ESP32 LoRa: Maaari kang Maabot hanggang sa 6.5 Km !: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

6.5km! Ito ang resulta ng isang pagsubok sa paghahatid na isinagawa ko sa ESP32 OLED TTGO LoRa32, at ngayon tatalakayin ko pa ito sa iyo. Dahil ang modelo na ginamit ko orihinal na may isang antena na isinasaalang-alang ko na masama, pinili kong gumamit ng isa pang modelo ng antena na may pakinabang na 5 dB sa pagsubok. Kaya, bilang karagdagan sa pakikipag-usap tungkol sa saklaw na mayroon kami sa aming pagsubok, tatalakayin namin ang mga sanhi ng pagkawala ng kuryente ng signal. Susuriin din namin ng husay ang mga impluwensyang pangkapaligiran (kalupaan, hadlang, at iba pa) kapag tumatanggap ng signal na ito.

Hakbang 1: Ginamit na Mga Mapagkukunan

• 2 Mga Modyul ng ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 alon ng mga antena 900MHz - AP3900

• 2 x 5V portable power supplies

(Pack ng baterya na may adjustable boltahe regulator)

Ang isang sheet ng data ng antena ay ipinapakita sa pamamagitan ng link:

www.steelbras.com.br/wp-content/uploads/201…

Ang pangalawang link na ito ay para sa mga nagtanong sa akin ng mga mungkahi tungkol sa kung saan bibili ng mga antena:

Mga antena

www.shopantenas.com.br/antena-movel-uhf-5-8…

Pag-mount ng antena:

www.shopantenas.com.br/suporte-magnetico-preto-p--antena-movel/p

***** "Pansin, binago namin ang konektor ng pabrika para sa isang lalaki na SMA upang kumonekta sa buntot ng baboy"

Hakbang 2: Mga Antena

Sa mga larawang ito, ipinapakita ko ang datasheet ng antena at ang graph ng pagganap nito.

• Gumagamit din kami ng dalawang UHF 5/8 mobile 900MHz wave antennas

• Ang isa sa mga antena ay inilagay sa bubong ng kotse, at ang isa ay nasa transmiter

Hakbang 3: Reach Test

Sa aming unang pagsubok, nakamit namin ang isang saklaw ng signal na 6.5km. Inilagay namin ang isa sa mga antena sa itaas ng isang gusali, sa puntong C, at lumakad kami ng 6.5km sa isang lugar na lunsod na patuloy na naging kanayunan. Itinuro ko na sa kalagitnaan ng paglalakbay, sa iba't ibang oras, nawala ang signal namin.

Bakit nangyari ito? Dahil mayroon kaming mga impluwensya sa topology, na kung saan ay ang mga katangian ng puwang na nalakbay na may kaugnayan sa mga pagbabago sa heograpiya. Isang halimbawa: kung mayroon kaming isang burol sa gitna ng kalsada, hindi ito tatawid ng aming signal, at magkakaroon kami ng isang mabibigong signal.

Ipinaaalala ko sa iyo na ito ay naiiba mula sa kung gumagamit ka ng isang LoRa sa isang radius na 400 metro, dahil ang iyong maabot ay medyo mataas sa puwang na ito, na may kakayahang tumawid sa mga pader, halimbawa. Habang tumataas ang distansya na ito, ang mga hadlang ay maaaring maging sanhi ng pagkagambala.

Hakbang 4: Pangalawang Eksperimento

Gumawa kami ng pangalawang pagsubok, at sa oras na ito, sa halip na umalis ng isang antena sa tuktok ng isang gusali, nasa antas ng lupa sa itaas ng isang gate. Inilagay ko ang pangalawang antena sa kotse at nagsimulang magmaneho. Ang resulta ay naabot sa saklaw na 4.7km. Parehong ang distansya na ito at ang unang naitala namin (6.5km) ay lumampas sa mga saklaw na ipinahayag ni Heltec (inaasahang 3.6km). Mahalagang tandaan na ang dalawang TTGO lamang ang ginamit namin na pinalakas ng mga baterya sa pamamagitan ng mga regulator ng boltahe.

