Presentació de LoRa ™!: 19 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

LoRa ™ = Telemetria de dades sense fils de llarg abast i es relaciona amb un enfocament radical de modulació de dades d’espectre de difusió sense fils VHF / UHF bidireccional que ha estat desenvolupat recentment per marca comercial Semtech (una empresa electrònica multinacional nord-americana de llarga data (1960)). Consulteu [1] =>

La tecnologia darrere de LoRa ™ va ser desenvolupada per Cycleo, una empresa francesa adquirida per Semtech el 2012. LoRa ™ és propietària, però sembla que utilitza algun tipus de modulació de "freqüència d'escombratge" de polsos CSS (Chirp Spread Spectrum) "més senzilla" en lloc de DSSS (Direct Sequence SS) o FHSS (Frequency Hopping SS).

El lloc web de Semtech esmenta que "la tecnologia LoRa ™ ofereix un avantatge de pressupost d'enllaços de 20 dB en comparació amb les solucions existents, que amplia significativament l'abast de qualsevol aplicació alhora que proporciona el consum de corrent més baix per maximitzar la durada de la bateria".

Els intervals reclamats solen ser x10 els dels sistemes de dades sense fils UHF normals. Sí, en comparació amb les configuracions regulars de dades de banda estreta, LoRa ™ proporciona 100s de metres en lloc de 10s, diversos 1000m en lloc de simples 100s. Màgia!

LoRa ™ és una mica complicat, ja que utilitza termes i requereix configuracions que probablement no resulten familiars per a molts usuaris "normals". Gràcies, però, s'ha comprovat que és possible verificar les reclamacions amb configuracions senzilles; aquí s'utilitzen micros PICAXE de 3 dòlars EUA provinents del Regne Unit com a controladors. Els PICAXE són gairebé ideals per a aquestes proves, ja que estan programats en BASIC interpretat d’alt nivell i qualsevol despesa general de velocitat d’execució és incidental per a les dades LORA ™ de s-l-o-w. Consulteu [2] => www.picaxe.com

Pas 1: SX127x de Semtech

En les darreres dècades, i gràcies al processament de PC barat, s'han desenvolupat diversos modes digitals intel·ligents (especialment per radioaficionats) per treballar amb freqüència HF (3-30MHz) de baixa freqüència on l'ample de banda és preciós. (La modulació de l'espectre estès per fam d'ample de banda sol ser il·legal en aquestes freqüències més baixes). Alguns modes poden abastar oceans amb poca potència (uns quants watts), però són lents i necessiten un sofisticat programari de PC per codificar / descodificar, juntament amb comunicacions molt sensibles. receptors i antena significativa. Consulteu [3] =>

Els circuits integrats de RF VHF / UHF SX127x LoRa ™ de Semtech, però, contenen gairebé tot dins d’un xip intel·ligent de mida aproximada de xip de $ 4.

* Actualització a principis del 2019: Semtech ha actualitzat recentment la sèrie SX127x, amb els seus nous mòduls basats en SX126x que semblen molt útils. Consulteu altres comentaris al final instructable.

Semtech fa diverses variacions de IC de RF, sent el SX1278 una freqüència UHF inferior inclinada per adaptar-se als usuaris de banda ISM de 433 MHz. Freq. Superior Les ofertes de 800-900 MHz apel·len a un treball més professional, tot i que en aquestes freqüències properes a 1 GHz la reducció del punxó RF i l’absorció del camí del senyal poden ser un problema. No obstant això, les freqüències sub GHz tenen un soroll més baix, una potència de transmissió legalment més alta i una antena d’alt guany més compacta que pot compensar-ho.

