LoRa ™ bilan tanishish: 19 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

LoRa ™ = Uzoq masofali simsiz ma'lumot telemetriyasi va VHF/UHF ikki tomonlama simsiz ma'lumotlarni uzatishni modulyatsiyalashning radikal yondashuvi bilan bog'liq bo'lib, u yaqinda Semtech tomonidan ishlab chiqilgan va savdo markasi (™) - 1960 yilda AQShning ko'p millatli elektronika firmasi. Qarang: [1] =>

LoRa ™ texnologiyasi 2012 yilda Semtech tomonidan sotib olingan frantsuz kompaniyasi Cycleo tomonidan ishlab chiqilgan. LoRa ™ xususiy, lekin u "oddiy" CSS (Chirp Spread Spectrum) impulsli FM "tozalash chastotasi" modulyatsiyasidan ko'ra ko'proq ko'rinadi. DSSS (Direct Sequence SS) yoki FHSS (Frequency Hopping SS).

Semtech veb -saytida "LoRa ™ texnologiyasi mavjud echimlar bilan taqqoslaganda 20 dB -lik byudjet afzalligi taklif qiladi, bu esa batareyaning ishlash muddatini uzaytirish uchun eng kam oqim sarfini etkazib, har qanday dastur doirasini sezilarli darajada kengaytiradi".

Talab qilingan diapazonlar, odatda, standart UHF simsiz ma'lumot tizimlarining x10. Ha -oddiy tor tarmoqli ma'lumotlari bilan taqqoslaganda, LoRa ™ 10 soniyani emas, balki 100 metrni beradi, bir necha 100 metrni emas, balki 1000 metrni beradi. Sehr!

LoRa ™ biroz murakkab, chunki u atamalarni ishlatadi va ko'p "oddiy" foydalanuvchilarga notanish sozlamalarni talab qiladi. Shunisi quvonarliki, da'volarni oddiy sozlamalar yordamida tekshirish mumkin edi - bu erda Buyuk Britaniyaning 3 AQSh dollari miqdoridagi PICAXE mikrosxemalari yordamida nazoratchi sifatida. PICAXE-lar bunday sinovlar uchun juda mos keladi, chunki ular yuqori darajadagi BASIC dasturlashtirilgan va har qanday bajarilish tezligi s-l-o-w LORA ™ ma'lumotlari uchun tasodifiydir! [2] => www.picaxe.com ga qarang.

1 -qadam: Semtech -ning SX127x

So'nggi o'n yilliklarda va kompyuterda arzon ishlov berish yordamida tarmoqli kengligi qimmat bo'lgan past chastotali HF (3-30MGts) uchun turli xil aqlli raqamli rejimlar (ayniqsa, radiochastotalar) ishlab chiqildi. (Tarmoqli kengligi och spektrli modulyatsiya odatda bu past chastotalarda noqonuniy hisoblanadi). Ba'zi rejimlar kam quvvatli (bir necha Vatt) okeanlarni qamrab olishi mumkin, lekin sekin va kodlash/dekodlash uchun juda murakkab kompyuter dasturlari, shuningdek, juda nozik xabarlar kerak. qabul qiluvchilar va muhim antenna. Qarang [3] =>

Semtech -ning VHF/UHF SX127x LoRa ™ chastotali IC -lari deyarli hamma narsaga ega - 4 AQSh dollarlik bosh barmog'i bilan!

* 2019 yil boshidagi yangilanish: Semtech yaqinda SX127x seriyasini yangiladi, ularning yangi SX126x modullari juda qimmatga o'xshaydi. Ko'rsatmalar oxirida boshqa sharhlarga murojaat qiling.

Semtech bir nechta RF chastotalarini o'zgartiradi, SX1278 past chastotali, UHF 433 MGts ISM diapazoni foydalanuvchilariga mos keladi. Yuqori chastota. 800-900 MGts chastotali takliflar ko'proq professional ishlarni talab qiladi, lekin 1 gigagertsli chastotalarda chastotali chastotalar chastotasi kamayadi va signal yo'lining yutilishi muammo bo'lishi mumkin. Sub -gigagertsli chastotalarda shovqin past, qonuniy ravishda yuqori uzatish quvvati va ixcham yuqori daromadli antenna mavjud, bu esa buni bartaraf etishi mumkin.

