Ipinakikilala ang LoRa ™!: 19 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

LoRa ™ = Long Range wireless data telemetry at nauugnay sa isang radikal na VHF / UHF 2-way wireless spread spectrum data modulation na diskarte na kamakailan ay binuo at trademarked (™) ng Semtech - isang matagal nang itinatag (1960) US multinational electronics firm. Sumangguni [1] =>

Ang teknolohiya sa likod ng LoRa ™ ay binuo ng Cycleo, isang kumpanya ng Pransya na nakuha ng Semtech noong 2012. Ang LoRa ™ ay pagmamay-ari, ngunit lumilitaw na gumagamit ng ilang uri ng "mas simpleng" CSS (Chirp Spread Spectrum) na pulsed ng FM na "sweeping frequency" na modulate kaysa sa DSSS (Direct Sequence SS) o FHSS (Frequency Hopping SS).

Nabanggit ng web site ng Semtech na "ang teknolohiya ng LoRa ™ ay nag-aalok ng isang kalamang 20dB na bentahe sa badyet kumpara sa mga umiiral na solusyon, na makabuluhang nagpapalawak sa saklaw ng anumang aplikasyon habang naghahatid ng pinakamababang kasalukuyang pagkonsumo upang ma-maximize ang buhay ng baterya."

Ang mga na-claim na saklaw ay karaniwang x10 ng regular na mga sistema ng data ng wireless na UHF. Oo-kumpara sa regular na makitid na pag-setup ng data ng bandang LoRa ™ ay nagbibigay ng 100 ng metro kaysa sa 10s, maraming 1000m sa halip na 100 lamang. Magic!

Ang LoRa ™ ay medyo kumplikado, dahil gumagamit ito ng mga termino at nangangailangan ng mga setting na malamang na hindi pamilyar sa maraming mga "normal" na gumagamit. Gayunpaman, nakalulugod na posible na i-verify ang mga paghahabol sa mga simpleng pag-setup - dito gamit ang ipinares na UK na nagkamit ng US $ 3 PICAXE micros bilang mga tagakontrol. Ang mga PICAXE ay malapit sa mainam para sa mga naturang pagsubok dahil na-program sa mataas na antas na naisalin ang BASIC at ang anumang overhead ng bilis ng pagpapatupad ay hindi sinasadya para sa data ng s-l-o-w LORA ™! Sumangguni sa [2] => www.picaxe.com

Hakbang 1: Semtech's SX127x

Sa mga nagdaang dekada, at tinulungan ng murang pagpoproseso ng PC, magkakaibang matalinong mga digital na mode ay binuo (lalo na ng mga radio ham) para sa mas mababang dalas ng HF (3-30MHz) na gumagana kung saan ang bandwidth ay mahalaga. (Ang bandwidth na nagugutom na kumalat ng spectrum modulate ay karaniwang labag sa mas mababang mga frequency na ito). Ang ilang mga mode ay maaaring sumaklaw sa mga karagatan na may mababang lakas (ilang Watts) ngunit mabagal at kailangan ng sopistikadong PC software para sa pag-encode / decoding, kasama ang mga sensitibong comms. mga tatanggap at makabuluhang antena. Sumangguni sa [3] =>

VHF / UHF SX127x LoRa ™ RF ICs ng Semtech gayunpaman nakalagay ang halos lahat ng bagay sa loob ng isang matalino na hinlalaki na laki ng kuko ~ US $ 4 chip!

* Maagang pag-update sa 2019: Nai-upgrade kamakailan ng Semtech ang serye ng SX127x, kasama ang kanilang mga bagong SX126x based module na mukhang SOBRANG sulit. Sumangguni sa karagdagang mga komento sa Pagtatapos na Makatuturo.

Gumagawa ang Semtech ng maraming pagkakaiba-iba ng RF IC, kasama ang SX1278 na mas mababa ang dalas ng UHF na nakatago upang umangkop sa mga gumagamit ng 433 MHz ISM band. Mas mataas na freq. Ang 800-900 MHz na alok ay nag-apela para sa higit pang propesyonal na trabaho, kahit na sa mga malapit sa mga frequency ng 1GHz na binawasan ang RF suntok at ang pagsipsip ng signal path ay maaaring isang isyu. Sub GHz frequency gayunpaman ay may mas mababang ingay, ligal na mas mataas sa legal na paghahatid ng lakas at mas compact mataas na makakuha ng antena na maaaring mapunan ito.

