байтын буфер нь 176 байт (CRC -ийн нэмэлт зардал) шиг харагдаж байсан, Доржи хэрэгслийн зарим тохиргоог тайлбарлахад хэцүү байсан бөгөөд "бичсэн" өөрчлөлтийг хүлээн зөвшөөрөөгүй байсан нь харагдсан.

=> Http://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html ашиглан Dorji -ийн DRF_Tool_DRF1278D.rar тохиргооны хэрэгслийг татаж аваарай (RHS -ийн доод хэсэгт "жагсаасан"). энэ нь хэрэглээ болон USB адаптер гэх мэт =>

LoRa ™ тархалтын спектрийн нэр томъёоны тайлбар: (Мэдээллийн хурд нь BW & SF -т хамаарна)

BW (кГц дэх зурвасын өргөн): Хэдийгээр 10 -хан кГц BW давж заалдах боломжтой боловч LoRa ™ олон модулиуд (Dorji & HOPERF гэх мэт) ашигладаг 32 МГц -ийн хямд талстууд давтамжтай яг таарахгүй байж магадгүй гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Температурын өөрчлөлт, хөгшрөлт бас үүсч болно. Нарийн зурвасын өргөнийг сонгох нь уйтгартай болор тохиргоо, дулааны зохицуулалтыг ашиглахгүй бол модуль синхрончлохоос сэргийлж чадна. Доржи гэх мэт Хятадын LoRa ™ модуль үйлдвэрлэгчид хамгийн багадаа 125 кГц -ийн BW -ийг санал болгодог боловч ихэнх тохиолдолд 62.5 кГц -ийн нарийхан BW нь зүгээр байх ёстой. 10 -р алхамд үзүүлсэн сүүдэрлэсэн хүснэгтийн баганыг үзнэ үү.

SF (Spreading Factor "chips" -ийг 2-р бүртгэл): SS системд хуурамч санамсаргүй хоёртын дарааллын бит бүрийг "чип" гэж нэрлэдэг. 7 -оос (нэг тэмдэгтэд 2^7 = 128 чип импульс) 12 хүртэлх хязгаарыг нэмэгдүүлэх нь алхам тутамд 3dB -ийн мэдрэмжийг сайжруулдаг. мэдээллийн хурдыг хоёр дахин бууруулдаг. Хэдийгээр 11 (2^11 = 2048) SF нь SF7 -ээс 12dB илүү мэдрэмтгий боловч өгөгдлийн хурд (62.5 кГц -ийн хурдтай) ~ 2700 bps -ээс 268 bps хүртэл буурдаг. Удаан өгөгдөл дамжуулагч нь илүү удаан ажилладаг тул илүү хурдан мэдээлэл дамжуулахаас илүү их энерги зарцуулдаг.

Мэдээллийн маш бага хурдыг IoT (зүйлсийн интернет) -ийн үе үе ажиглахад тэвчээртэй байж магадгүй (мөн батерейны энергийн зарцуулалт санамсаргүй байдлаар нэмэгдэх болно), харин x 4 хүрээний өсөлт нь маш үнэ цэнэтэй байж магадгүй юм!

CR (алдаа кодлох ханш): Их Британийн анхны туршилтуудад 4/5 CR ашигласан. (Энэ нь ашигтай 4 битийг 5 дамжуулах битээр кодлодог болохыг харуулж байна). CR -ийг 4/8 болгон нэмэгдүүлэх нь дамжуулах хугацааг ~ 27%-иар уртасгадаг боловч хүлээн авах чадварыг 1-1.5 дБм -ээр сайжруулдаг бөгөөд энэ нь 12-18%-иар сайжрах боломжтой гэсэн үг юм. Энэхүү CR -ийн тохируулга нь SF -ийг нэмэгдүүлэхтэй адил ашигтай биш юм.

NZ -ийн ихэнх туршилтууд 434.000 MHz, 2400 bps цуваа өгөгдөл, SF7, 62.5kHz BW ба CR 4/5 дээр хийгдсэн.