LoRa ™ modulyatsiyasi bilan bir qatorda (rasmda ko'rsatilgan), SX127x qabul qiluvchi modullari eski tizimlarga mos ravishda FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK va hatto FM tovush signallarini (Morse Code!) Ishlab chiqarishi mumkin. Semtech ma'lumotlar jadvaliga qarang (131 sahifa!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Eslatma: HOPERF, Xitoyda uzoq vaqtdan beri simsiz ma'lumot uzatish firmasi, Semtech SX127x ga o'xshash "7 yon" RF96/97/98 IC bilan LoRa ™ modullarini taklif qiladi. Bu faqat Osiyo LoRa ™ 2 -chi manbai ekanligi noma'lum …

2 -qadam: LoRa ™ spektrining afzalliklarini tarqatadi

SS (Spread Spectrum) tizimlari yangi emas, lekin ularning murakkabligi shuni anglatadiki, zamonaviy mikroelektronik yondashuvlar rivojlanmaguncha ular ko'p foydalanuvchilar uchun juda qimmatga tushgan. SS texnikasi muhim shovqin va zaiflashuvchi immunitet, xavfsizlik va "aniqlanmagan" uzatishni taklif qilganligi sababli, ular harbiy sohani uzoq vaqtdan beri, hatto Ikkinchi Jahon Urushining ikkinchi davrida ham. 1940 -yillarning ajoyib bomba aktrisasi Hedi Lamarrning ajoyib asarini ko'ring! [5] =>

LoRa ™ ning Chirp SS modulyatsiyasi va boshqa SS imtiyozlaridan foydalangan holda, Doppler ta'sirining "o'zgaruvchan chastotali" immunitetini ham taklif qilishi mumkin - bu tez harakatlanuvchi LEO (Low Earth Orbital) sun'iy yo'ldoshli radio dasturlarida muhim ahamiyatga ega. Qarang: [6] =>

Ammo -bu erda -eng ko'p e'tibor Semtech (2014-2015 yillardagi ko'plab boshqa IBM va MicroChip -ning targ'iboti!) Da'volaridan kelib chiqadi. x 10) shunga o'xshash sharoit va sozlamalarda an'anaviy NBFM (tor tarmoqli FM) ma'lumotlar modullari orqali.

Bu ajoyib diapazonni ko'paytirish LoRaning shovqin darajasidan pastda ishlash qobiliyatidan kelib chiqadi. Buning asosi shovqin tasodifiy bo'lishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin (va shuning uchun ma'lum vaqt ichida o'z -o'zidan o'chib ketadi), signal buyurtma qilinganida (bir nechta namunalar bilan "uni qurish"). Qo'shilgan sörf rasmidagi kontseptsiyaga murojaat qiling!

Garchi juda past quvvatli "yog'li elektronning hidi" mVt darajali transmitterlarni amalga oshirish mumkin bo'lsa -da (va batareya bilan ishlaydigan qurilmalarning saqlash muddati yaqin yillar bo'lishi mumkin), lekin LoRa ™ ning salbiy tomoni shundaki, u uzoq masofali signallarning zaif signallari bilan bog'liq bo'lishi mumkin. juda past ma'lumot uzatish tezligi bilan (<1kbps). Bu harorat, hisoblagichlarni o'qish, holat va xavfsizlik va boshqalarni o'z ichiga olgan ilovalarda vaqti -vaqti bilan IoT (Internet of Things) monitoringi uchun tasodifiy bo'lishi mumkin.

3 -qadam: SIGFOX - tarmoqqa asoslangan IoT raqibi?

Balki LoRa ™ ning eng yaqin IoT uzoq masofali LPWA (past quvvatli kenglik) simsiz raqibi frantsuz kompaniyasi SIGFOX [7] =>

Semtech -ning LoRa ™ -dan farqli o'laroq, SigFox -ning qurilmalari ochiq manbali, lekin ular maxsus bog'lanish tarmog'ini talab qiladi. SigFox tarmog'i qamrab olinmaganida, ular mobil telefonlar kabi foydasiz bo'lib qoladi - bu, ayniqsa, uzoq mintaqalarda (yoki hali xizmat ko'rsatilmagan ko'plab mamlakatlarda!). Doimiy xizmat haqi yoki texnik taraqqiyotning oshishi ham muammoga aylanishi mumkin - 90 -yillarning oxirlarida Metricom kompaniyasining 900 MGts chastotali "Ricochet" simsiz Internet xizmati esga olinadi [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 Internet …

