पेश है लोरा™!: 19 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

लोरा ™ = लंबी दूरी की वायरलेस डेटा टेलीमेट्री और एक कट्टरपंथी वीएचएफ / यूएचएफ 2-तरफा वायरलेस स्प्रेड स्पेक्ट्रम डेटा मॉड्यूलेशन दृष्टिकोण से संबंधित है जिसे हाल ही में सेमटेक द्वारा विकसित और ट्रेडमार्क (™) किया गया है - एक लंबे समय से स्थापित (1960) यूएस बहुराष्ट्रीय इलेक्ट्रॉनिक्स फर्म। देखें [1]=>

LoRa™ के पीछे की तकनीक, Cycleo द्वारा विकसित की गई थी, जो कि 2012 में Semtech द्वारा अधिग्रहीत एक फ्रांसीसी कंपनी है। LoRa™ मालिकाना है, लेकिन ऐसा लगता है कि यह किसी प्रकार के "सरल" CSS (चिरप स्प्रेड स्पेक्ट्रम) स्पंदित FM "स्वीपिंग फ़्रीक्वेंसी" मॉड्यूलेशन का उपयोग करता है। डीएसएसएस (डायरेक्ट सीक्वेंस एसएस) या एफएचएसएस (फ्रीक्वेंसी होपिंग एसएस)।

सेमटेक की वेब साइट में उल्लेख किया गया है कि "लोरा™ तकनीक मौजूदा समाधानों की तुलना में 20dB लिंक बजट लाभ प्रदान करती है, जो बैटरी जीवन को अधिकतम करने के लिए सबसे कम वर्तमान खपत प्रदान करते हुए किसी भी एप्लिकेशन की सीमा को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।"

दावा की गई श्रेणियां आम तौर पर नियमित यूएचएफ वायरलेस डेटा सिस्टम की x10 होती हैं। हाँ - नियमित संकीर्ण बैंड डेटा सेटअप की तुलना में लोरा ™ 10 के बजाय 100 मीटर, मात्र 100 के बजाय कई 1000 मीटर देता है। जादू !

लोरा ™ कुछ जटिल है, क्योंकि यह शर्तों का उपयोग करता है और कई "सामान्य" उपयोगकर्ताओं के लिए अपरिचित सेटिंग्स की आवश्यकता होती है। सुखद रूप से हालांकि सरल सेटअप के साथ दावों को सत्यापित करना संभव पाया गया है - यहां नियंत्रकों के रूप में युग्मित यूके के US$3 PICAXE माइक्रो का उपयोग किया गया है। PICAXE ऐसे परीक्षणों के लिए आदर्श के करीब हैं क्योंकि उन्हें उच्च स्तर की व्याख्या की गई BASIC में प्रोग्राम किया गया है और कोई भी निष्पादन गति ओवरहेड s-l-o-w LORA™ डेटा के लिए आकस्मिक है! संदर्भ [2] => www.picaxe.com

चरण 1: सेमटेक का SX127x

हाल के दशकों में, और सस्ते पीसी प्रसंस्करण द्वारा सहायता प्राप्त, कम आवृत्ति एचएफ (3-30 मेगाहर्ट्ज) काम के लिए विविध स्मार्ट डिजिटल मोड विकसित किए गए हैं (विशेषकर रेडियो हैम्स द्वारा) जहां बैंडविड्थ कीमती है। (बैंडविड्थ भूखा स्प्रेड स्पेक्ट्रम मॉडुलन आमतौर पर इन कम आवृत्तियों पर अवैध है)। कुछ मोड कम शक्ति (कुछ वाट) के साथ महासागरों को फैला सकते हैं, लेकिन धीमे हैं और बहुत संवेदनशील कॉम के साथ-साथ एन्कोडिंग/डिकोडिंग के लिए परिष्कृत पीसी सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है। रिसीवर और महत्वपूर्ण एंटीना। देखें [३] =>

Semtech के VHF/UHF SX127x LoRa™ RF ICs हालांकि लगभग सब कुछ एक स्मार्ट अंगूठे के नाखून के आकार ~ US$4 चिप के भीतर रखते हैं!

