Ներկայացնում ենք LoRa ™! - ն ՝ 19 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

LoRa ™ = Երկար հեռավորության անլար տվյալների հեռաչափություն և վերաբերում է արմատական VHF/UHF անլար տարածման սպեկտրի տվյալների մոդուլյացիայի արմատական մոտեցմանը, որը վերջերս մշակվել և ապրանքային նշան է ստացել Sem Semtech- ի կողմից (երկարաժամկետ (1960) ամերիկյան էլեկտրոնիկայի բազմազգ ընկերություն): Տե՛ս [1] =>

LoRa behind -ի հիմքում ընկած տեխնոլոգիան մշակվել է Cycleo- ի կողմից, որը ֆրանսիական ընկերությունը ձեռք է բերել Semtech- ը 2012 թվականին: LoRa prop -ն սեփականություն է, սակայն, ըստ երևույթին, այն օգտագործում է ինչ -որ «ավելի պարզ» CSS (Chirp Spread Spectrum) իմպուլսային FM «ավլող հաճախականություն» մոդուլյացիա: DSSS (Direct Sequence SS) կամ FHSS (Frequency Hopping SS):

Սեմթեքի վեբ կայքը նշում է, որ «LoRa ™ տեխնոլոգիան առաջարկում է 20 դԲ կապի բյուջետային առավելություն ՝ համեմատած առկա լուծումների հետ, ինչը զգալիորեն ընդլայնում է ցանկացած հավելվածի շրջանակը ՝ միաժամանակ ապահովելով ամենացածր ընթացիկ սպառումը ՝ մարտկոցի կյանքը առավելագույնի հասցնելու համար»:

Պահանջվող միջակայքերը սովորաբար x10 են սովորական UHF անլար տվյալների համակարգերից: Այո -համեմատած նեղ գոտու տվյալների կարգավորումների հետ LoRa ™ տալիս է 100 մետր ոչ թե 10, այլ մի քանի 1000 մ, այլ ոչ թե 100: Կախարդական!

LoRa somewhat որոշ չափով բարդ է, քանի որ այն օգտագործում է տերմիններ և պահանջում կարգավորումներ, որոնք հավանաբար անծանոթ են շատ «նորմալ» օգտվողների համար: Սակայն հաճելի է, սակայն պարզվել է, որ պահանջները կարող են ստուգվել պարզ կարգավորումներով: PICAXE- ները գրեթե իդեալական են նման փորձարկումների համար, քանի որ դրանք ծրագրված են բարձր մակարդակի մեկնաբանված ՀԻՄՆԱԿԱՆՈ &ԹՅՈՆՈ &Մ և ցանկացած արագության վերադիր ծախսեր պատահական են s-l-o-w LORA ™ տվյալների համար: Տե՛ս [2] => www.picaxe.com

Քայլ 1: Semtech- ի SX127x

Վերջին տասնամյակներում, և համակարգչի էժան մշակմամբ, մշակվել են բազմազան խելացի թվային ռեժիմներ (հատկապես ռադիո խոզապուխտերի կողմից) ավելի ցածր հաճախականության HF (3-30 ՄՀց) աշխատանքի համար, որտեղ թողունակությունը թանկ է: (Թողունակության սոված տարածման սպեկտրի մոդուլյացիան սովորաբար անօրինական է այս ցածր հաճախականությունների վրա): Որոշ ռեժիմներ կարող են ընդգրկել ցածր հզորությամբ օվկիանոսներ (մի քանի Վտ), բայց դանդաղ են և կարիք ունեն համակարգչային բարդ ծրագրակազմի ՝ կոդավորման/վերծանման համար, ինչպես նաև շատ զգայուն հաղորդակցությունների հետ: ընդունիչներ և նշանակալի ալեհավաք: Տե՛ս [3] =>

Semtech- ի VHF/UHF SX127x LoRa ™ RF IC- ները, սակայն, պարունակում են գրեթե ամեն ինչ խելացի բութ եղունգների չափսերի մեջ `4 ԱՄՆ դոլարի չիպ:

* 2019 -ի վաղ թարմացում. Semtech- ը վերջերս արդիականացրել է SX127x շարքը ՝ իրենց նոր SX126x վրա հիմնված մոդուլներով, որոնք շատ արժանի տեսք ունեն: Լրացուցիչ մեկնաբանություններին դիմեք Instructable վերջում:

Semtech- ը կատարում է մի շարք ՌԴ տատանումներ, որոնցից SX1278- ը ավելի ցածր UHF հաճախականություն է, որը թեքված է 433 ՄՀց ISM տիրույթի օգտվողների համար: Ավելի բարձր հաճախականություն: 800-900 ՄՀց առաջարկները գրավիչ են ավելի պրոֆեսիոնալ աշխատանքի համար, թեև այս մոտ 1 ԳՀց հաճախականությունների դեպքում կարող է խնդիր լինել ՌԴ դակիչի և ազդանշանի ուղու կլանումը: Ենթ ԳՀց հաճախականություններն ունեն ավելի ցածր աղմուկ, օրինականորեն ավելի բարձր հաղորդիչ հզորություն և ավելի կոմպակտ բարձր շահագործման ալեհավաք, որը կարող է փոխհատուցել դա:

