معرفی LoRa ™!: 19 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

LoRa ™ = دور سنجی داده های بی سیم دوربرد و مربوط به یک رویکرد مدولاسیون طیف بی سیم دو طرفه VHF/UHF است که اخیراً توسط Semtech - یک شرکت الکترونیکی چند ملیتی آمریکایی (1960) تاسیس و علامت تجاری شده است (). مراجعه کنید [1] =>

فناوری پشت LoRa by توسط Cycleo ، یک شرکت فرانسوی که توسط Semtech در سال 2012 خریداری شد ، توسعه یافته است. LoRa ri اختصاصی است ، اما به نظر می رسد از نوعی "ساده تر" CSS (طیف گسترده ای از چرپ) از مدولاسیون "فراگیر فراگیر" FM استفاده می کند نه DSSS (Direct Sequence SS) یا FHSS (Frequency Hopping SS).

وب سایت Semtech اشاره می کند که "فناوری LoRa advantage مزیت بودجه پیوند 20dB را در مقایسه با راه حل های موجود ارائه می دهد ، که به طور قابل توجهی دامنه هر برنامه ای را افزایش می دهد در حالی که کمترین مصرف فعلی را برای حداکثر عمر باتری ارائه می دهد."

محدوده ادعا شده معمولاً 10 برابر سیستم های داده بی سیم UHF معمولی است. بله -در مقایسه با تنظیمات داده معمولی باند باریک ، LoRa 100 100 متر را به جای 10 ثانیه ، چندین متر را به جای 100 ثانیه می دهد. شعبده بازي !

LoRa somewhat تا حدودی پیچیده است ، زیرا از اصطلاحات استفاده می کند و نیاز به تنظیماتی دارد که احتمالاً برای بسیاری از کاربران "معمولی" ناآشنا است. با این حال ، خوشحال می شویم که می توان ادعاها را با تنظیمات ساده تأیید کرد - در اینجا با استفاده از میکروهای PICAXE 3 دلاری انگلستان به عنوان کنترل کننده. PICAXE ها برای چنین آزمایش هایی ایده آل هستند زیرا در سطح بالا BASIC تفسیر شده اند و هرگونه سربار سرعتی برای داده های s-l-o-w LORA incident تصادفی است! [2] => www.picaxe.com مراجعه کنید

مرحله 1: SX127x Semtech

در دهه های اخیر و با کمک پردازش رایانه ارزان ، حالت های دیجیتالی هوشمند متنوعی (به ویژه توسط رادیو) برای کار با فرکانس پایین HF (3-30 مگاهرتز) که پهنای باند با ارزش است ، توسعه یافته است. (تعدیل طیف گسترده گرسنه پهنای باند معمولاً در این فرکانسهای پایین غیرقانونی است). برخی از حالت ها می توانند اقیانوس ها را با توان کم (چند وات) پوشش دهند اما کند هستند و برای رمزگذاری/رمزگشایی به همراه نرم افزارهای پیچیده بسیار حساس به نرم افزار رایانه ای پیچیده نیاز دارند. گیرنده و آنتن قابل توجه [3] => https://hfradio.org.uk/html/digital_modes.html مراجعه کنید

IC های VHF/UHF SX127x LoRa Semtech ™ RF با این حال تقریباً همه چیز را در یک ناخن انگشت شست هوشمند به اندازه 4 تراشه US $ قرار می دهند!

* به روز رسانی اولیه 2019: Semtech به تازگی سری SX127x را ارتقا داده است و ماژول های جدید مبتنی بر SX126x آنها بسیار ارزشمند به نظر می رسند. در انتهای Instructable به نظرات بیشتر مراجعه کنید.

Semtech چندین نوع RF IC ایجاد می کند ، با SX1278 فرکانس UHF پایین تر که برای کاربران 433 مگاهرتز ISM مناسب است. فرکانس بالاتر پیشنهادات 800-900 مگاهرتز برای کارهای حرفه ای تر جذاب است ، اگرچه در فرکانسهای نزدیک 1 گیگاهرتز کاهش پانچ RF و جذب مسیر سیگنال ممکن است یک مشکل باشد. فرکانس های فرکانس زیر گیگاهرتز با این حال دارای نویز کمتری هستند ، قدرت انتقال قدرت قانونی بیشتری دارند و آنتن فشرده تری با قدرت بالا که ممکن است این را جبران کند.