* 2019 की शुरुआत में अपडेट: सेमटेक ने हाल ही में SX127x श्रृंखला को अपग्रेड किया है, जिसमें उनके नए SX126x आधारित मॉड्यूल बहुत सार्थक दिख रहे हैं। निर्देशयोग्य अंत में आगे की टिप्पणियाँ देखें।

Semtech कई RF IC विविधताएँ बनाती है, SX1278 कम UHF आवृत्ति के साथ 433 MHz ISM बैंड उपयोगकर्ताओं के अनुरूप है। उच्च आवृत्ति। 800-900 मेगाहर्ट्ज की पेशकश अधिक पेशेवर काम के लिए अपील करती है, हालांकि इनमें 1GHz के करीब आवृत्तियों में आरएफ पंच कम हो जाता है और सिग्नल पथ अवशोषण एक मुद्दा हो सकता है। सब गीगाहर्ट्ज़ फ़्रीक्वेंसी में हालांकि कम शोर, कानूनी रूप से उच्च संचार शक्ति और अधिक कॉम्पैक्ट उच्च लाभ एंटीना है जो इसे ऑफसेट कर सकता है।

साथ ही LoRa™.मॉड्यूलेशन (चित्र में दिखाया गया है), SX127x ट्रांसीवर मॉड्यूल विरासती प्रणालियों के अनुरूप FSK, GFSK, MSK, GMSK, ASK/OOK और यहां तक कि FM टोन सिग्नल (मोर्स कोड!) भी उत्पन्न कर सकते हैं। सेमटेक डेटाशीट देखें (131 पृष्ठ!) [4] => www.semtech.com/images/datasheet/sx1276.pdf

नोट: HOPERF, एक लंबे समय से स्थापित चीनी वायरलेस डेटा फर्म, लोरा ™ मॉड्यूल को "'7 ए साइड" RF96/97/98 IC के साथ पेश करती है जो कि सेमटेक के SX127x के समान लगता है। यह अज्ञात है लेकिन अगर ये सिर्फ एक एशियाई लोरा ™ 2 सोर्सिंग हैं …

चरण 2: लोरा™ स्प्रेड स्पेक्ट्रम लाभ

एसएस (स्प्रेड स्पेक्ट्रम) सिस्टम नए नहीं हैं, लेकिन उनके परिष्कार का मतलब है कि आधुनिक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक दृष्टिकोण विकसित होने तक वे कई उपयोगकर्ताओं के लिए बहुत महंगे थे। चूंकि एसएस तकनीक महत्वपूर्ण हस्तक्षेप और लुप्त होती प्रतिरक्षा, सुरक्षा और "अज्ञात" प्रसारण प्रदान करती है, इसलिए उनके पास लंबे समय से सेना का डोमेन है - यहां तक कि WW2 तक। बॉम्बशेल अभिनेत्री हेडी लैमर के 1940 के दशक के अद्भुत काम की जाँच करें! [५] =>

लोरा™ की संभावित चिरप एसएस मॉड्यूलेशन, साथ ही अन्य एसएस लाभों का आनंद लेने से, डॉपलर प्रभाव "स्थानांतरण आवृत्ति" प्रतिरक्षा भी प्रदान कर सकता है - शायद तेजी से चलने वाले एलईओ (लो अर्थ ऑर्बिटल) उपग्रह रेडियो अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है। देखें [६] =>

लेकिन -यहाँ पृथ्वी पर - सबसे अधिक ध्यान सेमटेक द्वारा किए गए दावों से उत्पन्न होता है (और 2014-2015 में कई अन्य -आईबीएम और माइक्रोचिप शामिल हैं!), कि कम यूएचएफ स्प्रेड स्पेक्ट्रम लोरा ™ डिवाइस कम से कम परिमाण के क्रम से रेंज बढ़ाते हैं (x 10) समान परिस्थितियों और सेटअप के तहत पारंपरिक NBFM (नैरो बैंड FM) डेटा मॉड्यूल पर।

ऐसा लगता है कि इस अद्भुत रेंज बूस्ट का अधिकांश हिस्सा लोरा की शोर के स्तर से नीचे काम करने की क्षमता से आता है। इसका आधार शोर के यादृच्छिक होने से संबंधित हो सकता है (और इसलिए एक अवधि में स्वयं को रद्द करना), जबकि एक संकेत का आदेश दिया जाता है (कई नमूनों के साथ इस प्रकार "इसे बनाना")। संलग्न सर्फ चित्र पर अवधारणा देखें!