Ինչպես նաև LoRa ™. Մոդուլյացիան (նկարում պատկերված է), SX127x ստացողի մոդուլները կարող են արտադրել նաև FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK և նույնիսկ FM ազդանշաններ (Morse Code!), Որոնք կհամապատասխանեն ժառանգական համակարգերին: Տե՛ս Semtech տվյալների թերթերը (131 էջ) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Նշում. HOPERF, երկարաժամկետ հաստատված չինական անլար տվյալների ընկերություն, առաջարկում է LoRa ™ մոդուլներ `« 7 a side »RF96/97/98 IC- ով, որը կարծես նման է Semtech- ի SX127x- ին: Այնուամենայնիվ, անհայտ է, եթե դրանք պարզապես ասիական LoRa ™ 2 -րդ աղբյուր են…

Քայլ 2. LoRa ™ տարածեք սպեկտրի առավելություններ:

SS (Spread Spectrum) համակարգերը նոր չեն, սակայն դրանց բարդությունը նշանակում է, որ դրանք չափազանց թանկ արժեն շատ օգտվողների համար, քանի դեռ չեն զարգացել ժամանակակից միկրոէլեկտրոնային մոտեցումները: Քանի որ SS տեխնիկան առաջարկում է զգալի միջամտություն և մարում անձեռնմխելիությունը, անվտանգությունը և «չբացահայտվող» հաղորդումները, նրանք երկար ժամանակ տիրապետում էին բանակին ՝ նույնիսկ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ: Ստուգեք պայթուցիկ դերասանուհի Հեդի Լամարի 1940 -ականների զարմանալի աշխատանքը: [5] =>

LoRa likely - ի Chirp SS մոդուլյացիան, ինչպես նաև SS- ի այլ առավելություններից օգտվելը, կարող են նաև դոպլերյան էֆեկտ առաջարկել անձեռնմխելիության «հաճախականության փոփոխման» վրա, որը գուցե նշանակալի է արագ շարժվող LEO (Low Earth Orbital) արբանյակային ռադիոծրագրերի համար: Տես [6] =>

Բայց -այստեղ երկրի վրա -առավելագույն ուշադրությունը բխում է Semtech- ի պնդումներից (և 2014-2015թթ. Շատերի խթանում, ներառյալ IBM և MicroChip!), Որ ցածր UHF տարածման սպեկտրի LoRa ™ սարքերը մեծացնում են միջակայքերը առնվազն մեծության կարգով (x 10) ավանդական NBFM (Narrow Band FM) տվյալների մոդուլների վրա `նմանատիպ պայմաններում և կարգավորումներում:

Այս զարմանահրաշ տիրույթի մեծ մասը կարծես գալիս է LoRa- ի աղմուկի մակարդակից ներքև աշխատելու ունակությունից: Սրա հիմքը կարող է վերաբերել աղմուկի պատահական լինելուն (և, հետևաբար, ինքնորոշման չեղարկմանը որոշակի ժամանակահատվածում), մինչդեռ ազդանշան է պատվիրվում (բազմաթիվ նմուշներով, այդպիսով «կառուցելով այն»): Տե՛ս հայեցակարգը կից սերֆի նկարում:

Չնայած նրան, որ շատ ցածր էներգիայի «յուղոտ էլեկտրոնի» մՎտ մակարդակի հաղորդիչները կարող են իրագործելի լինել (և մարտկոցով աշխատող սարքերը կարող են մոտ մի քանի տարի պահպանման ժամկետ ունենալ), LoRa- ի թերությունն այն է, որ թույլ ազդանշանի հեռահար կապերը կարող են կապված լինել տվյալների շատ ցածր տեմպերով (<1 կբիթ / վրկ): Սա կարող է պատահական լինել IoT- ի (Իրերի ինտերնետ) պարբերական մոնիտորինգի համար, որը ներառում է ջերմաստիճան, հաշվիչի ընթերցում, կարգավիճակ և անվտանգություն և այլն:

Քայլ 3. SIGFOX - oանցի վրա հիմնված IoT մրցակից:

Հավանաբար LoRa o -ի IoT երկարաժամկետ հեռահար LPWA (ցածր էներգիայի լայն տարածք) անլար մրցակիցը ֆրանսիական SIGFOX ընկերությունն է [7] =>

Ի տարբերություն Semtech- ի սեփականատեր LoRa -ի, SigFox- ի սարքերը հաճելիորեն բաց աղբյուր են, ԲԱՅ նրանք պահանջում են կապող մասնագիտացված ցանց: Նրանք, հետևաբար, դառնում են անօգուտ, ինչպես բջջային հեռախոսները, երբ SigFox ցանցի ծածկույթից դուրս են գալիս. Serviceառայության ընթացիկ վճարները կամ տեխնիկական առաջընթացի աճը նույնպես կարող են խնդիր դառնալ. 90 -ականների վերջին Metricom- ի չարաբաստիկ 900 ՄՀց չարաբաստիկ «Ռիկոշետ» անլար ինտերնետային ծառայությունը հիշում է [8] => https://hy.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28 Ինտերնետ…