Pati na rin ang LoRa ™.modulation (ipinapakita sa larawan), ang mga module ng transceiver ng SX127x ay maaari ring gumawa ng FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK / OOK at maging mga signal ng tone ng FM (Morse Code!) Upang umangkop sa mga sistemang legacy. Sumangguni sa mga datosheet ng Semtech (131 mga pahina!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

Tandaan: Ang HOPERF, isang matagal nang naitatag na Chinese wireless data firm, ay nag-aalok ng mga module ng LoRa ™ na may "'7 isang panig" na RF96 / 97/98 IC na tila katulad sa SX127x ng Semtech. Gayunpaman hindi alam kung ang mga ito ay isang pang-asawang sourcing ng Asian LoRa ™…

Hakbang 2: Ang LoRa ™ ay kumalat sa Mga Pakinabang ng Spectrum

Ang mga system ng SS (Spread Spectrum) ay hindi bago, ngunit ang kanilang pagiging sopistikado ay nangangahulugang napakamahal nila para sa maraming mga gumagamit hanggang sa umunlad ang mga modernong pamamaraang microelectronic. Tulad ng mga diskarte ng SS na nag-aalok ng makabuluhang pagkagambala at kumukupas na kaligtasan sa sakit, seguridad at "hindi mahahalata" na mga paghahatid na matagal na nila ang domain ng militar - kahit hanggang noong WW2. Suriin ang kamangha-manghang gawa ng 1940 ng aktres ng bombshell na si Hedy Lamarr! [5] =>

Ang LoRa ™ ay malamang na Chirp SS modulate, pati na rin ang pagtangkilik sa iba pang mga benepisyo ng SS, ay maaaring mag-alok ng Doppler effect na "shifting frequency" na kaligtasan sa sakit din - marahil ay makabuluhan sa mabilis na paglipat ng mga LEO (Low Earth Orbital) na mga satellite radio application. Tingnan ang [6] =>

Ngunit -dito sa mundo- ang karamihan sa pansin ay nagmumula sa mga paghahabol na ginawa ng Semtech (at ang promosyon ng 2014-2015 ng marami pa-kasama angIBM & MicroChip!), Ang mababang UHF na kumalat na spectrum na LoRa ™ na mga aparato ay nagpapalakas ng mga saklaw ng hindi bababa sa isang pagkakasunud-sunod ng lakas (x 10) sa tradisyunal na mga module ng data ng NBFM (Narrow Band FM) sa ilalim ng mga katulad na kundisyon at pag-setup.

Karamihan sa kamangha-manghang pagpapalakas ng saklaw na ito ay tila nagmula sa kakayahang magtrabaho ng LoRa SA BAWAT ng antas ng ingay. Ang batayan nito ay maaaring nauugnay sa ingay na random (at samakatuwid ay kinakansela ang sarili sa loob ng isang panahon), habang ang isang senyas ay iniutos (na may maraming mga sample sa gayon "pagbuo nito"). Sumangguni sa konsepto sa naka-attach na surf picture!

Kahit na ang napakababang pinagagana ng "amoy ng isang madulas electron" mW antas ng mga transmiter ay maaaring magagawa (at ang mga pag-setup na pinapatakbo ng baterya ay maaaring magkaroon ng malapit na buhay sa istante ng marahil taon), ang LoRa ™'s downside gayunpaman ay ang mahinang signal matagal na saklaw ng mga link ay maaaring maiugnay na may napakababang mga rate ng data (<1 kbps). Maaari itong maging hindi sinasadya para sa paminsan-minsang pagsubaybay sa IoT (Internet of Things) sa mga application na kinasasangkutan ng temperatura, pagbabasa ng metro, katayuan at seguridad atbp.

Hakbang 3: SIGFOX - Nakabatay sa Network ang IoT Rival?

Marahil ang pinakamalapit na IoR ng LoRa ™ na mahabang saklaw ng LPWA (Mababang Lawak na Lawak na Lugar) na wireless rival ay kumpanya ng Pransya na SIGFOX [7] =>

Hindi tulad ng pagmamay-ari ng Semtech na LoRa ™, ang mga aparato ng SigFox ay kaaya-aya na binubuksan, NGUNIT hinihiling nila ang isang dalubhasang network sa pag-link. Samakatuwid sila ay naging walang silbi, tulad ng mga cell phone, kapag wala sa sakup ng network ng SigFox - isang partikular na nagsasabi ng kadahilanan sa mga malalayong rehiyon (o para sa maraming mga bansa na hindi pa naghahatid!). Ang patuloy na pagsingil sa serbisyo o paglulunsad ng pag-unlad na panteknikal ay maaaring maging isyu din - ang huli na 90's Metricom na may sakit na 900 MHz "Ricochet" wireless na serbisyo sa Internet ay naiisip [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28Internet…