A més de la modulació LoRa ™ (que es mostra a la imatge), els mòduls transceptors SX127x també poden produir senyals de to FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK / OOK i fins i tot FM (codi Morse!) Per adaptar-se als sistemes heretats. Consulteu els fulls de dades de Semtech (131 pàgines!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Nota: HOPERF, una empresa xinesa de dades sense fils de llarga tradició, ofereix mòduls LoRa ™ amb un IC RF96 / 97/98 "7 a side" que sembla similar al SX127x de Semtech. Tanmateix, es desconeix si es tracta només d'un segon proveïment asiàtic de LoRa ™ …

Pas 2: LoRa ™ difon els avantatges de l'espectre

Els sistemes SS (Spread Spectrum) no són nous, però la seva sofisticació significava que eren massa costosos per a molts usuaris fins que van evolucionar els enfocaments microelectrònics moderns. Com que les tècniques SS ofereixen interferències importants i disminueixen la immunitat, la seguretat i les transmissions "indetectables", el domini de l'exèrcit és llarg, fins i tot des de la Segona Guerra Mundial. Mireu el sorprenent treball de l’actriu bombardera Hedy Lamarr dels anys 40. [5] =>

La probable modulació de Chirp SS de LoRa ™, a més de gaudir d'altres avantatges de SS, pot oferir també immunitat a l'efecte Doppler de "freqüència de desplaçament", potser significativa en aplicacions ràpides de ràdio via satèl·lit LEO (Low Earth Orbital). Vegeu [6] =>

Però, aquí a la terra, la major atenció sorgeix de les afirmacions de Semtech (i de la promoció 2014-2015 de moltes altres, incloses IBM i MicroChip!), Que els dispositius LoRa ™ d’espectre de difusió UHF baix augmenten els intervals almenys d’un ordre de magnitud (x 10) sobre mòduls de dades tradicionals NBFM (Narrow Band FM) en condicions i configuracions similars.

Bona part d’aquest sorprenent augment de la gamma sembla que prové de la capacitat de LoRa de treballar A BAIX del nivell de soroll. La base d'això pot estar relacionada amb el fet que el soroll sigui aleatori (i, per tant, s'anul·li automàticament durant un període), mentre s'ordena un senyal (amb diverses mostres, per tant, "s'acumulen"). Consulteu el concepte a la imatge de surf adjunta.

Tot i que els transmissors de nivell mW de "olor a electró gras" de molt baixa potència poden ser viables (i les configuracions amb bateria poden tenir una vida útil de prop de anys), però, la desavantatge de LoRa ™ és que es poden associar enllaços de llarg abast de senyal feble amb velocitats de dades molt baixes (<1 kbps). Això pot ser incidental per a la supervisió ocasional de l'IoT (Internet de les Coses) en aplicacions que impliquen temperatures, lectura del comptador, estat i seguretat, etc.

Pas 3: SIGFOX: rival IoT basat en xarxa?

Potser el rival sense fils LPWA (àrea ampla de baixa potència) de IoR de LoRa ™ més proper sigui l'empresa francesa SIGFOX [7] =>

A diferència del LoRa ™ propietari de Semtech, els dispositius de SigFox són de font oberta i agradable, PER demand exigeixen una xarxa d’enllaç especialitzada. Per tant, esdevenen inútils, igual que els telèfons mòbils, quan queden fora de la cobertura de la xarxa SigFox, un factor particularment revelador a les regions remotes (o per als molts països que encara no han estat atesos). Els càrrecs de servei continus o l’augment del progrés tècnic també poden esdevenir un problema: el servei d’internet sense fils "Ricochet" de 900 MHz de Metricom a la dècada dels 90 ens ve al cap [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 Internet …

Els dispositius SigFox es diferencien de LoRa ™ en utilitzar “canals” de ràdio de 100 Hz UNB (banda ultra estreta), amb modulació BPSK (Binary Phase Shift Keying) a 100 bps. Els transmissors són similars a bateries de 10-25 mW, però a les bandes de llicència de 868-902 MHz. Les estacions base del terrat, que es connecten a Internet mitjançant fibra, etc., tenen receptors ultra sensibles de -142dBm. Es poden produir rangs de deu quilòmetres (per tant, similars a LoRa ™): s’han informat d’enllaços de dades d’avions de gran vol i de vaixells marins a prop de les estacions base de SigFox.

Però només es permeten missatges de 12 bytes, limitats a 6 missatges per hora. La informació arriba en pocs segons, però la xarxa SigFox no pot admetre comunicacions en temps real com les autoritzacions de targetes de crèdit i el sistema s’adapta millor als “fragments” de dades transmesos unes quantes vegades al dia. Normalment, poden incloure la lectura remota de comptadors de serveis públics, el control de flux i nivell, seguiment d’actius, alertes d’emergència o places d’aparcament. Aquest últim és un actiu real.