SigFox qurilmalari LoRa ™ dan 100 gigagertsli BPSK (ikkilamchi fazali almashish klavishi) 100 gigabaytli "kanalli" UNB (ultra tor tarmoqli) ishlatishda farq qiladi. Transmitterlar batareyaga o'xshash 10-25 mVt, lekin litsenziyasiz 868-902 MGts diapazonli. Internetga tola va boshqalar orqali ulanadigan uyingizda tayanch stantsiyalarida o'ta sezgir -142dBm qabul qilgichlar mavjud. 10 km masofaga olib kelishi mumkin (shuning uchun LoRa ™ ga o'xshash) - ma'lumotlar havolalari SigFox tayanch stantsiyalari yaqinida yuqori uchuvchi samolyotlar va offshor kemalardan xabar qilingan.

Ammo soatiga 6 ta xabar bilan cheklangan 12 baytli xabarlarga ruxsat berilgan. Ma'lumot bir necha soniya ichida keladi, lekin SigFox tarmog'i kredit karta ruxsatnomalari kabi real vaqtda aloqalarni qo'llab-quvvatlay olmaydi va tizim kuniga bir necha marta uzatiladigan "parchalarga" mos keladi. Odatda, bu masofadan o'lchash asboblarini o'qish, oqim va darajani kuzatish, aktivlarni kuzatish, favqulodda ogohlantirishlar yoki mashinalar to'xtash joylarini o'z ichiga olishi mumkin - ikkinchisi haqiqiy aktiv!

SigFox tarmoqlari juda oddiy va ularni an'anaviy uyali aloqa tizimidan ancha arzon narxda ishlatish mumkin. Ispaniya va Frantsiya allaqachon 1000 ta tayanch stantsiyalar bilan qoplangan (standart uyali aloqa xizmatlari uchun 15 000), yaqinda Belgiya, Germaniya, Gollandiya, Buyuk Britaniya (Arqiva orqali) va Rossiya. Sinovlar San -Frantsiskoda ham davom etmoqda.

Sigfox bu tarmoqlarni to'g'ridan -to'g'ri qurmaydi, lekin mahalliy kompaniyalar bilan uyingizda bazaviy stantsiyalar va antennalarni nisbatan oddiy joylashtirish bilan shug'ullanadi.. Ishga tushirish tez va iqtisodiy jihatdan samarali bo'lishi mumkin- ularning Ispaniyadagi joylashtirish bo'yicha hamkori butun mamlakat bo'ylab tarmoqni atigi 7 oy ichida joylashtirish uchun 5 million dollar sarfladi. Bu mahalliy sheriklar IoT xizmatlarini qayta sotadilar, oxirgi foydalanuvchidan har bir qurilma uchun yiliga ~ 8 AQSh dollari.

SigFox yondashuvining qo'lga kiritilishi keskin bo'ldi, 2015 yil boshida moliyalashtirish $ 100 mln. Yaqinda SigFox -ga qo'shilgan simsiz raqobatchilar TI/CC (Texas Instruments/ChipCon), aslida Lora ™ ning zaif tomonlari bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi - qarang: [9] =>

SigFox tadqiqotlarini qo'l bilan topish qiyin bo'lgan, ammo "Ko'rsatmalar" darajasidagi ma'lumotlarga qarang [10] =>

Ehtimol, har ikkala yondashuv ham, masalan, ovozli xabarlar uchun ikki tomonlama radiolar (= LoRa ™) va uyali telefonlar (= SigFox) kabi bir vaqtda mavjud bo'lishi mumkin. Hozirgi vaqtda (2015 yil may) LoRa ™- bu IoT-ning uzoq masofali simsiz aloqa imkoniyatlarini o'rganishning aniq usuli- o'qing!

4 -qadam: Xitoy LoRa ™ modullari -1

Evropa Ittifoqi ixtirosi bo'lsa -da, Semtech kompaniyasining SX127x LoRa ™ dvigatellari xitoylik ishlab chiqaruvchilar tomonidan katta qiziqish bilan qabul qilingan. LoRaning Osiyo gavjum shaharlaridagi binolarni to'sib qo'yishi, shubhasiz, jozibador bo'lgan.