हालांकि बहुत कम शक्ति वाले "एक तैलीय इलेक्ट्रॉन की गंध" mW स्तर के ट्रांसमीटर संभव हो सकते हैं (और बैटरी चालित सेटअप में शायद वर्षों की शेल्फ लाइफ हो सकती है), लोरा ™ का नकारात्मक पक्ष यह है कि कमजोर सिग्नल लंबी दूरी के लिंक जुड़े हो सकते हैं बहुत कम डेटा दर (<1kbps) के साथ। यह तापमान, मीटर रीडिंग, स्थिति और सुरक्षा आदि से जुड़े अनुप्रयोगों में सामयिक IoT (इंटरनेट ऑफ थिंग्स) की निगरानी के लिए आकस्मिक हो सकता है।

चरण 3: SIGFOX - नेटवर्क आधारित IoT प्रतिद्वंद्वी?

शायद लोरा™ का निकटतम IoT लॉन्ग रेंज LPWA (लो पावर वाइड एरिया) वायरलेस प्रतिद्वंद्वी फ्रांसीसी कंपनी SIGFOX [7] => https://www.sigfox.com/en/ है।

सेमटेक के स्वामित्व वाले लोरा™ के विपरीत, सिगफॉक्स के उपकरण सुखद रूप से खुले स्रोत हैं, लेकिन वे एक विशेष लिंकिंग नेटवर्क की मांग करते हैं। सिगफॉक्स नेटवर्क कवरेज से बाहर होने पर वे सेल फोन की तरह बेकार हो जाते हैं - दूरदराज के क्षेत्रों में एक विशेष रूप से बताने वाला कारक (या कई देशों के लिए अभी तक सेवा नहीं दी गई है!)। चल रहे सेवा शुल्क या बढ़ती तकनीकी प्रगति भी एक मुद्दा बन सकता है - 90 के दशक के उत्तरार्ध में मेट्रिकॉम के दुर्भाग्यपूर्ण 900 मेगाहर्ट्ज "रिकोशे" वायरलेस इंटरनेट सेवा स्प्रिंग्स को ध्यान में रखा गया [8] => https://en.wikipedia.org/wiki/Ricochet_% 28इंटरनेट…

यूएनबी (अल्ट्रा-नैरोबैंड) 100 हर्ट्ज रेडियो "चैनल" का उपयोग करने में सिगफॉक्स डिवाइस लोरा ™ से भिन्न होते हैं, जिसमें बीपीएसके (बाइनरी फेज शिफ्ट कीइंग) 100 बीपीएस पर मॉड्यूलेशन होता है। ट्रांसमीटर समान बैटरी अनुकूल 10-25 mW हैं, लेकिन लाइसेंस मुक्त 868-902 MHz बैंड में हैं। रूफटॉप बेस स्टेशन, जो फाइबर आदि के माध्यम से इंटरनेट से जुड़ते हैं, में अति संवेदनशील -142dBm रिसीवर होते हैं। 10 किमी की रेंज का परिणाम हो सकता है (इसलिए लोरा ™ के समान) - सिगफॉक्स बेस स्टेशनों के पास उच्च उड़ान वाले विमानों और अपतटीय जहाजों से डेटा लिंक की सूचना मिली है।

लेकिन प्रति घंटे 6 संदेशों तक सीमित केवल 12 बाइट संदेशों की अनुमति है। सूचना कुछ ही सेकंड में आती है, लेकिन सिगफॉक्स नेटवर्क क्रेडिट कार्ड प्राधिकरण के रूप में ऐसे रीयल-टाइम संचार का समर्थन नहीं कर सकता है, और सिस्टम दिन में कुछ बार प्रेषित डेटा "स्निपेट्स" के लिए सबसे उपयुक्त है। आमतौर पर इनमें रिमोट यूटिलिटी मीटर रीडिंग, फ्लो और लेवल मॉनिटरिंग, एसेट ट्रैकिंग, इमरजेंसी अलर्ट या कार पार्किंग स्पेस शामिल हो सकते हैं - बाद वाला एक वास्तविक संपत्ति है!