Ang mga aparato ng SigFox ay naiiba mula sa LoRa ™ sa paggamit ng UNB (ultra-makitid) na 100Hz radio "channel", na may modulasyon ng BPSK (Binary Phase Shift Keying) na 100bps. Ang mga transmiter ay katulad ng friendly baterya 10-25 mW, ngunit sa lisensyang walang 868-902 MHz band. Ang mga base station ng rooftop, na kumokonekta sa Internet sa pamamagitan ng hibla atbp, ay may mga ultra sensitibong -142dBm na tatanggap. Ang mga saklaw na 10 ng km ay maaaring magresulta (samakatuwid ay katulad ng LoRa ™) - ang mga link sa data ay naiulat mula sa mataas na sasakyang panghimpapawid na sasakyang panghimpapawid at mga dalampasigan na barko kapag malapit sa mga istasyon ng base ng SigFox.

Ngunit 12 byte message lang, limitado sa 6 na mensahe bawat oras, ang pinapayagan. Dumating ang impormasyon sa loob ng ilang segundo, ngunit hindi masusuportahan ng network ng SigFox ang mga naturang real-time na komunikasyon tulad ng mga pahintulot sa credit card, at ang system na pinakaangkop sa data na "mga snippet" na naihatid ng ilang beses sa isang araw. Karaniwan ay maaaring isama dito ang pagbabasa ng remote utility meter, pagsubaybay sa daloy at antas, pagsubaybay sa asset, mga alerto sa emerhensiya o puwang sa paradahan ng kotse - ang huli ay isang tunay na pag-aari!

Ang mga network ng SigFox ay medyo simple at maaaring i-deploy sa isang maliit na bahagi ng gastos ng isang tradisyonal na cellular system. Ang Espanya at Pransya ay sakop na ng ~ 1000 mga base station (kumpara sa 15, 000 para sa karaniwang serbisyo sa cellular), kasama ang Belgium, Alemanya, Netherlands, UK (sa pamamagitan ng Arqiva) at Russia na susundan din. Nagpapatuloy din ang mga pagsubok sa San Francisco, Gayunpaman, hindi direktang itinatayo ng Sigvd ang mga network na ito, ngunit ang mga kontrata sa mga lokal na kumpanya upang hawakan ang simpleng simpleng paglalagay ng mga rooftop base station at antena.. Ang Roll out ay maaaring maging mabilis at epektibo sa gastos - ang kanilang kasosyo sa pag-deploy sa Espanya ay gumastos ng $ 5 milyon upang mag-deploy ng isang network sa buong bansa sa loob lamang ng 7 buwan. Ang mga lokal na kasosyo pagkatapos ay ibebenta muli ang mga serbisyo ng IoT, sa pagtatapos ng singil ng gumagamit sa paligid ng ~ US $ 8 sa isang taon bawat aparato.

Ang pag-Uptake ng diskarte sa SigFox ay naging dramatiko, na may isang maagang 2015 na pagpunta sa pagpopondo ng pondo> US $ 100 milyon. Ang mga karibal sa wireless na TI / CC (Texas Instruments / ChipCon), na kamakailan ay sumali sa SigFox, sa katunayan ay nagpapahiwatig na ang Lora ™ ay maaaring may mga kahinaan - tingnan ang [9] =>

Ang mga kamay sa mga pagsisiyasat sa SigFox ay mahirap hanapin, ngunit tingnan ang "Maituturo" na mga pananaw sa antas [10] =>

Maaaring ang parehong mga diskarte sa huli ay magkakasamang buhay, tulad ng mga 2 way radio (= LoRa ™) at mga cell phone (= SigFox) para sa mga antas ng boses na comms. Sa kasalukuyan (Mayo 2015) LoRa ™ ay tiyak na ANG paraan upang galugarin ang mahabang saklaw IoT wireless posibilidad - basahin sa!

Hakbang 4: Mga Module ng Chinese LoRa ™ -1

Bagaman isang imbensyon ng EU, ang mga engine ng Semtech na SX127x LoRa ™ ay masigasig na kinuha ng mga tagagawa ng Tsino. Ang kakayahan ni LoRa na suntukin sa pamamagitan ng 'nakahahadlang na mga gusali sa masikip na mga lungsod sa Asya ay walang alinlangan na nakakaakit.

Ang mga gumagawa sa mega e-city ng China ng Shenzhen (malapit sa Hong Kong) ay lalong naging masigasig, na may mga handog na nabanggit mula sa mga "gumagawa" tulad ng Dorji, Appcon, Ulike, Rion / Ron, HopeRF, VoRice, HK CCD, Shenzhen Taida, SF, NiceRF, YHTech at GBan. Bagaman ang kanilang mga pinout ng interface ay medyo magkakaiba, ang 2 chip na "micro moderated" na mga module mula saDorji, Appcon, VoRice at NiceRFseem ay halos nabago ang engine.