Xitoyning mega-elektron Shenjjen shahridagi (Gonkong yaqinidagi) ishlab chiqaruvchilar, ayniqsa, Dorji, Appcon, Ulike, Rion/Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenchjen Taida, SF kabi "ishlab chiqaruvchilar" tomonidan taklif qilingan. NiceRF, YHTech va GBan. Garchi ularning interfeyslari biroz farq qilsa -da, Dorji, Appcon, VoRice va NiceRFseem tomonidan ishlab chiqarilgan 2 ta "mikro -moderatsiyalangan" modullar deyarli nishon bilan ishlangan.

Ommaviy xaridlar, namunalar, bepul etkazib berish, aniqroq texnik tushuncha, SX127x xususiyatlariga/pimlariga yaxshiroq kirish, osonroq boshqarish, engilroq vazn, qo'pol qadoqlash (YTech'sE32-TTL-100 uslubi) va boshqalardan so'ng keng qamrovli Googling tavsiya etiladi. EBay, Alibaba yoki Aliexpress kabi [11] =>

5 -qadam: Xitoy LoRa ™ modullari - 2

Arzonroq (<$ US10) bitta chipli modullar SX1278ni zerikarli soat bilan bog'langan SPI (ketma -ket periferik interfeys) orqali boshqarishini ogohlantiring. Ular kattaroq va qimmatroq bo'lsa -da (~ 20 AQSh dollari), ikkita LoRa ™ chipli modullar SX1278 aloqasi uchun bortdagi 2 -chi MCU (mikrokontroller) dan foydalanadi va odatda ularni sozlash va ishlashni osonlashtiradi. Ko'pchilik sanoat standarti TTL (Transistor Transistor Logic) bilan oddiy RXD va TXD pinlari orqali ma'lumotlarni shaffof qayta ishlashni taklif qiladi. Kichik qizil va ko'k LEDlar odatda TTL modullariga o'rnatilgan - bu TX/RX ma'lumotlari uchun qulay.

ESLATMA: 8 ta pinli standart 2,54 mm (1/10 dyuym) o'rniga 2 mm pinli oraliqni ishlatishi mumkin, bu esa lehimsiz non taxtasini baholashni cheklashi mumkin.

TTL LoRa ™ qurilmalarining narxining ikki baravar oshishi qo'rqinchli bo'lishi mumkin bo'lsa -da, skinflints SMA rozetkasi bo'lmagan va mos keladigan "rezina o'rdak" antennasiz arzonroq taxtalarni (sotib olish va jo'natish uchun) ko'rib chiqishi mumkin. Bu, albatta, professional bo'lmaydi, lekin oddiy to'lqinli (~ 165 mm uzunlikdagi) qamchi osonlikcha hurda simdan tayyorlanishi mumkin. Bu hatto "rezina o'rdak" antennasini ham bajarishi mumkin, ayniqsa baland bo'lsa!

Umuman olganda (va, ehtimol, tobora ko'payib borayotgan takliflar tez ta'sir qilmoqda), yozilish vaqtida (2015 yil aprel oyining o'rtalarida) Dorji433 MGts DRF1278DM LoRa ™ bilan ishlashni boshlashning eng oson yo'li bo'lib tuyuladi. Biroq, bu modulning cheklangan kirish nuqtasi, HEX darajasidagi sozlash va yuqori kuchlanish kuchlanishiga ehtiyoj (3.4 -5.5V) cheklangan bo'lishi mumkin.

6 -qadam: Dorji DRF1278DM

Xitoylik ishlab chiqaruvchi Shenjen Dorji bu mikro buyruqli DRF1278DM modullarini har birini 20 AQSh dollariga sotadi [12] =>

7 ta pin 2,54 mm (= 1/10 dyuym) odatdagi non paneli bilan bir -biridan ajratilgan. 3,4 - 5,5 V gacha kuchlanish kerak. Elektron modul past kuchlanishlarda ishlaydi - bortda 3,2V kuchlanish regulyatori bor. Hozirgi "3V" davrida bu yuqori ta'minot talabi juda qiyin, chunki bu USB 5V (yoki hatto 3 x AA 1.5V katta hajmli) mos keladigan bo'lsa -da, bitta 3V Li tangali xujayralarni ishlatishni oldini oladi va hokazo. Regulyatorni chetlab o'tish mumkinmi?