Les xarxes SigFox són bastant senzilles i es poden desplegar a una fracció del cost d’un sistema cel·lular tradicional. Espanya i França ja estan cobertes amb aproximadament 1.000 estacions base (contra 15.000 per al servei de telefonia mòbil estàndard), i aviat seguiran Bèlgica, Alemanya, Països Baixos, Regne Unit (via Arqiva) i Rússia. També hi ha proves a San Francisco, Sigfox no construeix directament aquestes xarxes, però contracta amb empreses locals per gestionar el desplegament relativament senzill d’estacions base d’antenes i terrats.. El desplegament pot ser ràpid i rendible: el seu soci de desplegament a Espanya va invertir 5 milions de dòlars en desplegar una xarxa a tot el país en només 7 mesos. Aquests socis locals revenden els serveis IoT, amb càrrec als usuaris finals al voltant de ~ 8 dòlars EUA a l'any per dispositiu.

L’adopció de l’enfocament de SigFox ha estat dramàtica, amb un impuls de finançament a principis del 2015 que va recaptar> 100 milions de dòlars EUA. Els rivals sense fils TI / CC (Texas Instruments / ChipCon), que es van unir recentment a SigFox, de fet indiquen que Lora ™ pot tenir debilitats - vegeu [9] =>

Les investigacions pràctiques sobre SigFox han estat difícils de localitzar, però consulteu Estadístiques de nivell "instruïbles" [10] =>

Podria ser que ambdós enfocaments coexistissin, igual que les ràdios bidireccionals (= LoRa ™) i els telèfons mòbils (= SigFox) per a comunicacions de nivell de veu. Actualment (maig de 2015) LoRa ™ és sens dubte la manera d’explorar les possibilitats sense fils d’IoT de llarg abast; seguiu llegint!

Pas 4: mòduls xinesos LoRa ™ -1

Tot i que és una invenció de la UE, els fabricants xinesos han adoptat els motors SX127x LoRa ™ de Semtech. La capacitat de LoRa per perforar edificis que obstrueixen ciutats asiàtiques massificades ha estat sens dubte atractiva.

Els fabricants de la mega ciutat electrònica xinesa de Shenzhen (prop de Hong Kong) han estat especialment entusiastes, amb ofertes destacades per part de "fabricants" com Dorji, Appcon, Ulike, Rion / Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF, NiceRF, YHTech i GBan. Tot i que els pinouts de la interfície difereixen una mica, els mòduls de 2 xips "micro moderats" de Dorji, Appcon, VoRice i NiceRFseem gairebé han estat dissenyats.

Per tant, es recomana un servei de Google Googling extensiu per a aquells que facin compres massives, mostres, enviaments gratuïts, informació tècnica més lúcida, millor accés a les funcions / pins SX127x, un control més fàcil, pes més lleuger, embalatge resistent (estil YTech's E32-TTL-100), etc. com ara eBay, Alibaba o Aliexpress [11] =>

Pas 5: mòduls xinesos LoRa ™ - 2

Tingueu en compte que els mòduls d’un xip més econòmics (<10 dòlars EUA) controlen el SX1278 mitjançant una tediosa interfície SPI (Serial Peripheral Interface) vinculada al rellotge. Tot i que són més grans i costen (~ 20 dòlars EUA), dos mòduls LoRa ™ de xip utilitzen un segon MCU a bord (microcontrolador) per a l'enllaç SX1278 i solen ser molt més fàcils de configurar i treballar amb la marxa. La majoria ofereixen un maneig de dades transparent TTL (Transistor Transistor Logic) estàndard de la indústria mitjançant simples pins RXD i TXD. Els petits LEDs vermells i blaus s’instal·len generalment a bord dels mòduls TTL, útils per a les estadístiques TX / RX.

NOTA: Les ofertes de 8 pins poden utilitzar un espaiat de pins de 2 mm en lloc de 2,54 mm (1/10 de polzada) estàndard, cosa que podria limitar l'avaluació de la placa de soldadura sense soldadura.