Ang malawak na Googling ay inirerekomenda para sa mga pagkatapos ng maramihang pagbili, mga sample, libreng pagpapadala, mas matalinong pananaw sa teknikal, mas mahusay na pag-access sa mga tampok / pin ng SX127x, mas madaling kontrol, magaan ang timbang, masungit na balot (istilo ng YTech'sE32-TTL-100) atbp Mag-browse ang gusto ng EBay, Alibaba o Aliexpress [11] =>

Hakbang 5: Mga Module ng Chinese LoRa ™ - 2

Maging alerto na mas mura (<$ US10) ang mga solong module ng chip na kinokontrol ang SX1278 sa pamamagitan ng nakakapagod na orasan na naka-link sa SPI (Serial Peripheral Interface). Bagaman ang mga ito ay mas malaki at mas magastos (~ US $ 20), dalawang chip LoRa ™ module ang gumagamit ng ika-2 sa board MCU (microcontroller) para sa SX1278 linkage, at kadalasang mas madaling i-configure at magtrabaho nang mabilis. Karamihan sa mga nag-aalok ng friendly na pamantayan sa industriya TTL (Transistor Transistor Logic) transparent data handling sa pamamagitan ng simpleng mga pin na RXD & TXD. Ang mga maliliit na pula at asul na LEDs ay karaniwang nilalagay sa onboard ng mga module ng TTL - madaling gamitin para sa mga pananaw ng TX / RX.

TANDAAN: Ang 8 handog ng pin ay maaaring gumamit ng 2mm pin spacing kaysa sa karaniwang 2.54 mm (1/10 inch), na maaaring limitahan ang pagsusuri ng solderless na breadboard.

Kahit na ang malapit sa pagdoble ng presyo ng mga aparato ng TTL LoRa ™ ay maaaring maging nakakatakot, ang mga skinflint ay maaaring isaalang-alang ang mas mura (kapwa upang bumili at ipadala) na mga board nang walang socket ng SMA at tumutugma sa "goma ducky" aerial. Hindi ito magiging propesyonal siyempre, ngunit ang isang simpleng ¼ alon (~ 165mm ang haba) latigo ay madaling gawin mula sa scrap wire. Ito ay maaaring kahit na gumanap ng "goma ducky" antena masyadong-lalo na kung nakataas!

Sa pangkalahatan (at -sigh- malamang na mabilis na naiimpluwensyahan ng lalong maraming mga handog), sa oras ng pagsulat (kalagitnaan ng Abril 2015) ang Dorji's433 MHz DRF1278DM ay tila ang pinakamadaling paraan upang makapagsimula sa LoRa ™. Gayunpaman ang limitadong pag-access ng pinout ng modyul na ito, ang pag-aayos sa antas ng HEX at pangangailangan para sa mas mataas na mga voltages ng supply (3.4 -5.5V) ay maaaring isang limitasyon.

Hakbang 6: Dorji DRF1278DM

Ipinagbibili ng gumagawa ng Tsino na si Shenzhen Dorji ang mga micro na iniutos na DRF1278DM module na para sa ~ US $ 20 bawat isa mula kay Tindie [12] =>

Ang 7 mga pin ay spaced ang karaniwang breadboard friendly 2.54 mm (= 1/10 inch). Ang isang supply sa pagitan ng 3.4 - 5.5V ay kinakailangan. Gayunpaman, gumagana ang electronics module sa mas mababang mga boltahe - mayroong isang board regulator na 3.2V boltahe. Ang mas mataas na pangangailangan ng supply na ito ay hindi nakakainis sa panahon ng todays "3V", na kahit na nababagay ito sa USB 5V (o kahit na malaki 3 x AA 1.5V cells), pinipigilan nito ang paggamit ng solong 3V Li coin cells atbp. Ang regulator ay maaaring ma-bypass?