ماژول های گیرنده SX127x و همچنین LoRa ™.modulation (در تصویر نشان داده شده است) همچنین می توانند سیگنال های FSK ، GFSK ، MSK ، GMSK ، ASK/OOK و حتی FM (کد مورس!) را متناسب با سیستم های قدیمی تولید کنند. به برگه های داده Semtech (131 صفحه!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf مراجعه کنید

توجه: HOPERF ، یک شرکت داده بی سیم چینی که مدتهاست تأسیس شده است ، ماژول های LoRa with را با IC IC RF96/97/98 "7 a side" ارائه می دهد که شبیه SX127x Semtech است. با این حال معلوم نیست که آیا اینها فقط یک منبع LoRa آسیایی ™ دوم هستند…

مرحله 2: مزایای طیف LoRa ™ را گسترش دهید

سیستم های SS (طیف گسترده) جدید نیستند ، اما پیچیدگی آنها به این معنی است که تا زمانی که رویکردهای میکروالکترونیکی مدرن تکامل نیافت ، برای بسیاری از کاربران گران تمام شد. از آنجا که تکنیک های SS تداخل قابل توجهی و محو شدن ایمنی ، امنیت و انتقال "غیرقابل تشخیص" را ارائه می دهند ، آنها مدت ها در حوزه نظامی بوده اند - حتی در جنگ جهانی دوم. کارهای شگفت انگیز دهه 1940 بازیگر زن بمب هدی لامار را بررسی کنید! [5] =>

به احتمال زیاد مدولاسیون Chirp SS LoRa و همچنین بهره مندی از سایر مزایای SS ، ممکن است ایمنی "تغییر فرکانس" اثر داپلر را نیز ارائه دهد - شاید در برنامه های رادیویی ماهواره ای LEO (مدار زمین پایین) بسیار مهم باشد. به [6] => https://fa.wikipedia.org/wiki/Chirp_spread_spectrum مراجعه کنید

اما -در روی زمین -بیشترین توجه از ادعاهای Semtech (و تبلیغات 2014-2015 بسیاری دیگر -از جمله IBM & MicroChip!) ناشی می شود ، که دستگاه های طیف گسترده کم UHF LoRa rum طیف وسیعی از محدوده ها را حداقل با یک مرتبه (x 10) بر روی ماژول های داده سنتی NBFM (باند باریک FM) تحت شرایط و تنظیمات مشابه.

به نظر می رسد بیشتر این افزایش برد شگفت انگیز از توانایی LoRa برای کار در زیر سطح سر و صدا ناشی می شود. اساس این ممکن است مربوط به تصادفی بودن نویز (و در نتیجه خود لغو در یک دوره) باشد ، در حالی که سیگنالی سفارش داده می شود (با چندین نمونه در نتیجه "ایجاد آن"). در تصویر گشت و گذار ضمیمه شده به این مفهوم مراجعه کنید!

اگرچه فرستنده های سطح بسیار پایین "بوی الکترون روغنی" mW ممکن است امکان پذیر باشند (و راه اندازی باتری ممکن است عمر مفید نزدیک به چند سال داشته باشد) ، اما نقطه ضعف LoRa is این است که ممکن است پیوندهای ضعیف سیگنال ضعیف در ارتباط باشند. با نرخ داده بسیار پایین (<1kbps). این امر ممکن است برای نظارت گاه به گاه IoT (اینترنت اشیاء) در برنامه های کاربردی شامل دما ، خواندن متر ، وضعیت و امنیت و غیره اتفاقی باشد.

مرحله 3: SIGFOX - رقابت مبتنی بر اینترنت اشیاء مبتنی بر شبکه؟

شاید نزدیکترین رقیب بی سیم LPWA IoT (برد کم قدرت) IoT شرکت فرانسوی SIGFOX باشد [7] =>

برخلاف LoRa Sem اختصاصی Semtech ، دستگاه های SigFox دارای منبع باز هستند ، اما آنها نیاز به یک شبکه پیوند تخصصی دارند. از این رو ، آنها مانند تلفن های همراه بی فایده می شوند ، زمانی که تحت پوشش شبکه SigFox قرار نگرفته اند - این عامل به ویژه در مناطق دور افتاده (یا برای بسیاری از کشورهایی که هنوز خدمات رسانی نشده اند!). هزینه های مداوم خدمات یا افزایش پیشرفت فنی نیز ممکن است به یک مشکل تبدیل شود - سرویس اینترنت بی سیم "MICROCHET" 900 مگاهرتز در اواخر دهه 90 Metricom به ذهن می آید [8] => https://fa.wikipedia.org/wiki/Ricochet_٪ 28 اینترنت…

