ESP32 LoRa: Mund të arrini deri në 6.5 km !: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

6.5 km! Ky ishte rezultati i një testi transmetimi që kam kryer me ESP32 OLED TTGO LoRa32, dhe sot do ta diskutoj këtë më tej me ju. Meqenëse modeli që kam përdorur fillimisht kishte një antenë që e konsideroja të keqe, zgjodha të përdor një model tjetër antene me një fitim prej 5 dB në provë. Pra, përveçse të flasim për fushëveprimin që kishim me testin tonë, ne do të diskutojmë shkaqet e humbjes së fuqisë së sinjalit. Ne gjithashtu do të vlerësojmë në mënyrë cilësore ndikimet mjedisore (terreni, pengesat dhe të tjerët) kur marrim këtë sinjal.

Hapi 1: Burimet e përdorura

• 2 Module ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 antena valore UHF 5/8 900MHz - AP3900

• Furnizues portativ të energjisë 2 x 5V

(Paketa e baterisë me rregullator të rregullueshëm të tensionit)

Një fletë e të dhënave të antenës shfaqet përmes lidhjes:

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

Kjo lidhje e dytë është për ata që më pyetën për sugjerime se ku të blini antena:

Antenat

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

Montimi i antenës:

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

***** "Kujdes, ne ndryshuam lidhësin e fabrikës për një SMA mashkull për t'u lidhur me bishtin e derrit"

Hapi 2: Antenat

Në këto imazhe, unë tregoj fletën e të dhënave të antenës dhe grafikun e saj të performancës.

• Ne gjithashtu përdorim dy antena valore celulare UHF 5/8 900MHz

• Njëra prej antenave ishte vendosur në çatinë e makinës, dhe tjetra ishte në transmetues

Hapi 3: Testi i arritjes

Në testin tonë të parë, ne arritëm një rreze sinjali prej 6.5km. Ne vendosëm një nga antenat në majë të një ndërtese, në pikën C, dhe ecëm 6.5 km në një zonë urbane që u bë rurale në mënyrë të qëndrueshme. Theksoj se në mes të udhëtimit, në periudha të ndryshme, ne humbëm sinjalin.

Pse ndodh kjo? Sepse ne kemi ndikime topologjike, të cilat janë karakteristikat e hapësirës së udhëtuar në lidhje me ndryshimet gjeografike. Një shembull: nëse kemi një kodër në mes të rrugës, ajo nuk do të kalohet nga sinjali ynë dhe do të kemi një sinjal të dështuar.

Ju kujtoj se kjo është e ndryshme nga kur përdorni një LoRa në një rreze prej 400 metrash, sepse shtrirja juaj është mjaft e lartë në këtë hapësirë, me aftësinë për të kaluar mure, për shembull. Ndërsa kjo distancë rritet, pengesat mund të shkaktojnë ndërhyrje.

Hapi 4: Eksperimenti i dytë

Ne bëmë një provë të dytë dhe këtë herë, në vend që të linim një antenë në krye të një ndërtese, ajo ishte në nivelin e tokës mbi një portë. Vendosa antenën e dytë në makinë dhe fillova të vozis. Rezultati ishte një shtrirje në intervalin 4.7km. Edhe kjo distancë edhe ajo e para që regjistruam (6.5km) tejkaluan kufijtë e shprehur nga Heltec (të parashikuar në 3.6km). Importantshtë e rëndësishme të mbani mend se kemi përdorur vetëm dy TTGO të mundësuar nga bateri përmes rregullatorëve të tensionit.

Hapi 5: Kostoja e lidhjes në DB

Kostoja e lidhjes është një koncept shumë interesant. Kjo ju lejon të imagjinoni sesi energjia do të humbasë gjatë transmetimit dhe ku duhet të jepen përparësi saktësisht veprimeve korrigjuese për të përmirësuar lidhjen.

Ideja është të matni se sa nga sinjali i dërguar duhet të arrijë te marrësi, duke marrë parasysh fitimet dhe humbjet e sinjalit në proces, ose:

Fuqia e marrë (dB) = Fuqia e transmetuar (dB) + Fitimi (dB) - Humbja (dB)

Për një lidhje të thjeshtë radio, ne mund të identifikojmë 7 pjesë të rëndësishme për të përcaktuar fuqinë e marrë:

1 - Fuqia e transmetuesit (+) T

2 - Humbjet e linjës së transmetimit në antenë (-) L1

3 - Fitimi i antenës (+) A1

4 - Humbjet në përhapjen e valës (-) P

5 - Humbjet për shkak të faktorëve të tjerë (-) D

6 - Fitimi i antenës marrëse (+) A2

7 - Humbjet në linjën e transmetimit te marrësi (-) L2

Fuqia e marrë = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Duke mbajtur vlerat në dBm dhe dBi, komplotet mund të përmblidhen dhe zbriten drejtpërdrejt. Për të bërë këto llogaritje, mund të gjeni kalkulatorë online që ju ndihmojnë të futni vlerat në shprehje.

Përveç kësaj, disa kanë referenca për zbutjen e disa kabllove tregtare. Kjo lejon llogaritjen më të lehtë.

Mund të gjeni një kalkulator si ky në:

Hapi 6: Ndikimi i Pengesave

Përveç marrjes së masave paraprake të duhura për të shmangur humbjet në pjesët përbërëse të qarqeve të transmetuesit dhe marrësit, një faktor tjetër që nuk duhet të injorohet është Linja e Vizionit të Qartë midis transmetuesit dhe marrësit.

Edhe me optimizimin e marrëdhënies midis fitimit dhe humbjes, pengesat si ndërtesat, çatitë, pemët, kodrat dhe strukturat, ndër të tjera, mund të ndërpresin sinjalin.

Edhe pse llogaritja merr parasysh përhapjen e valës, ajo presupozon një transmetim të drejtpërdrejtë pa pengesa.

Hapi 7: Test shtesë

Ky test më poshtë, i cili arriti 800 metra, u krye duke mbajtur transmetuesin dhe antenën në një kullë të vogël, të shënuar në hartë të etiketuar "Transmetues". Duke përdorur një marrës, rruga (me ngjyrë vjollce) u ekzekutua. Pikat e shënuara tregojnë pikat me pritje të mirë.

Ne kontrolluam pikat duke përdorur një hartë topologjike të rajonit dhe, në fakt, lartësitë janë të përafërta. Të dhënat shfaqen në imazhin më poshtë dhe mund të arrihen në këtë sit:

Siç tregohet në foton më poshtë, ekziston një luginë pa praktikisht asnjë pengesë në rajon midis dy pikave.

Hapi 8: Përfundimi

Këto teste më dhanë më shumë besim në LoRa, pasi isha shumë i kënaqur me rezultatet e arritura. Sidoqoftë, unë theksoj se ka antena të tjera që mund të na japin edhe më shumë fuqi për të arritur. Kjo do të thotë që ne kemi sfida të reja për videot e ardhshme.