Hakbang 7: DAC02 USB Adapter

Ang isang murang USB - TTL adapter (dito Dorji's DAC02) ay maaaring magamit para sa pagsasaayos ng module sa pamamagitan ng "RF Tools" PC software. Ang mga module ay wala sa loob na hindi sinusuportahan kapag naipasok subalit, at ang paulit-ulit na paggamit ay maaaring mai-stress ang mga pin …

Ang mga katulad na adapter ay sagana sa napakababang presyo, NGUNIT pre gamit ito ay mahalaga upang matiyak muna ang mga pagpapaandar ng pin sa adapter na tumutugma sa mga nasa wireless module! Kung hindi nila (sa VCC / GND swaps karaniwang) pagkatapos ay maaaring gamitin ang paglipad ng nangunguna na tingga. Bagaman isang nakakapagod na mga ito ay maaari ding mas maraming nalalaman habang nababagay sa config. ng iba pang mga module (i-refer ang setup ng transceiver ng HC-12) at kahit na ang direktang pagpapakita ng programa ng terminal sa isang PC.

Hakbang 8: Mga Tool sa Pag-configure ng USB + Mga Pananaw ng SF, BW at CR

Karaniwang mga screen na pangkaraniwan ng user friendly USB na nag-configure ng "RF Tools". Ang mga modyul na Dorji ay nagtrabaho sa labas ng kahon, ngunit ang dalas at mga setting ng kuryente ay dapat na mabago kahit papaano para sa mga lokal na regulasyon. Maraming mga bansa ang naglilimita sa 433 MHz transmitter power sa 25 mW (~ 14 dBm) o kahit 10mW (10dBm) - ito ang mga setting ng kuryente na Dorji na 5 & 3 ayon sa pagkakabanggit.

Ang walang lisensya na ISM band, na sumasakop sa isang ~ 1.7 MHz na hiwa sa pagitan ng 433.050 - 434.790 MHz, ay HINDI pinapayagan ang mga pagpapadala sa eksaktong 433.000 MHz alinman!

Ang Transparent na paghawak ng data ay mukhang salamat na maganap, ibig sabihin, anuman ang serial data na pinakain ay sa huli ito ay malinaw na napakain pagkatapos ng "sa hangin" na paghahatid. Gayunpaman ang napabalitang 256 byte buffer ay mukhang 176 bytes (overhead ng CRC?), Ang ilang mga setting na may tool na Dorji ay mahirap bigyang kahulugan, at ang mga pagbabago na "nakasulat" ay hindi palaging ipinapakita na tinanggap din…

I-download ang tool na DRF_Tool_DRF1278D.rar ng Dorji (nakalista malapit sa ilalim ng haligi na "Mga Mapagkukunan" ng RHS) sa pamamagitan ng => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.htmlMag-check sa magkakaibang pananaw (lalo na ang P. 9 -10) sa paggamit ito at mga adaptor ng USB atbp =>

Paliwanag ng LoRa ™ kumalat na mga termino ng spectrum: (Ang rate ng data ng N. B. ay nauugnay sa BW & SF)

BW (Band Width sa kHz): Bagaman maaaring mag-apela ang 10s lamang ng kHz BW, mahalagang pahalagahan na ang murang 32 MHz na kristal na ginamit ng maraming mga module ng LoRa ™ (Dorji & HOPERF atbp) ay maaaring hindi eksaktong tumutugma sa dalas. Ang pag-anod na nauugnay sa temperatura at pag-iipon ay maaari ding lumitaw. Ang pagpili ng mas makitid na mga bandwidth ay maaaring maiwasan ang pag-syncing ng module maliban kung nakakapagod ang pag-tweak ng kristal at paggamit ng thermal regulasyon. Bagaman inirekomenda ng mga gumagawa ng module ng LoRa ™ tulad ni Dorji ang isang minimum na BW na 125 kHz, para sa karamihan ng mga layunin ang isang mas makitid na BW na 62.5 kHz ay dapat maging OK. Sumangguni sa may shade na haligi ng talahanayan na ipinakita sa Hakbang 10.

SF (Spreading Factor "chips" bilang isang base-2 log): Sa mga SS system ang bawat bit sa pseudo-random na pagkakasunud-sunod ng binary ay kilala bilang isang "chip". Ang pagdaragdag mula 7 (2 ^ 7 = 128 chip pulses bawat simbolo) hanggang sa limitasyon ng 12 ay nagpapabuti ng pagiging sensitibo ng 3dB bawat hakbang, ngunit humigit-kumulang. hatiin ang rate ng data. Bagaman kaya't ang isang SF ng 11 (2 ^ 11 = 2048) ay 12dB na mas sensitibo kaysa sa SF7, ang rate ng data ay bumaba (sa 62.5 kHz BW) mula ~ 2700 bps hanggang sa 268 bps lamang. Ang mga mabagal na rate ng data na transmiter ay mananatili din sa mas matagal at sa gayon ay maaari ding makonsumo ng mas maraming enerhiya sa pangkalahatan kaysa sa mga transmiter na nagpapadala ng mas mabilis na data.

