ESP32 LoRa: Puteți ajunge până la 6,5 km !: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

6,5 km! Acesta a fost rezultatul unui test de transmisie pe care l-am efectuat cu ESP32 OLED TTGO LoRa32 și astăzi voi discuta acest lucru în continuare cu dvs. Deoarece modelul pe care l-am folosit inițial avea o antenă pe care o consider proastă, am ales să folosesc un alt model de antenă cu un câștig de 5 dB în test. Deci, pe lângă faptul că vorbim despre scopul pe care l-am avut cu testul nostru, vom discuta cauzele pierderii de putere a semnalului. De asemenea, vom evalua calitativ influențele de mediu (teren, obstacole și altele) la primirea acestui semnal.

Pasul 1: Resurse utilizate

• 2 module ESP32 OLED TTG LoRa32

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

• 2 surse de alimentare portabile de 5V

(Acumulator cu regulator de tensiune reglabil)

O fișă tehnică a antenei este afișată prin link:

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

Acest al doilea link este destinat celor care mi-au cerut sugestii despre unde să cumpăr antene:

Antene

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

Montare antenă:

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

***** "Atenție, am schimbat conectorul din fabrică pentru ca un SMA de sex masculin să se conecteze cu coada de porc"

Pasul 2: Antene

În aceste imagini, prezint foaia de date a antenei și graficul de performanță al acesteia.

• De asemenea, folosim două antene cu undă UHF 5/8 mobile de 900 MHz

• Una dintre antene a fost așezată pe acoperișul mașinii, iar cealaltă a fost pe transmițător

Pasul 3: Reach Test

În primul nostru test, am atins un interval de semnal de 6,5 km. Am pus una dintre antene deasupra unei clădiri, în punctul C, și am mers 6,5 km într-o zonă urbană care a devenit în mod constant rurală. Amintesc că, în mijlocul călătoriei, în diferite momente, am pierdut semnalul.

De ce se întâmplă acest lucru? Pentru că avem influențe topologice, care sunt caracteristicile spațiului parcurs în raport cu schimbările geografice. Un exemplu: dacă avem un deal în mijlocul drumului, acesta nu va fi traversat de semnalul nostru și vom avea un semnal defect.

Vă reamintesc că acest lucru este diferit de când utilizați un LoRa pe o rază de 400 de metri, deoarece acoperirea dvs. este destul de mare în acest spațiu, cu capacitatea de a traversa pereții, de exemplu. Pe măsură ce această distanță crește, obstacolele pot provoca interferențe.

Pasul 4: Al doilea experiment

Am făcut un al doilea test și de data aceasta, în loc să lăsăm o antenă deasupra unei clădiri, era la nivelul solului deasupra unei porți. Am pus a doua antenă în mașină și am început să conduc. Rezultatul a fost o acoperire în intervalul de 4,7 km. Atât această distanță, cât și prima pe care am înregistrat-o (6,5 km) au depășit intervalele exprimate de Heltec (proiectat la 3,6 km). Este important să ne amintim că am folosit doar cele două TTGO alimentate de la baterii prin intermediul regulatoarelor de tensiune.

Pasul 5: Costul legăturii în DB

Costul legăturii este un concept foarte interesant. Vă permite să vizualizați cum se va pierde energia în timpul transmisiei și unde trebuie prioritizate exact acțiunile corective pentru a îmbunătăți legătura.

Ideea este de a măsura cât de mult din semnalul trimis trebuie să ajungă la receptor, ținând cont de câștigurile și pierderile semnalului din proces sau:

Putere primită (dB) = Putere transmisă (dB) + Câștig (dB) - Pierdere (dB)

Pentru o legătură radio simplă, putem identifica 7 porțiuni importante pentru a determina puterea primită:

1 - Puterea emițătorului (+) T

2 - Pierderile liniei de transmisie către antenă (-) L1

3 - Câștigul antenei (+) A1

4 - Pierderi în propagarea undelor (-) P

5 - Pierderi datorate altor factori (-) D

6 - Câștigul antenei de recepție (+) A2

7 - Pierderi în linia de transmisie către receptor (-) L2

Puterea primită = T - L1 + A1 - P - D + A2 - L2

Păstrând valorile în dBm și dBi, graficele pot fi însumate și scăzute direct. Pentru a face aceste calcule, puteți găsi calculatoare online care vă ajută să introduceți valorile în expresie.

În plus, unii au referințe cu privire la atenuarea unor cabluri comerciale. Acest lucru permite un calcul mai ușor.

Puteți găsi un astfel de calculator la:

Pasul 6: Influența obstacolelor

Pe lângă luarea măsurilor de precauție adecvate pentru a evita pierderile în părțile integrale ale circuitelor emițătorului și receptorului, un alt factor care nu ar trebui ignorat este linia de viziune clară între emițător și receptor.

Chiar și cu optimizarea relației dintre câștig și pierdere, obstacole precum clădiri, acoperișuri, copaci, dealuri și structuri, printre altele, pot întrerupe semnalul.

Deși calculul ia în considerare propagarea undei, presupune o transmisie directă fără obstacole.

Pasul 7: Test suplimentar

Acest test de mai jos, care a atins 800 de metri, a fost efectuat păstrând emițătorul și antena într-un turn mic, marcat pe hartă cu eticheta „Transmițător”. Folosind un receptor, traseul (în mov) a fost executat. Punctele marcate indică puncte cu o recepție bună.

Am verificat punctele folosind o hartă topologică a regiunii și, de fapt, altitudinile sunt aproximative. Datele apar în imaginea de mai jos și pot fi accesate pe acest site:

După cum se arată în imaginea de mai jos, există o vale fără practic obstacole în regiune între cele două puncte.

Pasul 8: Concluzie

Aceste teste mi-au dat mai multă încredere în LoRa, deoarece am fost foarte mulțumit de rezultatele obținute. Cu toate acestea, subliniez că există și alte antene care ne pot oferi și mai multă putere de a ajunge. Asta înseamnă că avem noi provocări pentru următoarele videoclipuri.