دستگاه های SigFox از LoRa ™ در استفاده از UNB (فوق باریک باند) 100Hz رادیویی "کانال" ، با BPSK (Binary Phase Shift Keying) در 100bps فرق می کنند. فرستنده ها مشابه باتری 10-25 میلی وات هستند ، اما در مجوزهای رایگان 868-902 مگاهرتز باند. ایستگاه های پایه پشت بام که از طریق فیبر و غیره به اینترنت متصل می شوند دارای گیرنده های بسیار حساس -142dBm هستند. ممکن است دامنه 10 کیلومتری (از این رو شبیه LoRa) ایجاد شود - پیوندهای داده از هواپیماهای بلند پرواز و شناورهای دریایی در نزدیکی ایستگاه های پایه SigFox گزارش شده است.

اما فقط 12 پیام بایت ، محدود به 6 پیام در ساعت ، مجاز است. اطلاعات در عرض چند ثانیه به دست می رسد ، اما شبکه SigFox نمی تواند از ارتباطات بلادرنگ مانند مجوزهای کارت اعتباری پشتیبانی کند ، و این سیستم به بهترین وجه مناسب "قطعات" داده هایی است که چند بار در روز منتقل می شود. به طور معمول این موارد ممکن است شامل خواندن کنتورهای ابزار از راه دور ، نظارت بر سطح و جریان ، ردیابی دارایی ، هشدارهای اضطراری یا پارکینگ خودرو باشد - دومی یک دارایی واقعی است!

شبکه های SigFox بسیار ساده هستند و می توانند با کسری از هزینه یک سیستم سلولی سنتی مستقر شوند. اسپانیا و فرانسه در حال حاضر با 1000 ایستگاه پایه (در مقابل 15000 برای خدمات استاندارد تلفن همراه) تحت پوشش هستند ، بلژیک ، آلمان ، هلند ، انگلستان (از طریق Arqiva) و روسیه نیز به زودی دنبال می شوند. محاکمات نیز در سانفرانسیسکو در حال انجام است ،

Sigfox به طور مستقیم این شبکه ها را ایجاد نمی کند ، اما با شرکت های محلی قرارداد می بندد تا استقرار نسبتاً ساده ایستگاه های پایه پشت بام و آنتن ها را مدیریت کند. به راه اندازی می تواند سریع و مقرون به صرفه باشد- شریک استقرار آنها در اسپانیا 5 میلیون دلار برای استقرار شبکه در سراسر کشور تنها در 7 ماه هزینه کرد. این شرکای محلی خدمات IoT را مجدداً می فروشند ، با هزینه نهایی کاربر حدود 8 پوند آمریکا در سال برای هر دستگاه.

استفاده از رویکرد SigFox بسیار چشمگیر بوده است ، زیرا بودجه اولیه او در سال 2015 بیش از 100 میلیون دلار آمریکا جمع آوری کرد. رقبای بی سیم TI/CC (Texas Instruments/ChipCon) ، که اخیراً به SigFox پیوسته اند ، در واقع نشان می دهد که Lora weakness ممکن است نقاط ضعفی داشته باشد - به [9] => https://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f… مراجعه کنید.

یافتن تحقیقات روی SigFox دشوار بوده است ، اما بینش های سطح "قابل آموزش" را ببینید [10] =>

ممکن است هر دو رویکرد در نهایت همزمان شوند ، مانند رادیوهای دو طرفه (= LoRa) و تلفن های همراه (= SigFox) برای ارتباطات سطح صدا. در حال حاضر (مه 2015) LoRa certainly مطمئناً راهی برای کشف امکانات بی سیم IoT با برد طولانی است- در ادامه بخوانید!

مرحله 4: ماژول های LoRa Chinese چینی -1

اگرچه اختراع اتحادیه اروپا است ، موتورهای SX127x LoRa Sem Semtech بسیار مشتاقانه توسط سازندگان چینی مورد استفاده قرار گرفته اند. بدون شک توانایی LoRa برای ضربه زدن به ساختمانهای مسدود در شهرهای شلوغ آسیایی جذاب بوده است.