Hakbang 5: Mag-link ng Gastos sa DB

Ang gastos ng link ay isang nakawiwiling konsepto. Pinapayagan kang mailarawan kung paano mawawala ang enerhiya sa panahon ng paghahatid, at kung saan dapat eksaktong unahin ang mga aksyon sa pagwawasto upang mapagbuti ang link.

Ang ideya ay upang masukat kung gaano karaming signal na ipinadala ang dapat maabot ang tatanggap, isinasaalang-alang ang mga nakuha at pagkalugi ng signal sa proseso, o:

Natanggap na Lakas (dB) = Transmitted Power (dB) + Gain (dB) - Pagkawala (dB)

Para sa isang simpleng link sa radyo, makikilala natin ang 7 mahahalagang bahagi upang matukoy ang natanggap na lakas:

1 - Ang lakas ng transmiter (+) T

2 - Ang mga pagkalugi ng linya ng paghahatid sa antena (-) L1

3 - Ang nakuha ng antena (+) A1

4 - Pagkawala sa paglaganap ng alon (-) P

5 - Pagkawala sanhi ng iba pang mga kadahilanan (-) D

6 - Ang nakuha ng tumatanggap na antena (+) A2

7 - Pagkawala sa linya ng paghahatid sa tatanggap (-) L2

Natanggap ang Lakas = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Sa pamamagitan ng pagpapanatili ng mga halaga sa dBm at dBi, ang mga plots ay maaaring buod at ibawas nang direkta. Upang gawin ang mga kalkulasyong ito, maaari kang makahanap ng mga online calculator na makakatulong sa iyo na ipasok ang mga halaga sa pagpapahayag.

Bilang karagdagan, ang ilan ay may mga sanggunian sa pagpapalambing ng ilang mga komersyal na cable. Pinapayagan nito ang mas madaling pagkalkula.

Maaari kang makahanap ng isang calculator na tulad nito sa:

Hakbang 6: Impluwensiya ng Mga Hadlang

Bilang karagdagan sa pagkuha ng wastong pag-iingat upang maiwasan ang pagkalugi sa mga mahalagang bahagi ng transmiter at mga circuit ng tatanggap, ang isa pang kadahilanan na hindi dapat balewalain ay ang Clear Line ng Vision sa pagitan ng transmiter at ng tatanggap.

Kahit na ang pag-optimize ng ugnayan sa pagitan ng kita at pagkawala, ang mga hadlang tulad ng mga gusali, bubong, puno, burol, at istraktura, bukod sa iba pang mga bagay, ay maaaring makagambala sa signal.

Kahit na ang pagkalkula ay isinasaalang-alang ang paglaganap ng alon, presupposes ito ng isang direktang paghahatid nang walang mga hadlang.

Hakbang 7: Karagdagang Pagsubok

Ang pagsubok na ito sa ibaba, na umabot sa 800 metro, ay ginaganap na pinapanatili ang transmitter at ang antena sa isang maliit na tower, na minarkahan sa mapa na may label na "Transmitter." Gamit ang isang tatanggap, ang ruta (sa lila) ay naisagawa. Ang mga minarkahang puntos ay nagpapahiwatig ng mga puntos na may mahusay na pagtanggap.

Sinuri namin ang mga puntos na gumagamit ng isang topological na mapa ng rehiyon at, sa katunayan, ang mga altitude ay tinatayang. Lumilitaw ang data sa imahe sa ibaba at maaaring maabot sa site na ito:

Tulad ng ipinakita sa larawan sa ibaba, mayroong isang lambak na halos walang mga hadlang sa rehiyon sa pagitan ng dalawang puntos.

Hakbang 8: Konklusyon

Ang mga pagsubok na ito ay nagbigay sa akin ng higit na pagtitiwala sa LoRa, dahil nasiyahan ako sa mga nakamit na resulta. Gayunpaman, itinuturo ko na may iba pang mga antena na maaaring magbigay sa amin ng higit na lakas upang maabot. Nangangahulugan iyon na mayroon kaming mga bagong hamon para sa mga susunod na video.