SigFox սարքերը տարբերվում են LoRa –ից ՝ օգտագործելով UNB (ծայրահեղ նեղ գոտի) 100 ՀՀ ռադիոալիքների «ալիքներ», BPSK- ով (Երկուական փուլի տեղաշարժման բանալին) ՝ 100 բիթ / վրկ արագությամբ: Հաղորդիչները նման են 10-25 մՎտ մարտկոցի, բայց լիցենզիայի դեպքում `868-902 ՄՀց հաճախականությամբ: Տանիքի բազային կայանները, որոնք միանում են ինտերնետին մանրաթելերի և այլնի միջոցով, ունեն ծայրահեղ զգայուն -142dBm ընդունիչներ: Կարող են առաջանալ 10 կմ տարածություն (հետևաբար նման է LoRa ™- ին). Տվյալների կապեր են հաղորդվել բարձր թռչող ինքնաթիռներից և ծովային նավերից `SigFox բազային կայարանների մոտակայքում:

Բայց թույլատրվում է ընդամենը 12 բայթ հաղորդագրություն ՝ ժամում սահմանափակվելով 6 հաղորդագրությամբ: Տեղեկատվությունը հասնում է մի քանի վայրկյանում, սակայն SigFox ցանցը չի կարող աջակցել իրական ժամանակի հաղորդակցություններին, ինչպիսիք են վարկային քարտերի թույլտվությունները, և համակարգը լավագույնս համապատասխանում է օրական մի քանի անգամ փոխանցվող տվյալների «հատվածներին»: Սովորաբար դրանք կարող են ներառել կոմունալ ծառայությունների հաշվիչների հեռավոր ընթերցում, հոսքի և մակարդակի մոնիտորինգ, ակտիվների հետևում, արտակարգ իրավիճակների ահազանգեր կամ մեքենաների կայանատեղիներ: վերջինս իսկական ակտիվ է:

SigFox ցանցերը բավականին պարզ են և կարող են տեղակայվել ավանդական բջջային համակարգի արժեքի մի մասի դիմաց: Իսպանիան և Ֆրանսիան արդեն ծածկված են 1000 ֆունտ ստեռլինգ բազայով (ստանդարտ բջջային ծառայության դիմաց ՝ 15 000), իսկ շուտով ՝ Բելգիա, Գերմանիա, Նիդեռլանդներ, Մեծ Բրիտանիա (Արքիվայի միջոցով) և Ռուսաստան: Դատավարություններ են ընթանում նաև Սան Ֆրանցիսկոյում, Այնուամենայնիվ, Sigfox- ը ուղղակիորեն չի կառուցում այդ ցանցերը, բայց պայմանագրեր է կնքում տեղական ընկերությունների հետ `տանիքի բազային կայանների և ալեհավաքների համեմատաբար պարզ տեղակայման համար:. Գործարկումը կարող է լինել արագ և ծախսարդյունավետ. Իսպանիայում նրանց տեղակայման գործընկերը ծախսել է 5 միլիոն դոլար `ամբողջ երկրում ցանցի տեղակայման համար ընդամենը 7 ամսվա ընթացքում: Այս տեղական գործընկերներն այնուհետև վերավաճառում են IoT ծառայությունները ՝ վերջնական օգտագործողի համար գանձելով տարեկան մոտ 8 ~ ԱՄՆ դոլար մեկ սարքի համար:

SigFox մոտեցման ընդունումը դրամատիկ էր, 2015 -ի սկզբին ֆինանսավորումը հանգեցրեց> 100 մլն ԱՄՆ դոլարի: Անլար մրցակիցներ TI/CC (Texas Instruments/ChipCon), ովքեր վերջերս միացել են SigFox- ին, իրականում ցույց են տալիս, որ Lora ™- ն կարող է ունենալ թույլ կողմեր - տես [9] =>

SigFox- ի հետաքննությունները դժվար էր գտնել, բայց տեսեք «Ուսուցման ենթակա» մակարդակի պատկերացումներ [10] =>

Կարող է լինել, որ երկու մոտեցումներն էլ ի վերջո գոյակցեն, ինչպես և երկկողմանի ռադիոկայանները (= LoRa) և բջջային հեռախոսները (= SigFox) `ձայնային մակարդակի հաղորդակցությունների համար: Ներկայումս (2015 թ. Մայիս) LoRa certainly-ն, անշուշտ, երկար ճանապարհով IoT անլար հնարավորությունների ուսումնասիրման միջոցն է.

Քայլ 4: Չինական LoRa ™ Մոդուլներ -1

Չնայած ԵՄ -ի գյուտին, Semtech- ի SX127x LoRa ™ շարժիչները շատ անհամբերությամբ են ընդունվել չինական արտադրողների կողմից: LoRa- ի ՝ ասիական մարդաշատ քաղաքներում խոչընդոտող շենքերի միջոցով հարվածներ հասցնելու ունակությունը, անկասկած, գրավիչ է եղել:

Չինաստանի մեգա-էլեկտրոնային քաղաքի Շենժեն քաղաքի (Հոնկոնգի մոտ) արտադրողները հատկապես ոգևորված են եղել, առաջարկներ են նշվել այնպիսի «ստեղծողներից», ինչպիսիք են ՝ Dorji, Appcon, Ulike, Rion/Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF, NiceRF, YHTech & GBan: Չնայած նրանց ինտերֆեյսի պինուտները որոշ չափով տարբերվում են, բայց երկու չիպերի «միկրո չափավոր» մոդուլները ՝ Դորջիից, Appcon- ից, VoRice- ից և NiceRFseem- ից, գրեթե նախագծված են կրծքանշաններով:

Extավալուն գուգլինգը, հետևաբար, խորհուրդ է տրվում մեծածախ գնումներ կատարելուց, նմուշներից, անվճար առաքումից, ավելի հստակ տեխնիկական պատկերացումներից, ավելի լավ մուտք դեպի SX127x գործառույթներ/քորոցներ, ավելի հեշտ վերահսկողություն, թեթև քաշ, կոշտ փաթեթավորում (YTech'sE32-TTL-100 ոճ) և այլն: EBay- ի, Alibaba- ի կամ Aliexpress- ի նմանները [11] =>

Քայլ 5. Չինական LoRa ™ Մոդուլներ - 2

Alertգուշացեք, որ ավելի էժան (<$ 10 ԱՄՆ դոլար) մեկ չիպային մոդուլները վերահսկում են SX1278- ը հոգնեցուցիչ SPI (սերիական ծայրամասային միջերես) ժամացույցի միջոցով: Չնայած դրանք ավելի մեծ են և ավելի ծախսատար (20 ~ ԱՄՆ դոլար), երկու չիպային LoRa ™ մոդուլներ SX1278 կապի համար օգտագործում են երկրորդ MCU (միկրոկառավարիչ) և սովորաբար շատ ավելի հեշտ է կարգավորել և աշխատել ինքնաթիռում: Շատերն առաջարկում են արդյունաբերական ստանդարտ TTL (Transistor Transistor Logic) տվյալների թափանցիկ գործարկում ՝ պարզ RXD և TXD կապում: Փոքր կարմիր և կապույտ LED- ները սովորաբար տեղադրվում են TTL մոդուլների վրա `հարմար TX/RX պատկերացումների համար:

ՈEՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. 8 մատնահարդարման առաջարկների դեպքում կարող է օգտագործվել 2 մմ կապի հեռավորություն, այլ ոչ թե ստանդարտ 2.54 մմ (1/10 -րդ դյույմ), ինչը կարող է սահմանափակել առանց տախտակի գնահատումը:

Չնայած TTL LoRa ™ սարքերի մոտակա գների կրկնապատկումը կարող է սարսափելի լինել, սափրագլուխները կարող են համարել ավելի էժան (ինչպես գնել, այնպես էլ առաքել) տախտակներ ՝ առանց SMA վարդակի և համապատասխան «ռետինե բադի» օդային: Իհարկե, դա այնքան էլ պրոֆեսիոնալ չի լինի, բայց պարզ ալիքաձև (5 165 մմ երկարությամբ) մտրակը կարող է պատրաստվել ջարդոնի մետաղալարից: Սա կարող է նույնիսկ դուրս բերել «ռետինե բադի» ալեհավաքը, հատկապես եթե այն բարձրացված է:

Ընդհանուր առմամբ (և, հավանաբար, արագորեն ազդող աճող առաջարկների պատճառով), գրելու պահին (2015 թ. Ապրիլի կես) Dorji's 433 MHz DRF1278DM- ը LoRa with- ով սկսելու ամենահեշտ ձևն է թվում: Այնուամենայնիվ, այս մոդուլի սահմանափակ pinout հասանելիությունը, HEX մակարդակի փոփոխությունները և մատակարարման ավելի բարձր լարման (3.4 -5.5V) անհրաժեշտությունը կարող են սահմանափակում լինել:

Քայլ 6: Dorji DRF1278DM

Չինացի արտադրող Շենժեն Դորջին վաճառում է այս միկրո պատվիրված DRF1278DM մոդուլները ՝ յուրաքանչյուրը 20 ԱՄՆ դոլարով Tindie- ից [12] =>

7 կապում տեղադրված են սովորական հացատախտակին հարմար 2,54 մմ (= 1/10 -րդ դյույմ): Անհրաժեշտ է մատակարարում 3.4 - 5.5 Վ լարման միջև: Մոդուլային էլեկտրոնիկան, այնուամենայնիվ, աշխատում է ավելի ցածր լարման դեպքում. Կա 3.2 Վ լարման կարգավորիչ: Այսօրվա «3V» դարաշրջանում մատակարարման այս ավելի մեծ պահանջարկը անհանգիստ է, քանի որ չնայած դա համապատասխանում է USB 5V- ին (կամ նույնիսկ 3 x AA 1.5V զանգվածային բջիջներին), այն կանխում է 3V Li մետաղադրամների մեկ բջիջների օգտագործումը և այլն: Հնարավո՞ր է, որ կարգավորիչը շրջանցվի:

Քայլ 7: DAC02 USB ադապտեր

Էժան USB - TTL ադապտեր (այստեղ ՝ Դորջիի DAC02) կարող է օգտագործվել մոդուլների կազմաձևման համար «ՌԴ գործիքներ» համակարգչային ծրագրաշարի միջոցով: Տեղադրվելիս մոդուլները մեխանիկորեն բավականին չաջակցված են, և կրկնակի օգտագործումը կարող է լարել քորոցները…