Gayunpaman ang napakababang mga rate ng data ay maaaring matiis para sa paminsan-minsang pagsubaybay sa kurso ng IoT (Internet of Things) (at ang pagtaas ng lakas ng enerhiya ng baterya na malapit sa hindi sinasadya), habang ang pagpapalakas ng saklaw na x 4 ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang!

CR (error Coding Rate): Ang mga paunang pagsusulit sa UK ay gumamit ng CR na 4/5. (Ito ay nagpapahiwatig na ang bawat 4 na kapaki-pakinabang na mga bit ay naka-encode ng 5 mga bit ng paghahatid). Ang pagdaragdag ng CR sa 4/8 ay nagpapahaba ng oras ng paglilipat ng ~ 27%, ngunit nagpapabuti ng pagtanggap ng 1 hanggang 1.5dBm, na kumakatawan sa isang potensyal na pagpapabuti ng saklaw na ilang 12 hanggang 18%. Ang pag-tweak ng CR na ito marahil ay hindi magbibigay bilang kapaki-pakinabang sa isang saklaw na makakuha bilang pagdaragdag ng SF.

Karamihan sa mga pagsubok sa NZ ay nasa 434.000 MHz, 2400 bps serial data, SF7, 62.5kHz BW at CR 4/5.

Hakbang 9: Direktang Pag-configure ng DRF1278DM

Ang DRF1278DM ay maaari ding mai-configure mula sa isang panlabas na microcontroller- kahit na isang mapagpakumbabang 8 pin PICAXE-08. Bagaman nagsasangkot ng cryptic base 16 HEX coding, pinapayagan nitong sumakay sa board / on the fly tweaking kaysa sa patuloy na pag-aalis ng module at pagsasaayos ng USB adapter. Sumangguni sa buong detalye P.7-8 sa Dorji. pdf. [13] =>

Bagaman nag-aalok ito ng magkakaibang mga tampok sa pagtulog, ang mga pananaw sa pag-aayos ng antas ng HEX ay maaari ring makuha sa pamamagitan ng mga sheet ng data ng APC-340 ng Appcon (14] =>

Salamat sa kapwa Kiwi Andrew "Brightspark" na HORNBLOW kasama nito ang isang PICAXE-08M2 code na fragment upang gawing modulate ang kapangyarihan ng DRF1278DM TX sa isang staircased ramp ng transmission blips. (Para sa mas madaling mga pananaw sa saklaw / kuryente ay madaling maiugnay ang mga ito sa pagtatapos ng tatanggap na PICAXE na nabuong mga tono din). Gayunpaman tandaan na ang mga antas ng TX 6 at 7 ay lumampas sa allowance ng NZ / Australia na 25mW (~ 14dBm o setting 5). Ang mga pananaw ni Andrew ay lumitaw mula sa pagsubaybay / pagkopya at pag-paste ng hilaw na hex serial data mula sa terminal.exe (isang napakahusay na tool sa engineering [15] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) habang tinitingnan ang serial data chatter papunta at mula sa mga module kapag ang antas ng kuryente ng RF ay binago.

Ang hakbang sa antas ng lakas na Dorji = ika-4 na byte mula sa RH end ($ 01, $ 02 atbp) kasama ang sumusunod na byte ng CS (CheckSum $ AB, $ AC atbp) ay kailangang mai-tweak lamang. Ang mga halimbawang pangungusap na code ng PICAXE upang mabago ang antas ng kuryente sa mabilisang ay ang mga sumusunod:

maghintay 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)

maghintay 2

Hakbang 10: Mga Pagtatantiya at Resulta ng Pagganap

Ang PICAXE 28X2 na hinimok ng HOPERF 434 MHz Semtech LoRa ™ batay sa mga module ng data na RFM98 ay ginamit sa mga pagsubok na isinagawa sa isang 750m na link sa isang pangkaraniwang UK urban environment. Ang transmitter antena ay nakataas ~ 2½ m sa isang mababang palo, kasama ang tatanggap sa isang maikling poste ~ 1½ m - pareho sa itaas ng lupa. Sa isang kumpirmadong 750m siksikan na saklaw ng kapaligiran sa lunsod sa 10mW TX ng UK (gamit ang 500kHz BW at sa gayon ay nagbibigay ~ 22 kbps), pagkatapos ay sa 10.4kHz BW (o 455 bps) ilang 6 km na mukhang posible na may sub mW power!