سازندگان شهر بزرگ الکترونیکی شنزن چین (نزدیک هنگ کنگ) بسیار مشتاق بوده اند و پیشنهاداتی از جمله "سازندگان" مانند Dorji ، Appcon ، Ulike ، Rion/Ron ، HopeRF ، VoRice ، HK CCD ، Shenzhen Taida ، SF ، ذکر شده است. NiceRF ، YHTech و GBan. اگرچه پین های رابط آنها تا حدودی متفاوت است ، اما 2 ماژول تراشه "میکرو تعدیل شده" ازDorji ، Appcon ، VoRice و NiceRFseem تقریباً مهندسی شده اند.

از این رو گوگلینگ گسترده برای کسانی که بعد از خرید عمده ، نمونه ، ارسال رایگان ، اطلاعات فنی روشن ، دسترسی بهتر به ویژگی ها/پین های SX127x ، کنترل راحت تر ، وزن سبک تر ، بسته بندی مقاوم (سبک YTech'sE32-TTL-100) و غیره توصیه می شود. مانند EBay ، Alibaba یا Aliexpress [11] =>

مرحله 5: ماژول های LoRa Chinese چینی - 2

هوشیار باشید که ماژول های تراشه ارزان تر (<10 دلار آمریکا) SX1278 را از طریق ساعت خسته کننده SPI (رابط محیطی سریال) کنترل می کنند. اگرچه آنها بزرگتر و پرهزینه تر هستند (20 دلار آمریکا) ، دو ماژول تراشه LoRa a از دومین MCU (میکروکنترلر) روی صفحه برای اتصال SX1278 استفاده می کنند و معمولاً پیکربندی و کار با آنها بسیار راحت تر است. اکثر آنها استاندارد پردازش استاندارد TTL (ترانزیستور ترانزیستور منطق) را با استفاده از پین های ساده RXD و TXD با داده های شفاف ارائه می دهند. LED های کوچک قرمز و آبی معمولاً روی ماژول های TTL نصب می شوند - برای بینش TX/RX مفید است.

توجه: پیشنهادات 8 پین ممکن است به جای استاندارد 2.54 میلی متر (1/10 اینچ) از پین 2 میلی متری استفاده کنند ، که می تواند ارزیابی تخته نان بدون لحیم را محدود کند.

اگرچه دو برابر شدن قیمت دستگاه های TTL LoRa unt ممکن است دلهره آور باشد ، اما اسکین فلت ها می توانند تخته های ارزان تری (چه برای خرید و چه برای ارسال) بدون سوکت SMA و مطابق با آنتن هوایی "لاستیکی اردکی" در نظر بگیرند. البته این کار حرفه ای نخواهد بود ، اما یک تازیانه ساده (با طول 165 میلی متر) می تواند به راحتی از سیم قراضه ساخته شود. این کار حتی ممکن است آنتن "لاستیکی اردکی" را بیش از حد انجام دهد-به خصوص اگر بالا باشد!

به طور کلی (و - آه - احتمالاً به سرعت تحت تأثیر پیشنهادات بی شمار قرار می گیرد) ، در زمان نگارش این مقاله (اواسط آوریل 2015) Dorji's 433 MHz DRF1278DM ساده ترین راه برای شروع کار با LoRa seems به نظر می رسد. با این حال ، دسترسی محدود به این ماژول ، تنظیم HEX و نیاز به ولتاژهای تغذیه بالاتر (3.4 -5.5V) ممکن است یک محدودیت باشد.

مرحله 6: Dorji DRF1278DM

سازنده چینی شنژن دورجی این ماژول های DRF1278DM خرد شده را به قیمت 20 دلار آمریکا از Tindie می فروشد [12] =>

فاصله بین 7 پین معمولاً 2.54 میلی متر (= 1/10 اینچ) است. منبع تغذیه بین 3.4 - 5.5V مورد نیاز است. با این وجود ، ماژول های الکترونیکی در ولتاژهای پایین تر کار می کنند - تنظیم کننده ولتاژ 3.2 ولت روی صفحه وجود دارد. این نیاز بیشتر به عرضه در عصر "3V" امروزی مضطرب است ، اگرچه این مورد مناسب USB 5V (یا حتی حجیم 3 x AA 1.5 ولت) است ، اما از استفاده از سلول های سکه 3V Li و غیره جلوگیری می کند. شاید بتوان تنظیم کننده را دور زد؟

مرحله 7: آداپتور USB DAC02

از آداپتور USB - TTL ارزان (در اینجا DAC02 Dorji) می توان برای پیکربندی ماژول از طریق نرم افزار رایانه "RF Tools" استفاده کرد. با این حال ، ماژول ها از نظر مکانیکی پشتیبانی نمی شوند و استفاده مکرر ممکن است پین ها را تحت فشار قرار دهد …