सिगफॉक्स नेटवर्क काफी सरल हैं और पारंपरिक सेलुलर सिस्टम की लागत के एक अंश पर तैनात किए जा सकते हैं। स्पेन और फ्रांस पहले से ही ~ 1000 बेस स्टेशनों (मानक सेलुलर सेवा के लिए 15,000 बनाम) के साथ कवर किए गए हैं, बेल्जियम, जर्मनी, नीदरलैंड, यूके (अरकिवा के माध्यम से) और रूस जल्द ही पालन करेंगे। सैन फ्रांसिस्को में भी परीक्षण चल रहे हैं, हालांकि, सिगफॉक्स सीधे इन नेटवर्क का निर्माण नहीं करता है, लेकिन रूफटॉप बेस स्टेशनों और एंटेना की अपेक्षाकृत सरल तैनाती को संभालने के लिए स्थानीय कंपनियों के साथ अनुबंध करता है।. रोल आउट तेजी से और लागत प्रभावी हो सकता है- स्पेन में उनके डिप्लॉयमेंट पार्टनर ने केवल 7 महीनों में देश भर में एक नेटवर्क को तैनात करने के लिए $ 5 मिलियन खर्च किए। इसके बाद ये स्थानीय साझेदार IoT सेवाओं की पुनर्विक्रय करते हैं, अंतिम उपयोगकर्ता शुल्क पर प्रति डिवाइस लगभग ~ US$8 प्रति वर्ष।

सिगफॉक्स दृष्टिकोण का उठाव नाटकीय रहा है, 2015 की शुरुआत में फंडिंग ड्राइव ने> यूएस $ 100 मिलियन जुटाए। वायरलेस प्रतिद्वंद्वी TI/CC (टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स/चिपकॉन), जो हाल ही में सिगफॉक्स में शामिल हुए हैं, वास्तव में संकेत करते हैं कि लोरा™ में कमजोरियां हो सकती हैं - देखें [9] =>

सिगफॉक्स जांच पर हाथ ढूंढना मुश्किल हो गया है, लेकिन "निर्देश योग्य" स्तर की अंतर्दृष्टि देखें [10] =>

यह हो सकता है कि दोनों दृष्टिकोण अंततः सह-अस्तित्व में हों, जैसे कि 2 तरह के रेडियो (= लोरा ™) और सेल फोन (= सिगफॉक्स) आवाज स्तर के संचार के लिए। वर्तमान में (मई 2015) लोरा™ निश्चित रूप से लंबी दूरी की IoT वायरलेस संभावनाओं का पता लगाने का तरीका है- पढ़ें!

चरण 4: चीनी लोरा ™ मॉड्यूल -1

हालांकि यूरोपीय संघ का आविष्कार, सेमटेक के SX127x LoRa™ इंजनों को चीनी निर्माताओं ने बहुत उत्सुकता से अपनाया है। भीड़-भाड़ वाले एशियाई शहरों में इमारतों में बाधा डालने की लोरा की क्षमता निस्संदेह आकर्षक रही है।

चीन के मेगा ई-सिटी ऑफ शेनझेन (हांगकांग के पास) में निर्माता विशेष रूप से उत्साही रहे हैं, ऐसे "निर्माताओं" से दोरजी, एपकॉन, उलिके, रियोन/रॉन, होपआरएफ, वोराइस, एचके सीसीडी, शेन्ज़ेन टेडा, एसएफ, नाइसआरएफ, वाईएचटेक और जीबीन। हालांकि उनके इंटरफेस पिनआउट कुछ अलग हैं, दोरजी, एपकॉन, वोराइस और नाइसआरएफ के 2 चिप "माइक्रो मॉडरेट" मॉड्यूल लगभग बैज इंजीनियर लगते हैं।

इसलिए थोक खरीद, नमूने, मुफ्त शिपिंग, अधिक स्पष्ट तकनीकी अंतर्दृष्टि, SX127x सुविधाओं / पिनों तक बेहतर पहुंच, आसान नियंत्रण, हल्के वजन, बीहड़ पैकेजिंग (YTech'sE32-TTL-100 शैली) आदि के बाद व्यापक Googling की सिफारिश की जाती है। ब्राउज़ करें ईबे, अलीबाबा या अलीएक्सप्रेस की पसंद [11]=>

चरण 5: चीनी लोरा™ मॉड्यूल - 2

सावधान रहें कि सस्ता (<$US10) सिंगल चिप मॉड्यूल SX1278 को थकाऊ घड़ी से जुड़े SPI (सीरियल पेरिफेरल इंटरफेस) के माध्यम से नियंत्रित करता है। हालांकि वे बड़े और अधिक महंगे हैं (~ US$20), दो चिप LoRa™ मॉड्यूल SX1278 लिंकेज के लिए दूसरे ऑन बोर्ड MCU (माइक्रोकंट्रोलर) का उपयोग करते हैं, और आमतौर पर कॉन्फ़िगर करना और फ्लाई पर काम करना बहुत आसान होता है। अधिकांश सरल RXD और TXD पिन के माध्यम से अनुकूल उद्योग मानक TTL (ट्रांजिस्टर ट्रांजिस्टर लॉजिक) पारदर्शी डेटा हैंडलिंग प्रदान करते हैं। छोटे लाल और नीले एल ई डी आमतौर पर टीटीएल मॉड्यूल पर फिट होते हैं - TX/RX अंतर्दृष्टि के लिए आसान।