Алхам 9: Шууд DRF1278DM тохиргоо

DRF1278DM-ийг гадны микроконтроллероос тохируулж болно, тэр ч байтугай даруухан 8 зүү PICAXE-08. Нууцлаг 16 HEX кодчилол агуулсан хэдий ч энэ нь модулийг таслах, USB адаптерийн тохиргоог хийхээс илүүтэйгээр самбар дээр/нисэх боломжийг олгодог. Бүрэн мэдээллийг P.7-8-аас Доржи дээрээс үзнэ үү. pdf. [13] =>

Унтлагын янз бүрийн онцлог шинж чанарыг санал болгодог боловч HEX түвшний тохируулгын талаархи ойлголтыг Appcon-ийн (ойролцоо) APC-340 мэдээллийн хуудсаар дамжуулан олж авах боломжтой [14] =>

Энд байгаа Kiwi Andrew "Brightspark" HORNBLOW-ийн ачаар DRF1278DM TX-ийн хүчийг шат дамжуулах хагарлын налуу зам болгон хувиргахын тулд PICAXE-08M2 кодын фрагментийг оруулсан болно. (Илүү хялбар хүрээ/чадлын талаархи ойлголтыг авахын тулд PICAXE -ийн хүлээн авагчийн төгсгөлийн дуутай шууд холбож болно). TX 6 ба 7 түвшин нь NZ/Австралийн 25 мВт -аас (~ 14dBm эсвэл 5 -р тохиргоо) зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтэрсэн болохыг анхаарна уу. Эндрюгийн ойлголт нь цувралыг үзэж байхдаа terminal.exe (гайхалтай инженерийн хэрэгсэл [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) дээрээс түүхий зургаан өнцөгт серийн өгөгдлийг хянах/хуулах, буулгах замаар гарч ирэв. RF -ийн тэжээлийн түвшинг өөрчлөх үед модулиуд хоорондоо өгөгдөл дамжуулдаг.

Доржийн эрчим хүчний түвшний алхам = RH төгсгөлөөс 4 -р байт ($ 01, $ 02 гэх мэт) дээр дурдсан CS байт (CheckSum $ AB, $ AC гэх мэт) -ийг өөрчлөх шаардлагатай. Эрчим хүчний түвшинг өөрчлөхийн тулд PICAXE кодын өгүүлбэрийн жишээг дараах байдлаар харуулав.

хүлээх 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)

хүлээх 2

Алхам 10: Гүйцэтгэлийн тооцоо ба үр дүн

PICAXE 28X2 хөтөчтэй HOPERF 434 MHz Semtech LoRa ™ дээр суурилсан RFM98 өгөгдлийн модулийг Их Британийн ердийн хотын орчинд 750 м -ээс дээш линкээр хийсэн туршилтанд ашигласан. Дамжуулагч антенныг намхан шигтгээ дээр ~ 2½ м өндөрт, хүлээн авагчийг богино туйл дээр ~ 1½ м - хоёулаа газрын дээр байрлуулсан байв. Их Британийн 10 мВт TX -тэй 750м нягтралтай хот суурин газрын орчин баталгаатай (500 кГц BW ашигладаг ба ~ 22 кбит / сек өгдөг), дараа нь 10.4 кГц BW (эсвэл 455 bps) давтамжтай 6 км орчим зай нь дэд мВт -ын хүчин чадалтай юм шиг харагдаж байна!

Баталгаажуулах талбарын туршилтыг (SF7 ба зөвхөн BW 62.5 кГц-ийн тохиргоотой) Wellington (NZ) -д 3 x АА батерейгаар ажилладаг Dorji DRF1278DM модуль, түүнтэй төстэй антенаар хийсэн боловч Aus/NZ-ийн 25 мВт (14dBm)) TX хүч. Илүү нээлттэй орчин, модон барилгуудын тусламжтайгаар хотын захын дохиоллын холболтыг 3-10 км -т тогтмол хийдэг байв. (6dB -ийн ашиг нь LoS хүрээг хоёр дахин нэмэгдүүлснээр 4dB нэмэлт хүч ~ x 1½ болно. Тиймээс хүрээ нь Их Британийнхтай харьцуулахад> 1½ дахин сайжирч магадгүй юм).

Алхам 11: Breadboard -ийн зохион байгуулалт

Талхтай самбар (өмнө нь Доржийн "7020" GFSK модульд ашиглагддаг байсан) нь LoRa төхөөрөмж дээр хялбархан солигддог. GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) модуляцийг өмнө нь 433 МГц -ийн хамгийн сайн арга гэж үздэг байсан тул "7020" өргөлийн үр дүнг шинэ LoRa модулиудтай харьцуулах нь ашигтай байсан.