آداپتورهای مشابه با قیمت های بسیار کم فراوان هستند ، اما قبل از استفاده ضروری است ابتدا اطمینان حاصل کنید که عملکرد پین در آداپتور با عملکردهای ماژول بی سیم مطابقت دارد! اگر اینگونه نیست (با تعویض VCC/GND معمول) ، ممکن است از روشهای سرب پرواز استفاده شود. اگرچه کمی خسته کننده است ، اینها همچنین می توانند متناسب با پیکربندی متنوع تر باشند. سایر ماژول ها (به تنظیم کننده فرستنده گیرنده HC-12 مراجعه کنید) و حتی نمایش برنامه ترمینال مستقیم بر روی رایانه شخصی.

مرحله 8: USB Config Tools + SF ، BW و CR Insights

در اینجا صفحه هایی معمولی از USB کاربر پسند که "RF Tools" را پیکربندی می کند. ماژول های Dorji در جعبه کار کردند ، اما تنظیمات فرکانس و قدرت حداقل باید برای مقررات محلی تغییر کند. بسیاری از کشورها توان فرستنده 433 مگاهرتز را به 25 مگاوات (d 14 دسی بل) یا حتی 10 مگاوات (10 دسی بل) محدود می کنند - اینها به ترتیب تنظیمات قدرت Dorji 5 و 3 هستند.

باند ISM بدون مجوز ، که برشی از 1.7 مگاهرتز between بین 433.050 - 434.790 مگاهرتز را پوشش می دهد ، انتقال دقیقاً روی 433.000 مگاهرتز را نیز مجاز نمی داند!

خوشبختانه مدیریت داده های شفاف به نظر می رسد ، بدین معنا که هرچه داده های سریالی در آن تغذیه می شود ، در نهایت پس از انتقال "روی هوا" به طور کاملا شفاف از طریق دندان از بین می رود. با این وجود ، بافر شایع 256 بایت بیشتر شبیه 176 بایت (سربار CRC؟) بود ، تفسیر برخی از تنظیمات با ابزار Dorji دشوار بود و تغییرات "نوشته شده" همیشه پذیرفته نمی شد …

ابزار پیکربندی DRF_Tool_DRF1278D.rar Dorji را بارگیری کنید (در نزدیکی ستون RHS "منابع" ذکر شده است) از طریق => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html بینش های متنوع (به ویژه ص. 9 -10) را بررسی کنید استفاده و آداپتورهای USB و غیره =>

توضیح اصطلاحات طیف LoRa:: (نرخ داده N. B. مربوط به BW & SF است)

BW (عرض باند بر کیلوهرتز): اگرچه فقط 10 ثانیه کیلوهرتز BW ممکن است جذاب باشد ، مهم است بدانیم که کریستالهای ارزان 32 مگاهرتز مورد استفاده در بسیاری از ماژول های LoRa ((Dorji & HOPERF و غیره) ممکن است از نظر فرکانس کاملاً مطابقت نداشته باشند. تغییرات دما و افزایش سن نیز ممکن است رخ دهد. بنابراین انتخاب پهنای باند باریک تر ممکن است از همگام سازی ماژول جلوگیری کند مگر اینکه از تنظیمات خسته کننده کریستال و تنظیم حرارتی استفاده شود. اگرچه سازندگان ماژول های LoRa Chinese چینی مانند Dorji حداقل BW 125 کیلوهرتز را توصیه می کنند ، اما برای بیشتر اهداف ، BW باریک تر از 62.5 کیلوهرتز باید کاملاً مناسب باشد. به ستون جدول سایه زده شده در مرحله 10 مراجعه کنید.

SF (Spreading Factor "chips" as a base-2 log): در سیستم های SS هر بیت در دنباله باینری شبه تصادفی به عنوان "تراشه" شناخته می شود. افزایش از 7 (2^7 = 128 پالس تراشه در هر نماد) تا حد 12 حساسیت را در هر مرحله 3dB بهبود می بخشد ، اما تقریبا. میزان داده را نصف می کند اگرچه از این رو SF 11 (2^11 = 2048) 12dB حساس تر از SF7 است ، سرعت داده (در 62.5 کیلوهرتز BW) از 2700 پوند در ثانیه به 268 bps کاهش می یابد. فرستنده های سرعت آهسته نیز بیشتر روشن می مانند و بنابراین ممکن است در مجموع انرژی بیشتری نسبت به فرستنده هایی که داده های سریعتر ارسال می کنند ، مصرف کنند.