Ang pagkumpirma ng mga pagsubok sa patlang (na may mga setting na SF7 at BW 62.5 kHz lamang) ay ginawa sa Wellington (NZ) na may 3 x AA na baterya na pinapatakbo ng PICAXE-08M na hinimok ng mga modyul na Dorji DRF1278DM at katulad na antena, ngunit sa "pintong pininturahan" ng Aus / NZ na mas mataas ang 25mW (14dBm) Lakas ng TX. Ang mga link ng signal ng suburban, marahil ay tinulungan ng isang mas bukas na kapaligiran at mga gusaling gawa sa kahoy, ay patuloy na ginawa sa loob ng 3 - 10 km. (Tulad ng pagkakaroon ng 6dB na doble ang saklaw ng LoS, pagkatapos ang 4dB dagdag na lakas ~ x 1½. At samakatuwid ang mga saklaw ay maaaring mapabuti sa mga ipinahiwatig na UK ng> 1½ beses).

Hakbang 11: Layout ng Breadboard

Ang isang layout na may pisara (ginamit dati para sa mga "7020" module ng GFSK ni Dorji) ay nababagay sa simpleng pagpapalit sa LoRa device. Ang modyulasyon ng GFSK (Gaussian Freq. Shift Keying) ay dating itinuturing na pinakamahusay na diskarte sa 433 MHz, kaya kapaki-pakinabang na ihambing ang mga resulta ng mga handog na "7020" sa mga bagong module ng LoRa.

Hakbang 12: PICAXE Schematic

Parehong gumagamit ang RX & TX ng isang malapit na magkatulad na layout, kahit na ang kanilang code ay medyo naiiba. Bagaman natural na nakakaakit at madaling makamit sa PICAXEs, walang pagtatangka na ginawa sa yugtong ito upang makapasok sa mga nakakatipid na enerhiya na mode sa pagtulog. Ang kasalukuyang pagguhit mula sa 3 mga baterya na xAA ay ~ 15mA, pumuputok sa ~ 50mA kapag nagpapadala.

Hakbang 13: Code ng Transmitter ng PICAXE

Naturally ang code na ito ay maaaring malawak na pinahusay at nabago, marahil sa pag-areglo ng mga pagkaantala at paunang salita. Kasalukuyan ito ay mahalagang naglalaway lamang ng isang sumusulong na 0-100 na numero. Tulad ng pagsubok ay inilaan lamang upang ma-verify ang maaasahang mga saklaw ng saklaw, walang pagtatangka na ginawa (kasama ang alinman sa transmiter o tatanggap) upang paganahin ang mga mode ng pag-save ng kuryente.

Hakbang 14: Code at Display ng PICAXE Receiver

Narito ang nauugnay na code ng tatanggap ng PICAXE, na may mga halagang bilang na ipinapakita sa pamamagitan ng inbuilt na "F8" terminal ng editor. Ang kagandahan ng isang simpleng bilang ay ang mga pagkakasunud-sunod ay maaaring mabilis na mai-scan at nawawala o malabo na mga halagang madaling makita.

Hakbang 15: Maligayang Paggamit ng LoRa ™ RF Tuneup Aids?

Tulad ng mga setting ng module ng LoRa ™ ay maaaring mahirap maintindihan at ma-verify, kaaya-aya itong nahanap na posible na gumamit ng murang (& medyo broadband) na ASK 433 MHz module ng tatanggap bilang simpleng pag-tune up ng mga pantulong.

Ang NZ / Aus outlet na si Jaycar ay nag-aalok ng isang module na ZW3102 na madaling mahimok sa "sniffer duty" upang umangkop sa naririnig na pagsubaybay sa signal. Kapag malapit (<5 metro) sa mga pagpapadala ng LoRa ™ ang papalabas na signal ay madaling marinig bilang "gasgas", habang ang ningning ng isang naka-attach na LED ay nauugnay sa RSSI (Natanggap na Pahiwatig ng Lakas ng Signal).

Ang isang katulad (at mas murang) module na ginawa ni Dorji ay itinampok sa Instructable [16] =>

Hakbang 16: Mga Pagsubok sa Patlang- Wellington, New Zealand

Ipinapakita ng setup ng beach na ito ang naunang pagsubok sa mga modyul na "7020" GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) ni Dorji. Ang mga saklaw pagkatapos ay na-maxed sa ~ 1km sa mga naturang kondisyon, at ang pinakamahusay ay ~ 300m sa pamamagitan ng 'light vegetation' at ang mga lokalidad na gawa sa kahoy na naka-frame na mga gusali. Ang mga link ng cross harbor ay natagpuan lamang na posible nang ang transmitter ay makabuluhang naitaas ang ilang mga 100m pataas sa pugad ng tanawin ng isang agila sa isang tabi ng burol.