Նմանատիպ ադապտերները առատ են շատ ցածր գներով, ԲԱՅ pre նախքան օգտագործելը կարևոր է `նախ ապահովել, որ ադապտերի վրա քորոցային գործառույթները համապատասխանեն անլար մոդուլին: Եթե դրանք չլինեն (սովորական VCC/GND փոխանակումներով), ապա կարող է անհրաժեշտ լինել օգտագործել թռչող կապարի մոտեցումներ: Չնայած մի փոքր հոգնեցուցիչ, դրանք կարող են նաև ավելի բազմակողմանի լինել, քանի որ հարմար են կազմաձևին: այլ մոդուլների (նշեք HC-12 ընդունիչի կարգավորումը) և նույնիսկ համակարգչի վրա ուղղակի տերմինալային ծրագրի ցուցադրումը:

Քայլ 8. USB կազմաձևման գործիքներ + SF, BW և CR Insights

Այսպես, «ՌԴ գործիքներ» կազմաձևող օգտագործողի համար հարմար USB- ին բնորոշ էկրաններ: Dorji մոդուլները աշխատել են տուփից դուրս, սակայն հաճախականության և հզորության կարգավորումները պետք է գոնե փոփոխվեն տեղական կանոնակարգերի համար: Շատ երկրներ 433 ՄՀց հաղորդիչի հզորությունը սահմանափակում են մինչև 25 մՎտ (~ 14 դԲմ) կամ նույնիսկ 10 մՎտ (10 դԲմ), դրանք են համապատասխանաբար Dorji էներգիայի կարգավորումները 5 և 3:

Լիցենզիա չունեցող ISM խումբը, որը ընդգրկում է 7 1.7 ՄՀց շերտ 433.050 - 434.790 ՄՀց միջակայքում, թույլ չի տալիս փոխանցումներ կատարել նաև 433.000 ՄՀց հաճախականությամբ:

Տվյալների թափանցիկ մշակումը, բարեբախտաբար, տեղի է ունենում, այսինքն ՝ ինչ սերիական տվյալներ են սնվում, ի վերջո, անթափանց ատամնաբուժությամբ սնվում են «օդում» փոխանցվելուց հետո: Այնուամենայնիվ, խոսակցական 256 բայթ բուֆերն ավելի շատ նման էր 176 բայթ (CRC- ի վերևի՞), Dorji գործիքի որոշ կարգավորումներ դժվար էր մեկնաբանել, և «գրված» փոփոխությունները միշտ չէ, որ ընդունված էին նաև…

Ներբեռնեք Dorji's DRF_Tool_DRF1278D.rar կազմաձևման գործիքը (նշված է ստորև RHS «Ռեսուրսներ» սյունակի մոտ) => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html Ստուգեք տարբեր պատկերացումներ (հատկապես P. 9 -10) մեջ այն օգտագործվում է և USB ադապտերներ և այլն =>

LoRa ™ տարածված սպեկտրի պայմանների բացատրություն

BW (Կապի լայնությունը kHz- ում). Չնայած kHz BW- ի ընդամենը 10 վայրկյանները կարող են գրավիչ լինել, կարևոր է գնահատել, որ շատ LoRa ™ մոդուլների կողմից օգտագործվող էժան 32 ՄՀց բյուրեղները (Dorji & HOPERF և այլն) կարող են այնքան էլ չհամընկնել հաճախականությամբ: Mayերմաստիճանի հետ կապված շեղումները և ծերացումը նույնպես կարող են առաջանալ: Ավելի նեղ թողունակությունների ընտրությունը կարող է կանխել մոդուլի համաժամացումը, եթե բյուրեղների հոգնեցուցիչ փոփոխությունները և ջերմակարգավորումը չկիրառվեն: Չնայած նրան, որ չինական LoRa ™ մոդուլներ արտադրողները, ինչպիսիք են Դորջին, խորհուրդ են տալիս նվազագույն հոսք 125 կՀց հաճախականությամբ, շատ նպատակների համար 62.5 կՀց հաճախականությամբ ավելի նեղ հոսանքը պետք է լինի նորմալ: Անդրադարձեք ստվերավորված աղյուսակի սյունակին, որը ցույց է տրված Քայլ 10 -ում:

SF (Գործոնի տարածում «չիպսեր» ՝ որպես հիմք -2 տեղեկամատյան). SS համակարգերում կեղծ պատահական երկուական հաջորդականության յուրաքանչյուր բիթ հայտնի է որպես «չիպ»: 7 -ից (2^7 = 128 չիպի իմպուլս մեկ խորհրդանիշի) մինչև 12 -ի սահմանը բարելավում է զգայունությունը յուրաքանչյուր քայլով 3 դԲ -ով, բայց մոտ. կիսով չափ կրճատում է տվյալների արագությունը: Թեև 11 (2^11 = 2048) SF- ն 12 դԲ է ավելի զգայուն, քան SF7- ը, տվյալների արագությունը նվազում է (62.5 կՀց BW) ~ 2700 զ / վ -ից մինչև ընդամենը 268 բիթ / վրկ: Տվյալների դանդաղ արագության հաղորդիչները նույնպես երկար են գործում և, հետևաբար, կարող են ընդհանուր առմամբ ավելի շատ էներգիա սպառել, քան ավելի արագ տվյալներ ուղարկող հաղորդիչները:

Այնուամենայնիվ, տվյալների շատ ցածր տեմպերը կարող են տանելի լինել IoT- ի (Իրերի ինտերնետ) պարբերաբար մոնիթորինգի համար (և մարտկոցի էներգիայի ավելցուկային արտահոսքը պատահականորեն մոտ է), մինչդեռ x 4 տիրույթի բարձրացումը կարող է չափազանց արժանի լինել:

CR (սխալի կոդավորման տոկոսադրույք). Միացյալ Թագավորության նախնական թեստերը օգտագործել են 4/5 -ի CR- ն: (Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր 4 օգտակար բիթ կոդավորված է 5 փոխանցման բիթով): CR- ի 4/8 հասցնելը երկարացնում է փոխանցման ժամանակը ~ 27%-ով, բայց բարելավում է ընդունումը 1 -ից 1.5dBm- ով ՝ ներկայացնելով հնարավոր միջակայքի բարելավում մոտ 12-18%-ով: Այս CR փոփոխությունը, հավանաբար, այնքան շահավետ միջակայք չի տա, որքան SF- ի ավելացումը:

NZ- ի փորձարկումների մեծ մասը 434.000 ՄՀց, 2400 bps սերիական տվյալներ էին, SF7, 62.5kHz BW և CR 4/5:

Քայլ 9. Ուղղակի DRF1278DM կազմաձևում:

DRF1278DM- ը կարող է կազմաձևվել նաև արտաքին միկրոկառավարիչից ՝ նույնիսկ համեստ 8 փին PICAXE-08- ով: Չնայած ներառում է 16 HEX ծածկագրային գաղտնագրում, սա թույլ է տալիս ինքնաթիռում/թռիչքի մեջ կատարելագործել ոչ թե մոդուլների անընդհատ հեռացում և USB ադապտեր կազմաձևում: Ամբողջական մանրամասները տե՛ս P.7-8 Dorji- ում: pdf. [13] =>

Չնայած այն առաջարկում է քնի բազմազան հնարավորություններ, HEX մակարդակի փոփոխման վերաբերյալ պատկերացումները կարող են ձեռք բերվել նաև Appcon- ի (գրեթե նման) APC-340 տվյալների թերթերի միջոցով [14] =>

Շնորհիվ ընկերոջը ՝ Kiwi Andrew "Brightspark" HORNBLOW, այսուհետ PICAXE-08M2 կոդի հատվածով `DRF1278DM TX հզորությունը մոդուլացնելու համար փոխանցման տուփերի սանդուղքներով թեքահարթակ: (Շարժման/հզորության ավելի հեշտ պատկերացումների համար դրանք կարող են հեշտությամբ կապված լինել նաև PICAXE ստացված ստացողի ստվերների հետ): Այնուամենայնիվ, նշեք, որ TX մակարդակները 6 և 7 գերազանցում են NZ/Ավստրալիա թույլտվությունը 25 մՎտ (d 14 դԲմ կամ պարամետր 5): Էնդրյուի պատկերացումներն առաջացել են terminal.exe (հիանալի ինժեներական գործիք [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) սերիան դիտելիս մոնիտորինգի/պատճենման և տեղադրման արդյունքում: տվյալների շաղակրատումը դեպի մոդուլներ և դրանցից, երբ ՌԴ էներգիայի մակարդակը փոխվում է:

Dorji էներգիայի մակարդակի քայլը = RH ծայրից 4 -րդ բայթ ($ 01, $ 02 և այլն) գումարած հետևյալ CS բայթը (CheckSum $ AB, $ AC և այլն) պարզապես պետք է շտկել: Թռչող հզորության մակարդակը փոխելու համար PICAXE կոդի նախադասությունների օրինակները հետևյալն են.

սպասել 2

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, $ 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 00, $ 01, $ 01, $ AB, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, 09 $, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 00, $ 02, $ $, $ AC, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, $ 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 00, $ 03, $ $, $ AD, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, $ 09, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ $, $ 04, $ 04,, $ AE, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, 09 $, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 00, $ 05, $ 05, $ AF, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, 09 $, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 00, $ 06, $ $, $ B0, $ 0D, $ 0A)

serout 4, T2400, ($ AF, $ AF, $ 00, $ 00, $ AF, $ 80, $ 01, $ 0C, $ 02, $ 00, $ 6C, $ 80, $ 12, $ 12, 09 $, $ 00, $ 07, $ 00, $ 00, $ 00, $ 00, $ 07, $ 07, $ B1, $ 0D, $ 0A)

սպասել 2

Քայլ 10: Կատարման գնահատումներ և արդյունքներ:

PICAXE 28X2 շարժվող HOPERF 434 ՄՀց Semtech LoRa- ի վրա հիմնված RFM98 տվյալների մոդուլները օգտագործվել են Մեծ Բրիտանիայի տիպիկ քաղաքային միջավայրում 750 մ բարձրության վրա անցկացված փորձարկումներում: Հաղորդիչ ալեհավաքը բարձրացվել է ½ 2½ մ ցածր կայմի վրա, իսկ ստացողը `կարճ ձողի վրա` ½ 1½ մ `երկուսն էլ գետնից բարձր: Մեծ Բրիտանիայի 10 մՎտ TX- ում հաստատված 750 մ խիտ քաղաքային միջավայրի տիրույթով (օգտագործելով 500 կՀց հզորություն և դրանով իսկ տալով k 22 կբիթ / վրկ), այնուհետև 10.4 կՀց հզորությամբ (կամ 455 բիթ / վրկ) մոտ 6 կմ հեռավորության վրա հնարավոր է թվում ենթամՎտ հզորությամբ:

Դաշտային փորձարկումները (SF7 և միայն BW 62.5 կՀց պարամետրերով) կատարվել են Վելինգթոնում (ՆZ) 3 x AA մարտկոցով աշխատող PICAXE-08M մարտկոցով աշխատող Dorji DRF1278DM մոդուլներով և նմանատիպ ալեհավաքով, սակայն Aus/NZ- ի «ներկի բշտիկ» ավելի բարձր ՝ 25 մՎտ (14 դԲմ)) TX հզորություն: Մերձքաղաքային ազդանշանային կապերը, գուցե օժանդակված ավելի բաց միջավայրի և փայտե շենքերի միջոցով, հետևողականորեն կատարվել են 3-10 կմ -ի վրա: (Քանի որ 6 դԲ շահույթը կրկնապատկում է LoS տիրույթը, այնուհետև 4 դԲ լրացուցիչ հզորությունը ~ x 1½: և, հետևաբար, միջակայքերը կարող են բարելավել ենթադրյալ Միացյալ Թագավորության համեմատ> 1½ անգամ):

Քայլ 11: Գրատախտակի դասավորություն

Հացաթղթերով դասավորությունը (նախկինում օգտագործվում էր Դորջիի «7020» GFSK մոդուլների համար) հարմար է LoRa սարքի պարզ փոխանակմանը: GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) մոդուլյացիան նախկինում համարվում էր 433 ՄՀց լավագույն մոտեցումը, ուստի ձեռնտու էր համեմատել «7020» առաջարկների արդյունքները նոր LoRa մոդուլների հետ:

Քայլ 12: PICAXE սխեմատիկ

Երկուսն էլ RX & TX- ն օգտագործում են գրեթե նույնական դասավորություն, թեև դրանց ծածկագիրը որոշ չափով տարբերվում է: Թեև բնականաբար գրավիչ և հեշտությամբ ձեռք բերված PICAXE- ներով, այս փուլում էներգախնայող քնի ռեժիմ մտնելու փորձ չի արվել: 3 xAA մարտկոցներից ընթացիկ ելքը 15 մԱ էր, փոխանցման ժամանակ ՝ զարկերակը մինչև 50 մԱ:

Քայլ 13 ՝ PICAXE հաղորդիչի ծածկագիր

Բնականաբար, այս ծածկագիրը կարող է ընդլայնվել և փոփոխվել, թերևս, ուշացումների և նախաբանների լուծմամբ: Ներկայումս դա ըստ էության պարզապես թքում է առաջընթաց 0-100 համարը: Քանի որ դատավարությունը պարզապես նպատակ ուներ ստուգել միջակայքի հուսալի պնդումները, ոչ մի փորձ չի կատարվել (հաղորդիչով կամ ընդունիչով) `էներգախնայողության ռեժիմները միացնելու համար:

Քայլ 14: PICAXE ստացողի ծածկագիր և ցուցադրում

Ահա համապատասխան PICAXE ստացողի կոդը ՝ թվային արժեքներով, որոնք ցուցադրվում են խմբագրի ներկառուցված «F8» տերմինալի միջոցով: Պարզ հաշվարկի գեղեցկությունն այն է, որ հաջորդականությունները կարող են արագ տեսողականորեն սկանավորվել և բացակայում կամ ճահճային արժեքները հեշտությամբ նկատվում են:

Քայլ 15. Օգտվողի համար հարմար LoRa ™ ՌԴ Tuneup Aids?

Քանի որ LoRa մոդուլի պարամետրերը դժվար է ընկալել և հաստատել, հաճելիորեն պարզվել է, որ հնարավոր է էժան (և համեմատաբար լայնաշերտ) ASK 433 ՄՀց ստացողի մոդուլներ օգտագործել որպես մեղմացման պարզ միջոցներ:

NZ/Aus վարդակ Jaycar- ն առաջարկում է ZW3102 մոդուլ, որը կարող է հեշտությամբ համոզվել «դիպուկահարի պարտականությունների» մեջ `համապատասխան ձայնային ազդանշանի մոնիտորինգին: Երբ LoRa ™ փոխանցումներին մոտ (<5 մետր) ելքային ազդանշանը հեշտությամբ կլսվի որպես «քերծվածք», մինչդեռ կցված LED- ի պայծառությունը վերաբերում է RSSI- ին (Ստացված ազդանշանի ուժի ցուցում):

Դորջիի պատրաստած նմանատիպ (և ավելի էժան) մոդուլը ներկայացված է Instructable [16] =>

Քայլ 16: Դաշտային թեստեր- Վելինգթոն, Նոր alandելանդիա

Լողափի այս կարգավորումը ցույց է տալիս ավելի վաղ փորձարկումները Դորջիի «7020» GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) մոդուլներով: Այդպիսի միջակայքն այնուհետև հասնում էր 1 կմ -ի, իսկ լավագույն դեպքում ՝ 300 միլիոն ֆունտից մինչև թեթև բուսականությունը և տեղանքները փայտե շրջանակով շենքեր: Խաչ -նավահանգստային կապերը հնարավոր են գտնվել միայն այն դեպքում, երբ հաղորդիչը զգալիորեն բարձրացվել է մոտ 100 մետր բարձրությամբ ՝ արծիվների բույնի տեսադաշտում, որը գտնվում է բլրի հետևում:

Ի հակադրություն Dorji- ի LoRa մոդուլների ՝ նույն 25 մՎտ հզորությամբ, «ողողված» է արվարձանը, որի բարձր ձեռքերով (2,4 մ ~) փոխանցումները հուսալիորեն հայտնաբերվել են մոտ 3 կմ ~, 6 կմ ՝ գլխամասային «քաղցր կետերում» և նույնիսկ 10 կմ մակերեսով LOS նավահանգստում: Ընդունելությունը դադարեց միայն այն ժամանակ, երբ ժայռոտ գլուխների հետևում գտնվող ծոցերում (տեսանելի էր հետին պլանում): LoRa- ի պարամետրերն էին ՝ BW 62.5 կՀց, SR 7, CR 4/5 և 25 մՎտ (14 դԲմ) TX հզորություն մի ալիքի բազմակողմանի ուղղահայաց ալեհավաքի մեջ:

Քայլ 17: Մեծ Բրիտանիայի LoRa ընդդեմ FSK - 40 կմ LoS (Տեսողության գիծ) փորձարկում:

Քարդիֆում հիմնված Ստյուարտ Ռոբինսոնի (ռադիո խոզապուխտ GW7HPW) շնորհիվ, FSK (Հաճախականության հերթափոխի բանալին) ընդդեմ LoRa ™ համեմատության թեստերն իրականացվել են Մեծ Բրիտանիայի Բրիսթոլ ալիքով 40 կմ բարձրության վրա: Անդրադառնալ նկարին:

Շրջանը բավականին անլար պատմական է, քանի որ 1897 թվականին Մարկոնին իր առաջին «հեռահար» (6 - 9 կմ հեռավորության վրա ՝ օգտագործելով ուժասպառ կայծային հաղորդիչներ) փորձարկումները մոտակայքում [17] =>

Ստյուարտի արդյունքները ինքնին խոսում են. LoRa ™ տվյալների կապերը զարմանալիորեն հնարավոր էին 2014 -ին ՝ նախկինում լավ հարգված Hope RFM22BFSK մոդուլների համար անհրաժեշտ ուժի մի մասով:

PICAXE-40X2- ով վերահսկվող RFM22B- ն, փաստորեն, դեռ ուղեծրում է իր գնահատականով 50 դոլար արժողությամբ, իսկ թույլ ազդանշանները կարող են հայտնաբերվել, երբ անցնում է LEO (Earthածր Երկրի ուղեծրով) 100 կմ բարձրության վրա: (LoRa ™ մոդուլները հասանելի չէին 2013 թ. Մեկնարկի ժամանակ) [18] =>)

Քայլ 18. Տարածաշրջանի այլ թեստեր

Հաջող կապեր կատարվեցին Իսպանիայում 22 կմ LoS (Տեսողության գիծ) և քաղաքային Հունգարիայի մի քանի կմ հեռավորության վրա:

Ստուգեք Libelium- ի առաջխաղացումը, որը ցույց է տալիս տեխնոլոգիայի 900 ՄՀց առավելությունները [19] =>

Քայլ 19: LoRa ընդունիչ և հղումներ

UK HAB (High Altitude Ballooning) փորձարկումները երկկողմանի LoRa ™ ծածկույթ ապահովեցին մինչև 240 կմ հեռավորության վրա: 1000bps- ից 100bps- ի իջեցումը թույլ կտա լուսաբանել մինչև ռադիո հորիզոն, որը, թերևս, 600 կմ է այս փուչիկների տիպիկ 6000-8000 մ բարձրության վրա: Փուչիկներին հետևելը կարող է իրականացվել GPS- ի միջոցով.

Ինչպես HAB, այնպես էլ ապագա LEO արբանյակային աշխատանքի համար LoRa ընդունիչ է մշակման փուլում `մանրամասները` հաջորդիվ:

Ամփոփում. LoRa ™ ձևավորվում է որպես խանգարող տեխնոլոգիա, հատկապես զարգացող և շատ հուզված IoT (Իրերի ինտերնետ) անլար ցանցային ծրագրերի համար: Եղեք տեղեկացված LoRa Alliance կայքի միջոցով [21] =>

Հրաժարում և գնահատում. Այս հաշիվը, ըստ էության, նախատեսված է որպես հետազոտություն և ձեռքբերումների նախապատրաստում և հավաքում, ինչ թվում է, UHF անլար տվյալների տեխնոլոգիան փոխող խաղ: Չնայած ողջունում եմ անվճար նմուշները (!), Ես առևտրային կապեր չունեմ նշված LoRa ™ ստեղծողներից որևէ մեկի հետ: Ազատորեն «պատճենեք» այս նյութը, հատկապես կրթական օգտագործման համար, բայց կայքի վարկը բնականաբար գնահատվում է:

Նշում. Որոշ պատկերներ պատրաստվել են համացանցից, որոնց համար (եթե հղում չի արվում) շնորհվում է գնահատական:

Ստեն. SWAN => [email protected] Վելինգթոն, Նոր alandելանդիա: (ZL2APS -1967 թվականից):

Հղումներ. (2015 թվականի մայիսի 15 -ի դրությամբ)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]