Алхам 12: PICAXE схем

RX & TX хоёулаа ижил төстэй схемийг ашигладаг боловч код нь арай өөр юм. Хэдийгээр PICAXE -ийн тусламжтайгаар угаасаа сэтгэл татам, амархан олж авсан боловч эрчим хүчний хэмнэлттэй унтах горимд орох оролдлого хийгээгүй байна. 3 xAA батерейны одоогийн хүчдэл ~ 15mA байсан бөгөөд дамжуулах үед ~ 50mA хүртэл импульс хийдэг байв.

Алхам 13: PICAXE дамжуулагчийн код

Мэдээжийн хэрэг, хоцрогдол, оршил хэсгийг шийдвэрлэх замаар энэ кодыг өргөн хүрээнд сайжруулж, өөрчилж болно. Одоогийн байдлаар энэ нь 0-100 руу шилжиж буй тоог нулимж байна. Туршилт нь зөвхөн найдвартай хүрээний нэхэмжлэлийг шалгах зорилготой байсан тул эрчим хүч хэмнэх горимыг идэвхжүүлэх оролдлого хийгээгүй (дамжуулагч, хүлээн авагчтай).

Алхам 14: PICAXE хүлээн авагчийн код ба дэлгэц

Энд засварлагчийн суулгасан "F8" терминалаар тоон утгыг харуулсан холбогдох PICAXE хүлээн авагчийн код байна. Энгийн тооллын гоо үзэсгэлэн бол дарааллыг хурдан сканнердах, алга болсон эсвэл намагжсан утгыг хурдан олж харах явдал юм.

Алхам 15: Хэрэглэгчдэд ээлтэй LoRa ™ RF -ийн тааруулах тусламж?

LoRa ™ модулийн тохиргоог ойлгох, шалгахад хэцүү байдаг тул энгийн тааруулах туслах хэрэгсэл болгон хямд (харьцангуй өргөн зурвасын) ASK 433 МГц -ийн хүлээн авагчийн модулийг ашиглах боломжтой болсон нь тааламжтай байна.

NZ/Aus гаралтын Jaycar нь ZW3102 модулийг санал болгодог бөгөөд үүнийг дуут дохионы хяналтанд нийцүүлэхийн тулд "мэргэн ухааны үүрэг" -д ятгаж болно. LoRa ™ дамжуулалттай (<5 метр) ойролцоо байх үед гарах дохиог "зураас" гэж сонсоход хялбар байдаг бол хавсаргасан LED -ийн тод байдал нь RSSI (хүлээн авсан дохионы бат бэхийн заалт) -тай холбоотой байдаг.

Доржигийн хийсэн ижил төстэй (бас хямд) модулийг Instructable [16] => https://www.instructables.com/id/433-MHz-tape-meas… -д оруулсан болно.

Алхам 16: Хээрийн туршилт- Шинэ Зеланд, Веллингтон

Энэхүү далайн эргийн тохиргоо нь Доржийн "7020" GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) модулиудтай хийсэн өмнөх туршилтыг харуулж байна. Дараа нь ийм нөхцөлд ойролцоогоор 1 км -ийн зайд орших бөгөөд хамгийн сайндаа хөнгөн ургамал, модон хүрээтэй барилгуудын дунд ~ 300 метр байв. Хил дамнасан боомтын холбоосыг зөвхөн дамжуулагчийг уулын энгэрт орших бүргэдийн үүрэнд 100 метрийн өндөрт өргөгдсөн үед л олж болно.

Үүний эсрэгээр 25 мВт -ын хүчин чадалтай Доржийн LoRa модулиуд нь хотын захыг "үерт автуулсан" бөгөөд гарны өндөр (~ 2.4 м) дамжуулалтыг ~ 3 км -ийн ойролцоо, 6 км -ийн хошууны "сайхан цэгүүд", мөн боомтын дундуур 10 км -ийн гадаргуугийн LOS хүртэл найдвартай илрүүлжээ. Чулуурхаг толгойн арын булан дахь цаана (цаана нь харагддаг) хүлээн авалт зогссон. LoRa -ийн тохиргоо нь BW 62.5 кГц, SR 7, CR 4/5 ба 25 мВт (14дБм) TX хүчийг долгионы олон талт босоо антен болгон ашигладаг байв.