7 -qadam: DAC02 USB adapteri

Modulni sozlash uchun "RF asboblari" kompyuter dasturi orqali arzon USB - TTL adapteridan (bu erda Dorji DAC02) foydalanish mumkin. Modullar mexanik ravishda qo'llab -quvvatlanmaydi, lekin ularni qayta ishlatish pinlarni stressga olib kelishi mumkin …

Shunga o'xshash adapterlar juda arzon narxlarda, lekin oldindan ishlatishdan oldin, adapterning pin funktsiyalari simsiz modulga mos kelishini ta'minlash kerak! Agar ular bo'lmasa (VCC/GND almashinuvi tez -tez), uchuvchi qo'rg'oshin yondashuvlaridan foydalanish kerak bo'lishi mumkin. Zerikarli bo'lsa -da, ular konfiguratsiyaga mos keladigan darajada ko'p qirrali bo'lishi mumkin. boshqa modullar (HC-12 qabul qiluvchi-qabul qilish moslamasiga qarang) va hatto kompyuterda to'g'ridan-to'g'ri terminal dasturini ko'rsatish.

8 -qadam: USB Config Tools + SF, BW va CR Insights

Bu erda "RF asboblari" konfiguratsiyasi foydalanuvchilarga qulay USB -ga xos bo'lgan ekranlar. Dorji modullari qutidan tashqarida ishladi, lekin chastota va quvvat sozlamalari hech bo'lmaganda mahalliy qoidalar uchun o'zgartirilishi kerak. Ko'pgina mamlakatlar 433 MGts chastotali uzatuvchi quvvatini 25 mVt (~ 14 dBm) yoki hatto 10 mVt (10 dBm) bilan cheklaydi - bular mos ravishda Dorji quvvat sozlamalari 5 va 3.

433.050 - 434.790 MGts oralig'ida ~ 1,7 MGts bo'lakni o'z ichiga olgan litsenziyasiz ISM diapazoni ham 433.000 MGts chastotada uzatishga ruxsat bermaydi!

Ma'lumotni shaffof ishlov berish minnatdorchilik bilan ko'rinadi, demak, ketma -ket uzatiladigan ma'lumotlar oxir -oqibat, "efirda" uzatilgandan so'ng, tish bilan tiniq tarzda chiqariladi. Mish -mishlarga ko'ra, 256 baytli bufer 176 baytga o'xshaydi (CRC yuklamasi?), Dorji asbobining ba'zi sozlamalarini talqin qilish qiyin edi va "yozilgan" o'zgarishlar har doim ham qabul qilinmagan.

=> Http://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html orqali Dorji -ning DRF_Tool_DRF1278D.rar konfiguratsiya vositasini yuklab oling (RHS pastki qismida "Resurslar" ustuni yaqinida ko'rsatilgan) bu USB -adapterlardan foydalanish va hk =>

LoRa ™ tarqalish spektrining tushuntirishlari: (NB Ma'lumot uzatish tezligi BW va SF bilan bog'liq)

BW (tarmoqli kengligi kHzda): Garchi atigi 10 soniyali kVt chastotasi yoqishi mumkin bo'lsa -da, LoRa ™ modullarining ko'pchiligi (Dorji va HOPERF va boshqalar) ishlatadigan 32 MGtsli arzon kristallar chastotada to'liq mos kelmasligini bilish muhimdir. Harorat o'zgarishi va qarish ham paydo bo'lishi mumkin. Tor tarmoqli kengligini tanlash, shuning uchun modul sinxronlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin, agar zerikarli kristalli sozlash va termal regulyatsiya ishlatilmasa. Garchi Dorji kabi Xitoyning LoRa ™ modul ishlab chiqaruvchilari eng kam 125 kHz BW ni tavsiya qilsalar -da, aksariyat hollarda 62,5 kHz gacha bo'lgan BW torroq bo'ladi. 10 -qadamda ko'rsatilgan soyali jadval ustuniga qarang.

SF (tarqatish faktori "chiplari" 2-jurnal): SS tizimlarida psevdo-tasodifiy ikkilik ketma-ketlikdagi har bir bit "chip" deb nomlanadi. 7 dan (har bir belgiga 2^7 = 128 ta chip pulslari) 12 chegarasiga qadar oshirish har bir qadamda 3dB tomonidan sezgirlikni yaxshilaydi, lekin taxminan. ma'lumotlar tezligini ikki baravar kamaytiradi. Garchi 11 (2^11 = 2048) SF SF7 ga qaraganda 12dB sezgirroq bo'lsa -da, ma'lumot uzatish tezligi (62,5 kHz BVtda) ~ 2700 bpsdan atigi 268 bpsgacha tushadi. Sekin ma'lumotlar tezligi uzatgichlari ham uzoqroq turadi va shuning uchun ham tezroq ma'lumot yuboradigan uzatgichlarga qaraganda ko'proq energiya sarflashi mumkin.