Tot i que la duplicació gairebé del preu dels dispositius TTL LoRa ™ pot resultar descoratjadora, els skinflints podrien considerar taulers més econòmics (tant per comprar com per enviar) sense el sòcol SMA i una antena "goma duck" que coincideixi. Per descomptat, no serà tan professional, però es pot fer fàcilment un simple fuet de ¼ (~ 165 mm de llarg) a partir de ferralla. Això pot fins i tot realitzar una antena "de goma", sobretot si està elevada.

En general (i, sospiradament, ràpidament influenciat per les ofertes cada vegada més nombroses), en el moment d’escriure aquest document (a mitjans d’abril de 2015), el DRF1278DM de Dorji a 433 MHz sembla la forma més senzilla de començar amb LoRa ™. Tanmateix, l'accés limitat de pinout d'aquest mòdul, la modificació del nivell HEX i la necessitat de tensions d'alimentació més altes (3,4 -5,5V) poden ser una limitació.

Pas 6: Dorji DRF1278DM

El fabricant xinès Shenzhen Dorji ven aquests mòduls micro comandats DRF1278DM per uns $ 20 dòlars cadascun de Tindie [12] =>

Els 7 pins estan espaiats de la tauleta de pa habitual 2,54 mm (= 1/10 de polzada). Es necessita un subministrament d'entre 3,4 i 5,5 V. Tanmateix, l'electrònica del mòdul funciona a tensions més baixes; hi ha un regulador de voltatge de 3.2V a bord. Aquesta necessitat de subministrament més gran és molesta a l'era "3V" actual, ja que, tot i que s'adapta a USB 5V (o fins i tot a voluminoses cèl·lules de 3 x AA 1,5V), impedeix l'ús de cèl·lules de moneda Li de 3V, etc.

Pas 7: adaptador USB DAC02

Es pot utilitzar un adaptador USB-TTL barat (aquí el DAC02 de Dorji) per a la configuració del mòdul mitjançant el programari de PC "RF Tools". No obstant això, els mòduls no són compatibles mecànicament quan s'insereixen i l'ús repetit pot estressar els pins …

Els adaptadors similars abunden a preus molt baixos, PER pre el pre-ús és essencial per assegurar-se que les funcions de pin de l'adaptador coincideixin amb les del mòdul sense fils. Si no ho fan (amb els intercanvis VCC / GND comuns), és possible que s’hagi d’utilitzar aproximacions de plom volador. Tot i que són una mica tediosos, també poden ser més versàtils ja que s’adapten a la configuració. d'altres mòduls (consulteu la configuració del transceptor HC-12) i fins i tot la visualització directa del programa del terminal en un PC.

Pas 8: Eines de configuració USB + SF, BW i CR Insights

A continuació es mostren pantalles pròpies de l'USB fàcil d'utilitzar que configuren "Eines de RF". Els mòduls Dorji no funcionaven, però la configuració de freqüència i potència s’hauria d’alterar almenys per a la normativa local. Molts països limiten la potència del transmissor a 433 MHz a 25 mW (~ 14 dBm) o fins i tot a 10 mW (10 dBm), es tracta de paràmetres de potència Dorji 5 i 3 respectivament.

La banda ISM lliure de llicències, que cobreix un segment de ~ 1,7 MHz entre 433,050 - 434,790 MHz, NO permet transmissions exactament a 433,000 MHz.

El tractament transparent de les dades sembla que, afortunadament, es produeix, és a dir, qualsevol informació de sèrie que s’introdueixi s’aconsegueix alimentar-se dentalment després de la transmissió “a l’aire”. Tanmateix, el rumor de memòria intermèdia de 256 bytes s'assemblava més a 176 bytes (CRC per sobre?), Algunes opcions de configuració amb l'eina Dorji eren difícils d'interpretar i els canvis "escrits" tampoc no sempre eren acceptats …

Descarregueu l'eina de configuració DRF_Tool_DRF1278D.rar de Dorji (que apareix a la columna "Recursos" RHS inferior) mitjançant => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html Consulteu diverses idees (especialment P. 9-10) a ús i adaptadors USB, etc =>

Explicació dels termes d’espectre estès de LoRa ™: (N. B. La velocitat de dades es relaciona amb BW i SF)