با این حال ، سرعت داده های بسیار پایین برای نظارت گاه به گاه IoT (اینترنت اشیا) (و افزایش تخلیه انرژی باتری نزدیک به اتفاقی) قابل تحمل است ، در حالی که افزایش محدوده x 4 می تواند بسیار ارزشمند باشد!

CR (میزان کدگذاری خطا): در آزمون های اولیه انگلستان از CR 4/5 استفاده شد. (این نشان می دهد که هر 4 بیت مفید توسط 5 بیت انتقال رمزگذاری می شود). افزایش CR به 4/8 زمان انتقال را تا 27 ~ افزایش می دهد ، اما دریافت را 1 تا 1.5dBm بهبود می بخشد ، که نشان دهنده بهبود دامنه بالقوه حدود 12 تا 18 است. این بهینه سازی CR احتمالا به اندازه افزایش SF سود برد را افزایش نخواهد داد.

اکثر آزمایشات NZ با سرعت 434.000 مگاهرتز ، داده های سری 2400 bps ، SF7 ، 62.5 کیلوهرتز BW و CR 4/5 انجام شد.

مرحله 9: پیکربندی مستقیم DRF1278DM

DRF1278DM همچنین می تواند از یک میکروکنترلر خارجی- حتی یک PICAXE-08 متقاطع 8 پیکربندی شود. اگر چه شامل کدگذاری رمز پایه HEX 16 می باشد ، اما این امکان را می دهد تا در طول پرواز یا در حال تغییر به جای حذف مدول ماژول و پیکربندی آداپتور USB. به جزئیات کامل P.7-8 در Dorji مراجعه کنید. pdf [13] =>

اگرچه ویژگی های خواب متنوعی را ارائه می دهد ، اما بینش تنظیمات HEX را می توان از طریق برگه های اطلاعات APC-340 Appcon (تقریبا شبیه به ظاهر) بدست آورد [14] =>

با تشکر از هم کیوی اندرو "Brightspark" HORNBLOW در اینجا قطعه کد PICAXE-08M2 برای تعدیل قدرت DRF1278DM TX در سطح شیب دار پلکان انتقال برق. (برای درک آسانتر محدوده/قدرت این موارد می توانند به آسانی با آهنگهای تولید شده PICAXE در انتهای گیرنده نیز مرتبط باشند). با این حال توجه داشته باشید که سطح TX 6 و 7 از میزان مجاز NZ/استرالیا 25mW (14dBm ~ یا تنظیم 5) فراتر می رود. بینش های اندرو از نظارت/کپی و چسباندن داده های سری شش ضلعی خالص از terminal.exe (یک ابزار مهندسی عالی [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) هنگام مشاهده سریال ناشی شد. هنگامی که سطح توان RF تغییر می کند ، داده ها به ماژول ها رفت و آمد می کنند.

مرحله قدرت Dorji = 4 بایت از انتهای RH (01 دلار ، 02 دلار و غیره) به علاوه CS بایت زیر (CheckSum $ AB ، $ AC و غیره) فقط باید اصلاح شود. نمونه جملات کد PICAXE برای تغییر سطح قدرت در پرواز به شرح زیر است:

صبر کن 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)

صبر کن 2

مرحله 10: برآورد و نتایج عملکرد

ماژول های داده RFM98 مبتنی بر Semtech LoRa مبتنی بر HOPERF 434 مگاهرتز PICAXE 28X2 در آزمایشاتی که بر روی یک پیوند 750 متری در یک محیط شهری معمولی انگلستان انجام شده است ، مورد استفاده قرار گرفت. آنتن فرستنده ~ 2 ½ متر در یک دکل پایین ، با گیرنده در یک قطب کوتاه ~ 1 ½ متر - هر دو بالاتر از سطح زمین بود. با محدوده محیط شهری متراکم 750 میلی متری در 10mW TX انگلستان (با استفاده از 500 کیلوهرتز BW و بدین ترتیب 22 کیلوبیت بر ثانیه) ، سپس در 10.4 کیلوهرتز BW (یا 455 ضربه در ثانیه) حدود 6 کیلومتر با توان زیر مگاوات امکان پذیر به نظر می رسد!

