ESP32 LoRa: Možete doseći do 6,5 km!: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

6,5km! Ovo je rezultat testa prijenosa koji sam obavio sa ESP32 OLED TTGO LoRa32, a danas ću o tome dalje razgovarati s vama. Pošto je model koji sam prvobitno koristio imao antenu za koju smatram da je loša, u testu sam odlučio da koristim drugi model antene sa pojačanjem od 5 dB. Dakle, osim što ćemo govoriti o opsegu koji smo imali s našim testom, razgovarat ćemo i o uzrocima gubitka snage signala. Također ćemo kvalitativno procijeniti utjecaje okoliša (teren, prepreke i drugo) prilikom primanja ovog signala.

Korak 1: Korišteni resursi

• 2 modula ESP32 OLED TTG LoRa32

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

• 2 x 5V prenosiva napajanja

(Baterija sa podesivim regulatorom napona)

Tehnički list antene prikazan je putem veze:

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

Ova druga veza je za one koji su me pitali za prijedloge o tome gdje kupiti antene:

Antene

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

Montaža antene:

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

***** "Pažnja, promijenili smo tvornički konektor za muški SMA za povezivanje sa svinjskim repom"

Korak 2: Antene

Na ovim slikama prikazujem tehnički list antene i grafikon performansi.

• Koristimo i dvije UHF 5/8 mobilne 900MHz talasne antene

• Jedna od antena postavljena je na krov automobila, a druga na predajnik

Korak 3: Dosegnite test

U našem prvom testu postigli smo raspon signala od 6,5 km. Stavili smo jednu od antena na vrh zgrade, u tački C, i hodali smo 6,5 km u urbanom području koje je stalno postajalo ruralno. Ističem da smo usred putovanja, u različito vrijeme, izgubili signal.

Zašto se to događa? Zato što imamo topološke uticaje, koji su karakteristike svemira koji se putuje u odnosu na geografske promjene. Primjer: ako imamo brdo nasred ceste, neće ga preći naš signal, a imat ćemo i signal u padu.

Podsjećam vas da se ovo razlikuje od onog kada koristite LoRa u radijusu od 400 metara, jer je vaš doseg u ovom prostoru prilično visok, s mogućnošću prelaska zidova, na primjer. Kako se ova udaljenost povećava, prepreke mogu uzrokovati smetnje.

Korak 4: Drugi eksperiment

Napravili smo drugi test, i ovaj put, umjesto da ostavimo antenu na vrhu zgrade, ona je bila u prizemlju iznad kapije. Stavio sam drugu antenu u auto i počeo voziti. Rezultat je bio doseg u rasponu od 4,7 km. I ova udaljenost i prva udaljenost koju smo zabilježili (6,5 km) premašili su raspone koje je izrazio Heltec (projicirano na 3,6 km). Važno je zapamtiti da smo koristili samo dva TTGO -a koji se napajaju baterijama putem regulatora napona.

Korak 5: Troškovi povezivanja u bazi podataka

Cijena veze je vrlo zanimljiv koncept. Omogućuje vam da zamislite kako će se energija izgubiti tijekom prijenosa i gdje se moraju dati prioritetne korektivne radnje za poboljšanje veze.

Ideja je izmjeriti koliko bi poslanog signala trebalo stići do prijemnika, uzimajući u obzir dobitke i gubitke signala u procesu, ili:

Primljena snaga (dB) = Prenesena snaga (dB) + dobitak (dB) - Gubitak (dB)

Za jednostavnu radio vezu možemo identificirati 7 važnih dijelova za određivanje primljene snage:

1 - Snaga predajnika (+) T

2 - Gubici dalekovoda prema anteni (-) L1

3 - Dobitak antene (+) A1

4 - Gubici u širenju talasa (-) str

5 - Gubici uslijed drugih faktora (-) D

6 - Dobitak prijemne antene (+) A2

7 - Gubici u dalekovodu do prijemnika (-) L2

Primljena snaga = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Čuvanjem vrijednosti u dBm i dBi, grafikoni se mogu sažeti i izravno oduzeti. Da biste izvršili ove izračune, možete pronaći mrežne kalkulatore koji vam pomažu da unesete vrijednosti u izraz.

Osim toga, neki imaju reference na slabljenje nekih komercijalnih kabela. To omogućava lakše izračunavanje.

Ovakav kalkulator možete pronaći na:

Korak 6: Uticaj prepreka

Osim poduzimanja odgovarajućih mjera opreza kako bi se izbjegli gubici u sastavnim dijelovima kruga odašiljača i prijemnika, još jedan faktor koji se ne smije zanemariti je jasna linija vida između odašiljača i prijemnika.

Čak i uz optimizaciju odnosa između dobitka i gubitka, prepreke poput zgrada, krovova, drveća, brda i građevina, između ostalog, mogu prekinuti signal.

Iako proračun uzima u obzir širenje vala, on pretpostavlja izravan prijenos bez prepreka.

Korak 7: Dodatni test

Ovaj donji test, koji je dosegao 800 metara, izveden je držeći odašiljač i antenu u malom tornju, označenom na karti s oznakom "Odašiljač". Pomoću prijemnika izvedena je ruta (u ljubičastoj boji). Označene tačke označavaju tačke sa dobrim prijemom.

Provjerili smo točke pomoću topološke karte regije i, zapravo, visine su približne. Podaci se pojavljuju na donjoj slici i mogu se pronaći na ovoj web stranici:

Kao što je prikazano na donjoj slici, postoji dolina koja praktički nema prepreka u regiji između dvije točke.

Korak 8: Zaključak

Ovi testovi su mi dali više povjerenja u LoRa, jer sam bio vrlo zadovoljan postignutim rezultatima. Međutim, ističem da postoje druge antene koje nam mogu dati još više snage za dosezanje. To znači da imamo nove izazove za sljedeće videozapise.