ESP32 LoRa: Dosežete lahko do 6,5 km!: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

6,5 km! To je bil rezultat preskusa prenosa, ki sem ga opravil z ESP32 OLED TTGO LoRa32, danes pa bom o tem še razpravljal. Ker je imel model, ki sem ga prvotno uporabljal, anteno, za katero menim, da je slaba, sem se v testu odločil uporabiti drug model antene s povečanjem 5 dB. Tako bomo poleg pogovora o obsegu, ki smo ga imeli s testom, razpravljali tudi o vzrokih izgube moči signala. Kvalitativno bomo ocenili tudi vplive okolja (teren, ovire in drugo), ko prejmemo ta signal.

1. korak: Uporabljeni viri

• 2 modula ESP32 OLED TTG LoRa32

• 2 UHF 5/8 valovne antene 900MHz - AP3900

• 2 x 5V prenosni napajalniki

(Baterija z nastavljivim regulatorjem napetosti)

Podatkovni list antene je prikazan prek povezave:

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

Ta druga povezava je za tiste, ki ste me prosili za predloge, kje kupiti antene:

Antene

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

Antenski nosilec:

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

***** "Pozor, zamenjali smo tovarniški konektor za samca SMA za povezavo s prašičjim repom"

2. korak: Antene

Na teh slikah prikazujem podatkovni list antene in njen graf delovanja.

• Uporabljamo tudi dve UHF 5/8 mobilni 900MHz valovni anteni

• Ena od anten je bila postavljena na streho avtomobila, druga pa na oddajnik

3. korak: Dosezite test

V prvem testu smo dosegli doseg signala 6,5 km. Eno od anten smo postavili na vrh stavbe, v točki C, in hodili 6,5 km po mestnem območju, ki je vztrajno postajalo podeželsko. Poudarjam, da smo sredi poti v različnih obdobjih izgubili signal.

Zakaj se to zgodi? Ker imamo topološke vplive, ki so značilnosti potovanega prostora glede na geografske spremembe. Primer: če imamo sredi ceste hrib, ga naš signal ne bo prečkal, signal pa bo slab.

Spomnim vas, da se to razlikuje od tega, ko uporabljate LoRa v polmeru 400 metrov, ker je vaš doseg v tem prostoru precej visok, na primer z možnostjo prečkanja sten. S povečanjem te razdalje lahko ovire povzročijo motnje.

4. korak: Drugi poskus

Naredili smo drugi test in tokrat namesto da bi pustili anteno na vrhu stavbe, je bila na tleh nad vrati. Drugo anteno sem dal v avto in začel voziti. Rezultat je bil doseg na razdalji 4,7 km. Tako razdalja kot prva, ki smo jo zabeležili (6,5 km), je presegla območja, ki jih je izrazil Heltec (predvideno na 3,6 km). Pomembno si je zapomniti, da smo uporabljali samo dva TTGO, ki ju poganjata baterije preko regulatorjev napetosti.

5. korak: Povežite stroške v DB

Cena povezave je zelo zanimiv koncept. Omogoča vam, da si zamislite, kako se bo energija izgubila med prenosom, in kje je treba dati prednost korektivnim ukrepom za izboljšanje povezave.

Ideja je izmeriti, koliko poslanega signala bi moralo priti do sprejemnika, ob upoštevanju dobičkov in izgub signala v procesu ali:

Prejeta moč (dB) = Oddana moč (dB) + Dobiček (dB) - Izguba (dB)

Za preprosto radijsko povezavo lahko določimo 7 pomembnih delov za določitev prejete moči:

1 - Moč oddajnika (+) T

2 - Izgube daljnovoda do antene (-) L1

3 - Dobiček antene (+) A1

4 - Izgube pri širjenju valov (-) P

5 - Izgube zaradi drugih dejavnikov (-) D

6 - Dobiček sprejemne antene (+) A2

7 - Izgube v daljnovodu do sprejemnika (-) L2

Prejeta moč = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Z ohranjanjem vrednosti v dBm in dBi lahko ploskve seštejemo in neposredno odštejemo. Za te izračune najdete spletne kalkulatorje, ki vam pomagajo vnesti vrednosti v izraz.

Poleg tega nekateri omenjajo slabljenje nekaterih komercialnih kablov. To omogoča lažji izračun.

Tako kalkulator najdete na:

6. korak: Vpliv ovir

Poleg ustreznih varnostnih ukrepov za preprečitev izgub v sestavnih delih oddajnika in sprejemnika, je še en dejavnik, ki ga ne smemo zanemariti, čista črta vida med oddajnikom in sprejemnikom.

Tudi z optimizacijo razmerja med dobičkom in izgubo lahko med drugim ovire, kot so stavbe, strehe, drevesa, hribi in konstrukcije, prekinejo signal.

Čeprav izračun upošteva širjenje vala, predpostavlja neposreden prenos brez ovir.

7. korak: dodatni test

Spodnji preskus, ki je dosegel 800 metrov, je bil izveden tako, da sta bila oddajnik in antena v majhnem stolpu, označenem na zemljevidu z oznako "Oddajnik". S sprejemnikom je bila izvedena pot (v vijolični barvi). Označene točke označujejo točke z dobrim sprejemom.

Točke smo preverili s topološko karto regije in dejansko so višine približne. Podatki so prikazani na spodnji sliki in so dosegljivi na tem spletnem mestu:

Kot je prikazano na spodnji sliki, je v regiji med obema točkama praktično brez ovir.

8. korak: Zaključek

Ti testi so mi dali več zaupanja v LoRa, saj sem bil z doseženimi rezultati zelo zadovoljen. Poudarjam pa, da obstajajo še druge antene, ki nam lahko dajo še več moči za dosego. To pomeni, da imamo nove izzive za naslednje videoposnetke.