Vaqti -vaqti bilan Internet (narsalar Interneti) monitoringi uchun (va tasodifiy batareya quvvati sarfining ko'payishi) ma'lumotlar uzatish tezligi juda past bo'lishi mumkin, x 4 diapazonini kuchaytirish esa juda qimmatli bo'lishi mumkin!

CR (xato kodlash tezligi): Buyuk Britaniyaning dastlabki sinovlarida 4/5 CR ishlatilgan. (Bu har 4 ta foydali bit 5 ta uzatish biti bilan kodlanganligini bildiradi). CRni 4/8 ga ko'tarish uzatish vaqtini ~ 27%ga uzaytiradi, lekin qabul qilishni 1 dan 1,5 dBm gacha yaxshilaydi, bu esa diapazonni 12-18%ga yaxshilashi mumkin. Ushbu CR -ni o'zgartirish, ehtimol, SFni ko'paytirish kabi foydali daromad keltirmaydi.

Ko'pgina NZ sinovlari 434.000 MGts, ketma -ket 2400 bps, SF7, 62.5 kHz BW va CR 4/5 chastotalarida o'tkazildi.

9 -qadam: DRF1278DM to'g'ridan -to'g'ri konfiguratsiyasi

DRF1278DM-ni tashqi mikrokontrolder yordamida ham sozlash mumkin, hatto oddiy 8 pinli PICAXE-08. HEX kodli 16 ta shifrlangan bazani o'z ichiga olgan bo'lsa -da, bu modulni doimiy ravishda olib tashlash va USB adapterini konfiguratsiyasini emas, balki bortda/tez sozlash imkonini beradi. Dorji-dagi to'liq tafsilotlarga qarang. P.7-8. pdf. [13] =>

U turli xil uyqu xususiyatlarini taklif qilsa-da, HEX darajasidagi sozlashlarni Appcon-ning APC-340 ma'lumot varaqlari orqali olish mumkin [14] =>

Kivi Endryu "Brightspark" HORNBLOW hamkasbiga rahmat, bu erda DRF1278DM TX quvvatini zinapoyada uzatuvchi pog'onali rampaga aylantirish uchun PICAXE-08M2 kodli parcha. (Osonroq diapazon/quvvat haqida ma'lumot olish uchun, bu qabul qiluvchining PICAXE tomonidan ishlab chiqarilgan ohanglari bilan bog'liq bo'lishi mumkin). E'tibor bering, TX 6 va 7 darajalari NZ/Avstraliyaning 25 mVtlik ruxsatnomasidan oshadi (~ 14 dBm yoki 5 -sozlash). Endryu tushunchasi ketma-ket ketma-ketlikni ko'rishda terminal.exe (ajoyib muhandislik vositasi [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) dan olti oltilik ketma-ket ma'lumotlarni kuzatish/nusxalash va joylashtirish natijasida paydo bo'ldi. ma'lumotlar uzatish chastotasi chastotasi o'zgarganda modullarga va u erdan.

Dorji quvvat darajasi bosqichi = RH oxiridan 4 bayt ($ 01, $ 02 va boshqalar) va quyidagi CS baytini (CheckSum $ AB, $ AC va boshqalar) o'zgartirish kerak. Quvvat darajasini o'zgartirish uchun PICAXE kodli jumlalar namunalari quyidagicha:

kut 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)

kut 2

10 -qadam: Ishlash baholari va natijalari

PICAXE 28X2 boshqariladigan HOPERF 434 MGts chastotali Semtech LoRa ™ RFM98 ma'lumotlar modullari Buyuk Britaniyaning odatiy shahar muhitida 750 m masofada o'tkazilgan sinovlarda ishlatilgan. Transmitter antennasi past pog'onada ~ 2½ m balandlikda, qabul qilgich esa qisqa tirgakda ~ 1½ m balandlikda - ikkalasi ham erdan baland. 750 m zichlikdagi shahar muhiti Buyuk Britaniyaning 10 mVt TX diapazonida (500 kHz BW yordamida va ~ 22 kbit / s tezlikda), keyin 10,4 kHz BVt (yoki 455 bps) da 6 km masofada sub -MVt quvvat bilan amalga oshirilishi mumkin ko'rinadi!