नोट: 8 पिन प्रसाद मानक 2.54 मिमी (1/10 इंच) के बजाय 2 मिमी पिन रिक्ति का उपयोग कर सकते हैं, जो सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड मूल्यांकन को सीमित कर सकता है।

हालांकि टीटीएल लोरा™ उपकरणों की कीमत दोगुनी करना कठिन हो सकता है, स्किनफ्लिंट्स एसएमए सॉकेट और मैचिंग "रबर डकी" एरियल के बिना सस्ते (खरीदने और भेजने के लिए) बोर्ड पर विचार कर सकते हैं। यह निश्चित रूप से उतना पेशेवर नहीं होगा, लेकिन स्क्रैप तार से एक साधारण ¼ तरंग (~ 165 मिमी लंबी) कोड़ा आसानी से बनाया जा सकता है। यह "रबर डकी" एंटीना भी प्रदर्शन कर सकता है-खासकर अगर ऊंचा हो!

लेखन के समय (अप्रैल 2015 के मध्य) कुल मिलाकर (और-आह-संभावित तेजी से कई पेशकशों से प्रभावित), दोरजी का ४३३ मेगाहर्ट्ज डीआरएफ१२७८डीएम लोरा™ के साथ आरंभ करने का सबसे आसान तरीका प्रतीत होता है। हालाँकि इस मॉड्यूल की सीमित पिनआउट एक्सेस, HEX स्तर की ट्विकिंग और उच्च आपूर्ति वोल्टेज (3.4 -5.5V) की आवश्यकता एक सीमा हो सकती है।

चरण 6: दोरजी DRF1278DM

चीनी निर्माता शेनझेन दोरजी इन माइक्रो कमांडेड DRF1278DM मॉड्यूल को टिंडी [12] =>

7 पिन सामान्य ब्रेडबोर्ड के अनुकूल 2.54 मिमी (= 1/10 इंच) के बीच में हैं। 3.4 - 5.5V के बीच आपूर्ति की आवश्यकता है। मॉड्यूल इलेक्ट्रॉनिक्स हालांकि कम वोल्टेज पर काम करते हैं - बोर्ड पर 3.2V वोल्टेज नियामक है। आज के "3V" युग में यह उच्च आपूर्ति की आवश्यकता अजीब है, हालांकि यह USB 5V (या यहां तक कि भारी 3 x AA 1.5V सेल) के लिए उपयुक्त है, यह सिंगल 3V Li कॉइन सेल आदि के उपयोग को रोकता है। नियामक को शायद बायपास किया जा सकता है?

चरण 7: DAC02 यूएसबी एडाप्टर

एक सस्ते यूएसबी-टीटीएल एडेप्टर (यहां दोरजी का डीएसी02) का उपयोग "आरएफ टूल्स" पीसी सॉफ्टवेयर के माध्यम से मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, सम्मिलित किए जाने पर मॉड्यूल यंत्रवत् रूप से असमर्थित होते हैं, और बार-बार उपयोग करने से पिन पर दबाव पड़ सकता है …

इसी तरह के एडेप्टर बहुत कम कीमतों पर उपलब्ध हैं, लेकिन पहले यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि एडेप्टर पर पिन फ़ंक्शन वायरलेस मॉड्यूल पर मेल खाते हैं! यदि वे (वीसीसी/जीएनडी स्वैप सामान्य के साथ) नहीं करते हैं तो फ्लाइंग लीड दृष्टिकोण का उपयोग करना पड़ सकता है। हालांकि यह थोड़ा थकाऊ है, ये अधिक बहुमुखी भी हो सकते हैं क्योंकि ये कॉन्फिग के अनुरूप होते हैं। अन्य मॉड्यूल (एचसी-12 ट्रांसीवर सेटअप देखें) और यहां तक कि एक पीसी पर सीधे टर्मिनल प्रोग्राम डिस्प्ले।