BW (amplada de banda en kHz): tot i que només 10s de kHz pot atraure, és important apreciar que els cristalls barats de 32 MHz que fan servir molts mòduls LoRa ™ (Dorji i HOPERF, etc.) poden no coincidir exactament en freqüència. També es poden produir derives i envelliment relacionats amb la temperatura. La selecció d’amplades de banda més estretes pot, per tant, evitar la sincronització de mòduls tret que s’utilitzi una tediosa regulació de cristalls i regulació tèrmica. Tot i que els fabricants de mòduls xinesos LoRa ™ com Dorji recomanen un mínim de 125 kHz en BW, per a la majoria dels propòsits un BW més reduït de 62,5 kHz hauria d’estar força bé. Consulteu la columna de la taula ombrejada que es mostra al pas 10.

SF ("xips" de factor de propagació com a registre de base 2): en els sistemes SS, cada bit de la seqüència binària pseudo-aleatòria es coneix com a "xip". Incrementar des de 7 (2 ^ 7 = 128 impulsos de xip per símbol) fins al límit de 12 millora la sensibilitat en 3dB cada pas, però aprox. redueix a la meitat la velocitat de dades. Tot i que, per tant, un SF d’11 (2 ^ 11 = 2048) és 12dB més sensible que SF7, la velocitat de dades baixa (a 62,5 kHz BW) de ~ 2700 bps a només 268 bps. Els transmissors de velocitat de dades lents també romanen en funcionament i, per tant, també poden consumir més energia que els transmissors que envien dades més ràpides.

Tot i que es poden suportar taxes de dades molt baixes per a la supervisió ocasional d’IoT (Internet de les Coses) (i l’augment de la fuga d’energia de la bateria gairebé incidental), mentre que l’increment del rang x 4 pot valer la pena.

CR (taxa de codificació d'errors): les proves inicials del Regne Unit utilitzaven un CR de 4/5. (Això indica que cada 4 bits útils estan codificats per 5 bits de transmissió). L’augment de CR a 4/8 allarga el temps de transmissió en un 27%, però millora la recepció d’1 a 1,5 dBm, cosa que representa una millora potencial d’interval d’un 12 a un 18%. Aquest ajust de CR probablement no donarà un guany d’interval tan beneficiós com incrementar el SF.

La majoria dels assaigs NZ eren a 434.000 MHz, dades de sèrie de 2400 bps, SF7, 62,5 kHz BW i CR 4/5.

Pas 9: Configuració directa del DRF1278DM

El DRF1278DM també es pot configurar des d’un microcontrolador extern, fins i tot amb un humil PICAXE-08 de 8 pins. Tot i que implica codificació HEX de base críptica 16, això permet modificar a bord / sobre la marxa en lloc de treure contínuament els mòduls i configurar l'adaptador USB. Consulteu els detalls complets P.7-8 al Dorji. pdf. [13] =>

Tot i que ofereix diverses funcions per dormir, també es poden obtenir estadístiques de modificació del nivell HEX mitjançant els fulls de dades APC-340 d'Appcon (gairebé semblants) [14] =>

Gràcies als companys Kiwi Andrew "Brightspark" HORNBLOW, que presentem un fragment de codi PICAXE-08M2 per modular la potència DRF1278DM TX en una rampa d'escales de transmissions. (Per obtenir més informació sobre el rang / la potència, aquestes es podrien associar fàcilment als tons generats per PICAXE del receptor també). Tingueu en compte, però, que els nivells de TX 6 i 7 superen el límit de NZ / Austràlia de 25 mW (~ 14 dBm o configuració 5). Les idees d'Andrew van sorgir de la supervisió / còpia i enganxament de les dades en sèrie hexadecimals de terminal.exe (una excel·lent eina d'enginyeria [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) mentre es visualitzava la sèrie xerrades de dades cap i des dels mòduls quan es canvia el nivell de potència de RF.