Tasdiqlovchi dala sinovlari (SF7 va faqat BW 62,5 kHz sozlamalari bilan) Vellingtonda (NZ) 3 x AA batareyali PICAXE-08M batareyali Dorji DRF1278DM modullari va shunga o'xshash antennaga ega, lekin Aus/NZ ning 25 mVt (14 dBm)) TX quvvati. Shahar atrofidagi signal aloqasi, ehtimol ochiq muhit va yog'och binolar yordamida, 3-10 km masofada uzluksiz amalga oshirilgan. (6dB daromad LoS diapazonini ikki barobarga ko'paytirganda, 4dB qo'shimcha quvvat ~ x 1½. & Shuning uchun diapazonlar Buyuk Britaniyaning nazaridan> 1½ marta yaxshilanishi mumkin).

11 -qadam: Breadboard tartibi

Non -taxtali tartib (ilgari Dorjining "7020" GFSK modullari uchun ishlatilgan) LoRa qurilmasiga oddiy almashtirishga mos keladi. GFSK (Gauss Frek. Shift Keying) modulyatsiyasi ilgari 433 MGts chastotali eng yaxshi yondashuv hisoblangan, shuning uchun "7020" takliflari natijalarini yangi LoRa modullari bilan solishtirish foydali bo'lgan.

12 -qadam: PICAXE sxemasi

RX va TX ikkalasi ham deyarli bir xil sxemadan foydalanadilar, lekin ularning kodlari biroz farq qiladi. PICAXE -lar yordamida tabiiy ravishda jozibali va osonlikcha erishilgan bo'lsa -da, bu bosqichda energiya tejaydigan uyqu rejimiga kirishga urinish amalga oshirilmadi. 3 ta xAA batareyalaridan oqim oqimi ~ 15mA, uzatishda ~ 50mAgacha pulsatsiyalanadi.

13 -qadam: PICAXE uzatuvchi kodi

Tabiiyki, bu kodni, ehtimol, kechikishlar va kirish so'zlari bilan, kengaytirish va o'zgartirish mumkin. Hozirgi vaqtda bu faqat 0-100 gacha bo'lgan raqamni tupurishdir. Sinov faqat ishonchli diapazonli da'volarni tekshirishga mo'ljallanganligi sababli, quvvatni tejash rejimlarini yoqishga hech qanday urinish bo'lmagan (na uzatuvchi, na qabul qilgich bilan).

14 -qadam: PICAXE qabul qiluvchining kodi va displeyi

Bu erda PICAXE qabul qilish kodi, raqamli qiymatlar muharrirning o'rnatilgan "F8" terminali orqali ko'rsatiladi. Oddiy sanashning go'zalligi shundaki, ketma -ketlikni vizual tarzda skanerlash, etishmayotgan yoki botqoqlikdagi qiymatlarni osongina aniqlash mumkin.

15 -qadam: LoRa ™ foydalanuvchilar uchun qulay RF chastotasini sozlash vositalari?

LoRa ™ modulining sozlamalarini tushunish va tekshirish qiyin bo'lgani uchun, oddiy sozlash moslamalari sifatida arzon (va nisbatan keng polosali) ASK 433 MGtsli qabul qilish modullaridan foydalanish mumkinligi aniqlandi.

NZ/Aus outlet Jaycar ZW3102 modulini taklif qiladi, uni ovozli signallarni kuzatish uchun "sezuvchi vazifalariga" osongina ishontirish mumkin. LoRa ™ uzatmalariga (<5 metr) yaqin bo'lganida, chiquvchi signal "chizish" sifatida eshitiladi, shu bilan birga LEDning yorqinligi RSSI (qabul qilingan signal kuchi ko'rsatkichi) bilan bog'liq.

Dorji tomonidan ishlab chiqarilgan shunga o'xshash (va arzonroq) modul Instructable [16] => https://www.instructables.com/id/433-MHz-tape-meas… da keltirilgan.

16-qadam: Dala sinovlari- Vellington, Yangi Zelandiya

Bu plyaj sozlamalari Dorjining "7020" GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modullari bilan oldingi sinovlarni ko'rsatadi. Bunday sharoitda diapazonlar ~ 1 km ga, eng yaxshisi - engil o'simliklardan va yog'och ramkali binolardan ~ 300 m gacha. O'zaro port aloqalari faqat transmitter tepalikdagi burgutning uyasi ko'rinishida 100 metrga baland ko'tarilganida mumkin bo'lgan.