Алхам 17: UK LoRa Versus FSK - 40km LoS (Line of Sight) туршилт

Кардиффт суурилсан Стюарт Робинсоны (GW7HPW радио сонирхогчийн) ачаар FSK (Давтамжийн ээлжийн түлхүүр) ба LoRa ™ харьцуулалтын туршилтыг Их Британийн Бристол суваг дээгүүр 40 км -ийн зайд хийсэн. Зургийг үзнэ үү.

1897 онд Маркони анхны "холын зайн" (эрчим хүчний өлсгөлөн оч дамжуулагч ашиглан 6-9 км зайд!) Туршилтыг явуулсан тул энэ бүс нутаг нь нэлээд утасгүй түүхэн бүс юм [17] =>

Стюартын үр дүн өөрөө ярьдаг - LoRa ™ өгөгдлийн холбоосыг 2014 онд түүний урьд өмнө нэр хүндтэй байсан Hope RFM22BFSK модульд шаардагдах хүч чадлын өчүүхэн төдий хэмжээгээр гайхалтай боломжтой байсан!

PICAXE-40X2 хяналттай RFM22B нь үнэндээ 50 долларын тойрог замд орсоор байгаа бөгөөд түүнээс дээш 100 км-ийн зайд LEO (Бага дэлхийн тойрог зам) -аар өнгөрөх үед газрын сул дохиог илрүүлж болно. (LoRa ™ модулиудыг 2013 оны нээлтийн үед ашиглах боломжгүй байсан) [18] =>)

Алхам 18: Бусад бүс нутгийн туршилтууд

Испанид 22km LoS (Харах шугам) болон Унгар хотод хэдхэн км -ийн зайд амжилттай холбоосууд хийгдсэн.

Технологийн ~ 900MHz давуу талыг харуулсан Libelium урамшууллыг үзээрэй [19] =>

Алхам 19: LoRa хүлээн авагч ба холбоосууд

Их Британийн HAB (Өндөр Өндөр Бөмбөлөг) туршилтууд LoRa ™ -ыг 240 км хүртэлх хоёр талын хамрах хүрээг хамарсан. Өгөгдөл дамжуулах хурдыг 1000bps-ээс 100bps болгон бууруулснаар эдгээр бөмбөлгүүдийн ердийн 6000-8000 м өндөрт 600 км-ийн зайд орших радио тэнгэрийн хаяаг хүртэл хамрах боломжтой болно. Бөмбөлөгийг GPS -ээр дамжуулан хянах боломжтой - HAB & LoRa ™ баримт бичгийг [20] => https://goo.gl/t4UkoN хаягаар шалгана уу.

HAB болон ирээдүйн LEO хиймэл дагуулын ажилд хоёуланд нь LoRa хүлээн авагчийг боловсруулж байна.

Дүгнэлт: LoRa ™ нь утасгүй сүлжээнд холбогдсон IoT (зүйлсийн интернет) шинээр гарч ирж буй, маш их алдагдуулдаг технологи болж хөгжиж байна. LoRa Alliance сайтаар дамжуулан мэдээлэл авч байгаарай [21] =>

Анхааруулга, талархал: Энэхүү данс нь үндсэндээ UHF утасгүй мэдээллийн технологийг өөрчилдөг тоглоомыг судалж, эмхэтгэхэд зориулагдсан болно. Хэдийгээр үнэгүй дээжийг (!) Угтаж байгаа ч надад дурдсан LoRa ™ үйлдвэрлэгчдийн аль нэгтэй нь арилжааны холбоо байхгүй байна. Энэ материалыг, ялангуяа боловсролын зориулалтаар "зүүн тийш хуулж" аваарай, гэхдээ сайтын зээлийг мэдээж үнэлдэг.

Тэмдэглэл: Зарим зургуудыг вэб эх сурвалжаас авсан бөгөөд үүнд (хэрэв дурдаагүй бол) талархалтай зээлийг сунгасан болно.

Стэн. SWAN => [email protected] Веллингтон, Шинэ Зеланд. (ZL2APS -1967 оноос хойш).

Холбоосууд: (2015 оны 5 -р сарын 15 -ны байдлаар)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]