آزمایشات صحرایی تأیید شده (با تنظیمات SF7 و فقط BW 62.5 کیلوهرتز) در ولینگتون (NZ) با 3 عدد باتری AA PICAXE-08M و ماژول های Dorji DRF1278DM و آنتن مشابه انجام شد ، اما در "تاول رنگ" Aus/NZ بالاتر از 25mW (14dBm)) قدرت TX پیوندهای سیگنالهای حومه ای ، شاید با محیط بازتر و ساختمانهای چوبی ، به طور مداوم در فاصله 3 تا 10 کیلومتری ساخته شده اند. (با افزایش 6dB ، دامنه LoS دو برابر می شود ، سپس 4dB قدرت اضافی ~ x 1½ می شود. بنابراین محدوده ممکن است بیش از 1 ½ بار نسبت به موارد ضمنی انگلستان بهبود یابد).

مرحله 11: طرح بندی Breadboard

طرح بندی ورقه ورقه (قبلا برای ماژول های GFSK دورجی "7020" استفاده می شد) برای تعویض ساده با دستگاه LoRa مناسب است. مدولاسیون GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) قبلاً بهترین رویکرد 433 مگاهرتز در نظر گرفته شده بود ، بنابراین مقایسه نتایج پیشنهادی "7020" با ماژول های جدید LoRa مفید بود.

مرحله 12: شماتیک PICAXE

هر دو RX & TX از یک طرح تقریباً یکسان استفاده می کنند ، اگرچه کد آنها تا حدودی متفاوت است. اگرچه به طور طبیعی جذاب است و به آسانی با PICAXE ها به دست می آید ، اما در این مرحله هیچ تلاشی برای وارد کردن حالت های خواب صرفه جویی در انرژی انجام نشده است. جریان فعلی از 3 باتری xAA 15mA، بود که هنگام انتقال به 50mA uls می رسید.

مرحله 13: کد فرستنده PICAXE

طبیعتاً این کد را می توان به طور گسترده ای تقویت و اصلاح کرد ، شاید با تأخیر و مقدمه. در حال حاضر اساساً فقط یک عدد 0-100 در حال تف کردن است. از آنجا که آزمایش فقط برای تأیید ادعاهای محدوده قابل اعتماد بود ، هیچ تلاشی (با فرستنده یا گیرنده) برای فعال کردن حالتهای صرفه جویی در انرژی انجام نشد.

مرحله 14: کد و صفحه گیرنده PICAXE

در اینجا کد گیرنده PICAXE وجود دارد که مقادیر عددی از طریق ترمینال داخلی F8 ویرایشگر نمایش داده می شود. زیبایی یک شمارش ساده این است که دنباله ها می توانند به سرعت بصری اسکن شوند و مقادیر گم شده یا باتلاقی به آسانی قابل مشاهده باشند.

مرحله 15: راهنمای کاربر پسند LoRa ™ RF Tuneup Aids؟

از آنجا که درک و تأیید تنظیمات ماژول LoRa difficult دشوار است ، خوشایند است که از ماژول های گیرنده ارزان (و نسبتاً پهنای باند) ASK 433 مگاهرتز به عنوان کمکهای ساده تنظیم استفاده کنید.

Jaycar خروجی NZ/Aus یک ماژول ZW3102 را ارائه می دهد که می تواند به آسانی به "وظایف sniffer" متقاعد شود تا با نظارت سیگنال صوتی مطابقت داشته باشد. در نزدیکی (<5 متر) انتقال LoRa signal ، سیگنال خروجی به آسانی "خراش" شنیده می شود ، در حالی که روشنایی LED متصل به RSSI (نشانگر قدرت سیگنال دریافتی) مربوط می شود.

یک ماژول مشابه (و ارزان تر) که توسط دورجی ساخته شده است در Instructable [16] =>

مرحله 16: آزمایشات میدانی- ولینگتون ، نیوزلند

این تنظیم ساحل آزمایش قبلی را با ماژول های GFSK (7020) دورجی (کلید تغییر فرکانس Gaussian) دورجی نشان می دهد. دامنه ها در چنین شرایطی 1 کیلومتر پوند افزایش یافت و در بهترین حالت 300 میلیون پوند از طریق پوشش گیاهی سبک و محل ساختمانهای چوبی با چوب بود. پیوندهای بین بندر تنها زمانی امکان پذیر بود که فرستنده به طور قابل توجهی در ارتفاع 100 متری نقطه لانه عقاب در دامنه تپه ای در پشت ارتفاع داشته باشد.