चरण 8: यूएसबी कॉन्फिग टूल्स + एसएफ, बीडब्ल्यू और सीआर इनसाइट्स

इसके साथ "आरएफ टूल्स" को कॉन्फ़िगर करने वाले उपयोगकर्ता के अनुकूल यूएसबी की विशिष्ट स्क्रीन। दोरजी मॉड्यूल बॉक्स से बाहर काम करते थे, लेकिन आवृत्ति और पावर सेटिंग्स को कम से कम स्थानीय नियमों के लिए बदला जाना चाहिए। कई देश 433 मेगाहर्ट्ज ट्रांसमीटर पावर को 25 मेगावाट (~14 डीबीएम) या यहां तक कि 10 एमडब्ल्यू (10 डीबीएम) तक सीमित करते हैं - ये क्रमशः दोरजी पावर सेटिंग्स 5 और 3 हैं।

लाइसेंस मुक्त ISM बैंड, जो 433.050 - 434.790 MHz के बीच ~1.7 MHz स्लाइस को कवर करता है, ठीक 433.000 MHz पर भी प्रसारण की अनुमति नहीं देता है!

पारदर्शी डेटा हैंडलिंग होने के लिए धन्यवाद लगता है, जिसका अर्थ है कि जो भी सीरियल डेटा फीड किया जाता है, वह अंततः "ऑन एयर" ट्रांसमिशन के बाद पारदर्शी रूप से डेंटिक रूप से फीड हो जाता है। हालाँकि अफवाह 256 बाइट बफर 176 बाइट्स (सीआरसी ओवरहेड?)

दोरजी का DRF_Tool_DRF1278D.rar कॉन्फिग टूल डाउनलोड करें (नीचे RHS "संसाधन" कॉलम के पास सूचीबद्ध) => https://www.dorji.com/pro/RF-module/Medium_power_tranceiver.html के माध्यम से विविध अंतर्दृष्टि (विशेष रूप से P. 9 -10) की जाँच करें। यह उपयोग है और यूएसबी एडेप्टर आदि =>

लोरा ™ स्प्रेड स्पेक्ट्रम शर्तों की व्याख्या: (एनबी डेटा दर बीडब्ल्यू और एसएफ से संबंधित है)

BW (kHz में बैंड चौड़ाई): हालांकि kHz BW के मात्र 10s अपील कर सकते हैं, यह सराहना करना महत्वपूर्ण है कि कई LoRa™ मॉड्यूल (Dorji और HOPERF आदि) द्वारा उपयोग किए जाने वाले सस्ते 32 MHz क्रिस्टल आवृत्ति में बिल्कुल मेल नहीं खा सकते हैं। तापमान संबंधी बहाव और बुढ़ापा भी उत्पन्न हो सकता है। इसलिए जब तक थकाऊ क्रिस्टल ट्विकिंग और थर्मल रेगुलेशन को नियोजित नहीं किया जाता है, तब तक संकरे बैंडविथ का चयन मॉड्यूल सिंकिंग को रोक सकता है। हालांकि दोरजी जैसे चीनी लोरा ™ मॉड्यूल निर्माता न्यूनतम 125 किलोहर्ट्ज़ बीडब्ल्यू की सलाह देते हैं, अधिकांश उद्देश्यों के लिए 62.5 किलोहर्ट्ज़ का एक संकीर्ण बीडब्ल्यू काफी ठीक होना चाहिए। चरण 10 में दिखाया गया छायांकित तालिका स्तंभ देखें।

एसएफ (स्प्रेडिंग फैक्टर "चिप्स" बेस -2 लॉग के रूप में): एसएस सिस्टम में छद्म-यादृच्छिक बाइनरी अनुक्रम में प्रत्येक बिट को "चिप" के रूप में जाना जाता है। 7 (2^7 = 128 चिप पल्स प्रति प्रतीक) से बढ़ाकर 12 की सीमा तक प्रत्येक चरण में 3dB द्वारा संवेदनशीलता में सुधार होता है, लेकिन लगभग। डेटा दर को आधा कर देता है। हालांकि इसलिए 11 का एसएफ (2^11 = 2048) एसएफ7 की तुलना में 12dB अधिक संवेदनशील है, डेटा दर ~ 2700 बीपीएस से घटकर सिर्फ 268 बीपीएस हो जाती है (62.5 kHz BW पर)। धीमी डेटा दर ट्रांसमीटर अधिक समय तक चलते हैं और इस प्रकार तेजी से डेटा भेजने वाले ट्रांसमीटरों की तुलना में समग्र रूप से अधिक ऊर्जा की खपत कर सकते हैं।

हालाँकि, बहुत कम डेटा दरें कभी-कभार IoT (इंटरनेट ऑफ थिंग्स) की निगरानी के लिए सहनीय हो सकती हैं (और आकस्मिक के पास बढ़ी हुई बैटरी एनर्जी ड्रेन), जबकि x 4 रेंज बूस्ट बेहद सार्थक हो सकता है!