El pas de nivell de potència de Dorji = 4t byte des de l'extrem RH ($ 01, $ 02, etc.), a més del següent byte CS (CheckSum $ AB, $ AC, etc.), només s'ha de modificar. Exemples de frases de codi PICAXE per modificar el nivell de potència sobre la marxa són les següents:

espera 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)

espera 2

Pas 10: estimacions de rendiment i resultats

Els mòduls de dades RFM98 basats en Semtech LoRa ™ HOPERF 434 MHz impulsats per PICAXE 28X2 es van utilitzar en assajos realitzats sobre un enllaç de 750 m en un entorn urbà típic del Regne Unit. L'antena del transmissor es va elevar ~ 2½ m en un pal baix, amb el receptor en un pal curt ~ 1½ m - tots dos sobre el terra. Amb un entorn urbà dens de 750 m confirmat a 10 mW TX del Regne Unit (usant 500 kHz BW i donant així ~ 22 kbps), llavors a 10,4 kHz BW (o 455 bps) uns 6 km semblen factibles amb una potència sub mW.

A Wellington (NZ) es van fer proves de camp confirmatives (amb configuració SF7 i només BW 62,5 kHz) amb 3 x mòduls Dorji DRF1278DM impulsats per PICAXE-08M amb bateria AA i antena similar, però a la "ampolla de pintura" d'Aus / NZ superior a 25 mW (14 dBm)) Potència TX. Les connexions de senyals suburbanes, potser ajudades per un entorn més obert i edificis de fusta, es feien constantment entre 3 i 10 km. (Com que el guany de 6 dB duplica el rang LoS, llavors la potència addicional de 4 dB ~ x 1½. Per tant, els intervals poden millorar en relació amb els implicats del Regne Unit> 1½ vegades).

Pas 11: disseny del tauler de pa

Un disseny de tauler de panells (utilitzat anteriorment per als mòduls GFSK "7020" de Dorji) s'adapta a un simple canvi al dispositiu LoRa. La modulació GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) s’ha considerat anteriorment el millor enfocament de 433 MHz, per la qual cosa va ser beneficiós comparar els resultats de les ofertes "7020" amb els nous mòduls LoRa.

Pas 12: Esquema de PICAXE

Tant RX com TX utilitzen un disseny gairebé idèntic, tot i que el seu codi difereix una mica. Tot i que és naturalment atractiu i s’aconsegueix fàcilment amb PICAXEs, en aquesta etapa no es va intentar introduir modes de son d’estalvi d’energia. El consum de corrent de 3 bateries xAA era de ~ 15 mA, que pulsava a ~ 50 mA en transmetre.

Pas 13: Codi del transmissor PICAXE

Naturalment, aquest codi es pot millorar i modificar àmpliament, potser amb retards de resolució i preàmbuls. Actualment, és bàsicament escopir un número avançat de 0 a 100. Com que la prova es limitava a verificar reclamacions de rang fiables, no es va intentar (ni amb el transmissor ni amb el receptor) habilitar els modes d'estalvi d'energia.

Pas 14: Codi i pantalla del receptor PICAXE

Aquí teniu el codi de receptor PICAXE associat, amb valors numèrics mostrats a través del terminal "F8" incorporat a l'editor. La bellesa d’un recompte senzill és que les seqüències es poden escanejar visualment i es poden veure faltants o faltar els valors pantanosos.

Pas 15: ajudes fàcils d'ajust de RF LoRa ™?

Com que els paràmetres del mòdul LoRa ™ poden ser difícils de comprendre i verificar, es pot trobar plaentment l'ús de mòduls de recepció ASK 433 MHz barats (i de banda relativament ampla) com a ajuts simples de sintonització.

La sortida de NZ / Aus Jaycar ofereix un mòdul ZW3102 que es pot convèncer fàcilment en "tasques de sniffer" per adaptar-se a la supervisió del senyal audible. Quan es troba a prop (<5 metres) de les transmissions LoRa ™, el senyal de sortida s'escoltarà fàcilment com a "ratllades", mentre que la brillantor d'un LED adjunt es relaciona amb RSSI (Indicació de força del senyal rebut).

Un mòdul similar (i més econòmic) de Dorji apareix a Instructable [16] =>

Pas 16: proves de camp: Wellington, Nova Zelanda

Aquesta configuració de platja mostra les proves anteriors amb els mòduls GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) de Dorji "7020". Aleshores, els rangs van arribar a aproximadament 1 km en aquestes condicions i, en el millor dels casos, van ser de ~ 300 m per una vegetació lleugera i els edificis emmarcats en fusta de les localitats. Els enllaços portuaris creuats només es van trobar possibles quan el transmissor es va elevar significativament uns 100 metres més amunt en un punt de vista del niu d'àguila en un turó darrere.