Bundan farqli o'laroq, 25 mVt quvvatga ega Dorji LoRa modullari shahar atrofini "suv bosdi", qo'llari balandligi (~ 2,4 m) ishonchli tarzda aniqlanib, ~ 3 km yaqinlikda, 6 km balandlikdagi "shirin joylar" va hatto port bo'ylab 10 km. Qabul faqat qoyali tepaliklar ortidagi ko'rfazlarda (fonda ko'rinadigan) to'xtadi. LoRa sozlamalari: BW 62,5 kHz, SR 7, CR 4/5 va 25 mVt (14 dBm) TX quvvati to'lqinli har tomonlama vertikal antennaga.

17 -qadam: Buyuk Britaniya LoRa versus FSK - 40km LoS (ko'rish chizig'i) testi

Kardiffda joylashgan Styuart Robinson (GW7HPW radiochambli) tufayli FRK (Frequency shift keying) va LoRa ™ taqqoslash testlari Buyuk Britaniyaning Bristol kanali bo'ylab 40 km balandlikda o'tkazildi. Rasmga qarang.

Viloyat juda tarixiy emas, chunki 1897 yilda Markoni o'zining birinchi "uzoq masofasini" (6-9 km masofada och uchqun uzatgichlari yordamida!) Sinovlarini o'tkazdi [17] =>

Styuart natijalari o'z -o'zidan gapiradi - LoRa ™ ma'lumot havolalari 2014 yilda ilgari hurmat qilingan Umid RFM22BFSK modullari uchun kerak bo'ladigan kuch bilan ajoyib darajada mumkin edi!

PICAXE-40X2 tomonidan boshqariladigan RFM22B aslida hamon 50 dollar atrofida aylanib yuribdi, 100 km uzoqlikda LEO (Low Earth Orbital) da o'tayotganda zaif er signallari aniqlanadi. (LoRa ™ modullari 2013 yil ishga tushganda mavjud emas edi) [18] =>)

18 -qadam: Boshqa mintaqaviy testlar

Muvaffaqiyatli aloqalar Ispaniyada 22 km LoS (ko'rish chizig'i) va Vengriya shaharlarida bir necha km dan oshdi.

Texnologiyaning ~ 900MGts afzalliklarini ko'rsatadigan Libelium promosyonini tekshiring [19] =>

19 -qadam: LoRa qabul qiluvchisi va havolalari

Buyuk Britaniyaning HAB (Balight Ballooning) sinovlari LoRa ™ ning 240 kilometrgacha bo'lgan ikki tomonlama qamrovini ta'minladi. Ma'lumot uzatish tezligini 1000 sekunddan 100 soniyagacha tushirish, radio gorizontini to'liq qamrab olishi mumkin, bu balonlar odatda 6000-8000 m balandlikda 600 km. Balonni kuzatish GPS borti orqali amalga oshirilishi mumkin - keng qamrovli HAB & LoRa ™ hujjatlarini [20] => https://goo.gl/t4UkoN manzilida tekshiring.

HAB va kelajakda LEO sun'iy yo'ldoshlari uchun LoRa qabul qiluvchisi ishlab chiqilmoqda - batafsil ma'lumot.

Xulosa: LoRa ™ buziladigan texnologiya sifatida shakllanmoqda, ayniqsa rivojlanayotgan va juda ko'p uchraydigan IoT (Internet of Things) simsiz tarmoq ilovalari uchun. LoRa Alliance sayti orqali xabardor bo'ling [21] =>

Ogohlantirishlar va minnatdorchilik: Bu hisob asosan UHF simsiz ma'lumot texnologiyasini o'zgartiradigan o'yinni tergov qilish va to'plash uchun mo'ljallangan. Garchi bepul namunalar (!) Kutib olinsa -da, men aytilgan LoRa ™ ishlab chiqaruvchilari bilan hech qanday tijorat aloqasi yo'q. Ushbu materialni "chapdan nusxa ko'chirish" mumkin, ayniqsa ta'lim maqsadlarida - lekin sayt krediti tabiiy ravishda qadrlanadi.

Eslatma: Ba'zi rasmlar Internetdan olingan bo'lib, ular uchun (agar havola qilinmasa) minnatdorchilik krediti uzaytiriladi.

Sten. SWAN => [email protected] Vellington, Yangi Zelandiya. (ZL2APS -1967 yildan).

Havolalar: (2015 yil 15 -may holatiga)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]