सीआर (त्रुटि कोडिंग दर): प्रारंभिक यूके परीक्षणों में 4/5 के सीआर का उपयोग किया गया था। (यह दर्शाता है कि प्रत्येक 4 उपयोगी बिट्स 5 ट्रांसमिशन बिट्स द्वारा एन्कोड किए गए हैं)। सीआर को 4/8 तक बढ़ाने से ट्रांसमिट समय ~ 27% बढ़ जाता है, लेकिन रिसेप्शन में 1 से 1.5dBm तक सुधार होता है, जो कुछ 12 से 18% की संभावित सीमा में सुधार का प्रतिनिधित्व करता है। यह सीआर ट्वीक शायद एसएफ को बढ़ाने के रूप में लाभप्रद सीमा लाभ नहीं देगा।

अधिकांश एनजेड परीक्षण 434.000 मेगाहर्ट्ज, 2400 बीपीएस सीरियल डेटा, एसएफ 7, 62.5 किलोहर्ट्ज़ बीडब्ल्यू और सीआर 4/5 पर थे।

चरण 9: प्रत्यक्ष DRF1278DM कॉन्फ़िगरेशन।

DRF1278DM को बाहरी माइक्रोकंट्रोलर से भी कॉन्फ़िगर किया जा सकता है- यहां तक कि एक विनम्र 8 पिन PICAXE-08। हालांकि गुप्त आधार 16 हेक्स कोडिंग शामिल है, यह निरंतर मॉड्यूल हटाने और यूएसबी एडाप्टर कॉन्फ़िगरेशन के बजाय बोर्ड पर/फ्लाई ट्विकिंग पर अनुमति देता है। दोरजी में पूर्ण विवरण पी.7-8 देखें। पीडीएफ। [१३] =>

हालांकि यह विविध नींद सुविधाएँ प्रदान करता है, एपकॉन (निकट दिखने वाले) एपीसी-340 डेटा शीट [14] => https://www.propox.com/download/docs/APC340_Datasheet.pdf के माध्यम से एचईएक्स स्तर की ट्विकिंग अंतर्दृष्टि भी प्राप्त की जा सकती है।

साथी कीवी एंड्रयू "ब्राइटस्पार्क" हॉर्नब्लो के लिए धन्यवाद, इसके साथ DRF1278DM TX पावर को ट्रांसमिशन ब्लिप्स के सीढ़ीदार रैंप में संशोधित करने के लिए एक PICAXE-08M2 कोड टुकड़ा है। (आसान रेंज/पावर अंतर्दृष्टि के लिए इन्हें आसानी से रिसीवर एंड पिक्सेक्स जेनरेटेड टोन से भी जोड़ा जा सकता है)। हालांकि ध्यान दें कि TX का स्तर 6 और 7 NZ/ऑस्ट्रेलिया भत्ता 25mW (~14dBm या सेटिंग 5) से अधिक है। एंड्रयू की अंतर्दृष्टि टर्मिनल.एक्सई (एक शानदार इंजीनियरिंग उपकरण [१५] => https://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-…) से कच्चे हेक्स सीरियल डेटा की निगरानी / प्रतिलिपि बनाने और चिपकाने से उत्पन्न हुई, जबकि धारावाहिक देखते हुए जब आरएफ पावर स्तर बदल जाता है तो मॉड्यूल से डेटा चैटर करता है।

दोरजी पावर लेवल स्टेप = आरएच छोर से चौथा बाइट ($01, $02 आदि) प्लस निम्नलिखित सीएस बाइट (चेकसम $एबी, $एसी आदि) को बस ट्वीक करने की आवश्यकता है। फ्लाई पर पावर स्तर को संशोधित करने के लिए नमूना पिक्सेक्स कोड वाक्य इस प्रकार हैं:

रुको 2

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $01, $AB, $0D, $0A)

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $02, $AC, $0D, $0A)

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $03, $AD, $0D, $0A)

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $04, $AE, $0D, $0A)

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $05, $AF, $0D, $0A)

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $06, $B0, $0D, $0A)

सेरआउट 4, T2400, ($AF, $AF, $00, $00, $AF, $80, $01, $0C, $02, $00, $6C, $80, $12, $09, $00, $07, $00, $00, $00, $07, $B1, $0D, $0A)