En canvi, els mòduls LoRa de Dorji amb la mateixa potència de 25 mW van "inundar" el suburbi, amb transmissions de braç alt (~ 2,4 m) que es van detectar de manera fiable a ~ 3 km a prop, 6 km als "punts dolços" del cap i fins i tot 10 km de superfície LOS a través del port. La recepció només va cessar quan es trobava a badies darrere dels promontoris rocosos (visibles al fons). Els paràmetres de LoRa eren, BW 62,5 kHz, SR 7, CR 4/5 i 25 mW (14 dBm) d'alimentació TX en una antena vertical omnidireccional d'ona ¼.

Pas 17: LoRa del Regne Unit contra FSK: prova de 40 km de LoS (línia de visió)

Gràcies a Stuart Robinson (radioaficionat GW7HPW) de Cardiff, es van realitzar proves de comparació FSK (freqüència de desplaçament de freqüència) versus LoRa ™ a una distància elevada de 40 km a través del canal de Bristol del Regne Unit. Consulteu la imatge.

La regió és bastant històrica sense fils, ja que el 1897 Marconi va realitzar les seves primeres proves de "llarg abast" (entre 6 i 9 km amb transmissors d'espurnes famolencs!) A prop [17] =>

Els resultats de Stuart parlen per si sols: els enllaços de dades LoRa ™ van ser increïblement possibles el 2014 amb una fracció de la potència necessària per als seus respectius mòduls Hope RFM22BFSK.

De fet, un RFM22B controlat per PICAXE-40X2 encara està orbitant en els estimats $ 50sat, amb senyals de terra febles detectables a mesura que passa a LEO (Low Earth Orbital) a molts centenars de quilòmetres per sobre. (Els mòduls LoRa ™ no estaven disponibles a l'hora de llançament del 2013) [18] =>)

Pas 18: proves d'altres regions

Els enllaços amb èxit es van fer durant 22 km LoS (Line of Sight) a Espanya i diversos km a la ciutat d'Hongria.

Consulteu la promoció de Libelium que mostra els avantatges de la tecnologia ~ 900 MHz [19] =>

Pas 19: Receptor i enllaços LoRa

Les proves del Regne Unit HAB (High Altitude Ballooning) van donar cobertura LoRa ™ de 2 vies fins a 240 km. La reducció de la velocitat de dades de 1000bps a 100bps hauria de permetre la cobertura fins a l’horitzó de ràdio, que potser és de 600 km a l’altura elevada típica d’aquests globus de 6000-8000m. El seguiment de globus es pot fer a través del GPS a bord. Consulteu l’extensa documentació HAB & LoRa ™ a [20] =>

Està en desenvolupament un receptor LoRa tant per a HAB com per a futurs treballs per satèl·lit LEO. Detalls a seguir.

Resum: LoRa ™ es perfila com a tecnologia pertorbadora, especialment per a les aplicacions en xarxa sense fils IoT (Internet de les coses) emergents i amb molta publicitat. Estigueu informat a través del lloc de LoRa Alliance [21] =>

Exempció de responsabilitat i agraïment: aquest compte està pensat bàsicament com a investigació directa i recopilació de, el que sembla, un joc que canvia la tecnologia de dades sense fils UHF. Tot i donar la benvinguda a mostres gratuïtes (!), No tinc cap vincle comercial amb cap dels fabricants de LoRa ™ esmentats. No dubteu a "copiar a l'esquerra" aquest material, especialment per a ús educatiu, però el crèdit del lloc és natural.

Nota: Algunes imatges s'han obtingut a la web, per la qual (si no es fa referència) s'amplia el crèdit agraït.

Stan. SWAN => [email protected] Wellington, Nova Zelanda. (ZL2APS -des de 1967).

Enllaços: (al 15 de maig de 2015)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8] https://ca.wikipedia.org/wiki/Ricochet_%28Internet …

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]