در مقابل ماژول های LoRa دورجی با همان توان 25 میلی وات ، حومه شهر را "سیل" کردند ، با انتقال قدرت بالای بازو (2.4 میلیون پوند) به طور قابل اعتماد تا 3 کیلومتر در نزدیکی ، 6 کیلومتر در "نقاط شیرین" و حتی 10 کیلومتر سطح LOS در سراسر بندر. پذیرش تنها زمانی متوقف شد که در خلیج های پشت سرزمین های سنگی (قابل مشاهده در پس زمینه) بود. تنظیمات LoRa عبارت بودند از: BW 62.5 کیلوهرتز ، SR 7 ، CR 4/5 و توان 25 میلی وات (14dBm) TX در آنتن عمودی همه طرفه دو موج.

مرحله 17: آزمایش LoRa UK در مقابل FSK - 40 کیلومتر LoS (خط دید)

با تشکر از Stuart Robinson (رادیو ژامبون GW7HPW) مبتنی بر کاردیف ، آزمایشهای FSK (تغییر کلید فرکانس) در مقایسه با LoRa over در مسافت 40 کیلومتری بلند در سراسر کانال بریستول انگلستان انجام شد. به تصویر مراجعه کنید

این منطقه از نظر تاریخی بی سیم است زیرا مارکونی در سال 1897 اولین آزمایش "برد طولانی" خود را (6 تا 9 کیلومتر با استفاده از فرستنده های جرقه تشنه) انجام داد [17] =>

نتایج استوارت به خودی خود گویای این مطلب است - پیوندهای داده LoRa in در سال 2014 با کسری از قدرت مورد نیاز برای ماژولهای Hope RFM22BFSK که قبلاً مورد احترام بود ، امکان پذیر بود!

RFM22B کنترل شده PICAXE-40X2 در حقیقت هنوز در مدار 50 دلار آمریکا در حال گردش است و سیگنال های زمینی ضعیفی هنگام عبور از LEO (مدار پایین زمین) در فاصله 100 کیلومتری بالاتر قابل تشخیص است. (ماژول های LoRa at در زمان راه اندازی 2013 آن در دسترس نبود) [18] =>)

مرحله 18: سایر آزمایشات منطقه

پیوندهای موفق بیش از 22 کیلومتر LoS (خط دید) در اسپانیا و چندین کیلومتر در شهری مجارستان ایجاد شد.

تبلیغات Libelium را که مزایای 900 مگاهرتز ~ فناوری را نشان می دهد بررسی کنید [19] =>

مرحله 19: گیرنده LoRa و پیوندها

آزمایشات UK HAB (Ballooning ارتفاع بالا) دارای پوشش دو طرفه LoRa at تا 240 کیلومتر بود. کاهش سرعت داده از 1000bps به 100bps باید پوشش را تا افق رادیویی ، که شاید 600 کیلومتر در ارتفاع معمولی 6000-8000 متری این بالن ها باشد ، انجام دهد. ردیابی بالن را می توان با استفاده از GPS روی صفحه انجام داد - اسناد گسترده HAB & LoRa at را در [20] => https://goo.gl/t4UkoN بررسی کنید

یک گیرنده LoRa برای HAB و ماهواره LEO آینده در دست توسعه است - جزئیات بعدی را دنبال کنید.

خلاصه: LoRa technology به عنوان یک فناوری مخرب در حال شکل گیری است ، به ویژه برای برنامه های کاربردی شبکه بی سیم IoT (اینترنت اشیاء) که بسیار در حال ظهور هستند. از طریق سایت LoRa Alliance [21] => https://lora-alliance.org/ مطلع شوید

سلب مسئولیت و قدردانی: این حساب اساساً به عنوان سرآمدی در دست بررسی و تدوین - به نظر می رسد - یک بازی که فناوری داده های بی سیم UHF را تغییر می دهد ، است. با وجود استقبال از نمونه های رایگان (!) ، من هیچ پیوند تجاری با هیچ یک از سازندگان LoRa mentioned که ذکر شد ندارم. با خیال راحت این مطلب را "سمت چپ" کپی کنید - مخصوصاً برای استفاده آموزشی - اما اعتبار سایت به طور طبیعی قدردانی می شود.

توجه: برخی از تصاویر از وب تهیه شده اند ، که برای آنها (در صورت عدم اشاره) اعتبار تقدیر می شود.

استن SWAN => [email protected] ولینگتون ، نیوزلند. (ZL2APS -از سال 1967).

پیوندها: (در تاریخ 15 مه 2015)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]