Sa kaibahan ang mga module ng LoRa ni Dorji sa parehong lakas na 25mW ay "nagbaha" sa suburb, na may mataas na braso (~ 2.4m) na mga transmisyon na mapagkakatiwalaan na napansin sa ~ 3km na malapit, 6km sa headland na "mga sweet spot" at kahit na 10km na ibabaw ng LOS sa buong harbor. Ang pagtanggap ay tumigil lamang kapag nasa mga bay sa likod ng mabatong mga headland (makikita sa likuran). Ang mga setting ng LoRa ay, BW 62.5kHz, SR 7, CR 4/5 at 25mW (14dBm) TX kapangyarihan sa isang ¼ alon omnidirectional na patayong antena.

Hakbang 17: UK LoRa Versus FSK - 40km LoS (Line of Sight) Test

Salamat sa Cardiff based Stuart Robinson (radio ham GW7HPW), ang FSK (Frequency shift keying) kumpara sa mga pagsubok sa paghahambing ng LoRa ™ ay isinasagawa sa isang nakataas na 40km na distansya sa Bristol Channel ng UK. Sumangguni sa larawan.

Ang rehiyon ay medyo makasaysayang wireless tulad noong 1897 natupad ni Marconi ang kanyang unang "long range" (6 - 9km gamit ang power gutom na spark transmitter!) Mga pagsubok sa malapit [17] =>

Ang mga resulta ni Stuart ay nagsasalita para sa kanilang sarili - Ang mga link ng data ng LoRa ™ ay kamangha-manghang posible noong 2014 sa isang maliit na bahagi ng lakas na kinakailangan para sa kanyang dating respetadong modyul na Hope RFM22BFSK!

Ang isang PICAXE-40X2 na kinokontrol na RFM22B sa katunayan ay nasa paikot na orbit sa pinahalagahan na $ 50sat, na may mahinang signal ng lupa na napapansin habang dumadaan ito sa LEO (Mababang Earth Orbital) maraming 100 ng km sa itaas. (Ang mga module ng LoRa ™ ay hindi magagamit sa oras ng paglulunsad nito sa 2013) [18] =>)

Hakbang 18: Iba Pang Mga Pagsubok sa Rehiyon

Ang matagumpay na mga link ay ginawa sa paglipas ng 22km LoS (Line of Sight) sa Espanya at ilang km sa urban na Hungary.

Suriin ang promosyon ng Libelium na nagpapakita ng mga benepisyo ng ~ 900MHz ng teknolohiya [19] =>

Hakbang 19: Tagatanggap ng LoRa at Mga Link

Ang mga pagsubok sa UK HAB (High Altitude Ballooning) ay nagbigay ng 2 way na saklaw ng LoRa ™ hanggang sa 240 km. Ang pagbaba ng rate ng data mula sa 1000bps hanggang 100bps ay dapat payagan ang saklaw hanggang sa abot-tanaw ng radyo, na marahil ay 600 km sa tipikal na 6000-8000m na sumasabog na altitude ng mga lobo na ito. Ang pagsubaybay sa lobo ay maaaring gawin sa pamamagitan ng sakay ng GPS - suriin ang malawak na dokumentasyon ng HAB & LoRa ™ sa [20] =>

Ang isang tatanggap ng LoRa para sa parehong HAB at hinaharap na gawain ng LEO satellite ay nasa ilalim ng pag-unlad - mga kasunod na detalye.

Buod: Ang LoRa ™ ay humuhubog bilang nakakagambalang teknolohiya, lalo na para sa mga umuusbong - at higit na hyped- IoT (Internet of Things) na mga wireless na network na application. Manatiling may kaalaman sa pamamagitan ng site ng LoRa Alliance [21] =>

Pagwawaksi at pagpapahalaga: Ang account na ito ay mahalagang inilaan bilang isang nangunguna / kamay sa pagsisiyasat at pagsasama-sama ng tila- isang laro na nagbabago ng teknolohiya ng data ng wireless na UHF. Kahit na tinatanggap ang mga libreng sample (!), Wala akong mga komersyal na link sa alinman sa mga gumagawa ng LoRa ™ na nabanggit. Huwag mag-atubiling "kopyahin ang kaliwa" sa materyal na ito - lalo na para sa pang-edukasyon na paggamit- ngunit ang kredito sa site ay natural na pinahahalagahan.

Tandaan: Ang ilang mga imahe ay na-sourced sa web, kung saan (kung hindi sumangguni) ang nagpapahalaga na kredito sa pamamagitan nito ay pinalawak.

Stan. SWAN => [email protected] Wellington, New Zealand. (ZL2APS -mula noong 1967).

Mga Link: (Tulad noong ika-15 ng Mayo 2015)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]