रुको 2

चरण 10: प्रदर्शन अनुमान और परिणाम

PICAXE 28X2 संचालित HOPERF 434 MHz सेमटेक लोरा ™ आधारित RFM98 डेटा मॉड्यूल का उपयोग यूके के एक विशिष्ट शहरी वातावरण में 750m लिंक पर किए गए परीक्षणों में किया गया था। ट्रांसमीटर एंटेना को कम मस्तूल पर ~ 2½ मीटर ऊंचा किया गया था, रिसीवर के साथ एक छोटे ध्रुव पर ~ 1½ मीटर - दोनों जमीन से ऊपर। यूके के 10mW TX (500kHz BW का उपयोग करके और इस प्रकार ~ 22kbps देने) पर 750m घने शहरी पर्यावरण रेंज के साथ, फिर 10.4kHz BW (या 455 bps) पर कुछ 6 किमी सब mW पावर के साथ व्यवहार्य दिखते हैं!

वेलिंगटन (NZ) में 3 x AA बैटरी चालित PICAXE-08M संचालित दोरजी DRF1278DM मॉड्यूल और इसी तरह के एंटीना के साथ पुष्टि क्षेत्र परीक्षण (सेटिंग्स SF7 और केवल BW 62.5 kHz के साथ) किए गए थे, लेकिन Aus/NZ के "पेंट ब्लिस्टरिंग" उच्च 25mW (14dBm) पर) TX शक्ति। उपनगरीय सिग्नल लिंक, शायद अधिक खुले वातावरण और लकड़ी की इमारतों द्वारा सहायता प्राप्त, लगातार 3 - 10 किमी से अधिक बनाए गए थे। (जैसा कि 6dB ने LoS रेंज को दोगुना कर दिया है, फिर 4dB अतिरिक्त पावर ~ x 1½। और इसलिए रेंज यूके में निहित यूके वालों की तुलना में> 1½ गुना तक सुधार कर सकती हैं)।

चरण 11: ब्रेडबोर्ड लेआउट

ब्रेडबोर्ड वाला लेआउट (दोरजी के "7020" जीएफएसके मॉड्यूल के लिए पहले इस्तेमाल किया गया) लोरा डिवाइस पर सरल स्वैप के लिए उपयुक्त है। जीएफएसके (गॉसियन फ्रीक। शिफ्ट कीइंग) मॉड्यूलेशन को पहले सबसे अच्छा 433 मेगाहर्ट्ज दृष्टिकोण माना जाता था, इसलिए नए लोरा मॉड्यूल के साथ "7020" प्रसाद के परिणामों की तुलना करना फायदेमंद था।

चरण 12: PICAXE योजनाबद्ध

RX और TX दोनों एक समान लेआउट का उपयोग करते हैं, हालांकि उनका कोड कुछ अलग है। हालांकि पिक्सेक्स के साथ स्वाभाविक रूप से आकर्षक और आसानी से हासिल किया गया, इस स्तर पर ऊर्जा बचत नींद मोड में प्रवेश करने का कोई प्रयास नहीं किया गया था। 3 xAA बैटरी से वर्तमान ड्रा ~ 15mA था, संचारण करते समय ~ 50mA तक स्पंदन।

चरण 13: पिक्सेक्स ट्रांसमीटर कोड

स्वाभाविक रूप से इस कोड को बड़े पैमाने पर बढ़ाया और संशोधित किया जा सकता है, शायद देरी और प्रस्तावना को निपटाने के साथ। वर्तमान में यह अनिवार्य रूप से केवल एक अग्रिम 0-100 संख्या थूक रहा है। चूंकि परीक्षण का उद्देश्य केवल विश्वसनीय श्रेणी के दावों को सत्यापित करना था, बिजली की बचत मोड को सक्षम करने के लिए (या तो ट्रांसमीटर या रिसीवर के साथ) कोई प्रयास नहीं किया गया था।

चरण 14: PICAXE रिसीवर कोड और प्रदर्शन

संपादक के इनबिल्ट "F8" टर्मिनल के माध्यम से प्रदर्शित संख्यात्मक मानों के साथ, संबद्ध PICAXE रिसीवर कोड यहां दिया गया है। एक साधारण गिनती की सुंदरता यह है कि दृश्यों को जल्दी से स्कैन किया जा सकता है और गायब या दलदली मूल्यों को आसानी से देखा जा सकता है।

चरण 15: उपयोगकर्ता के अनुकूल लोरा™ आरएफ ट्यूनअप एड्स?

चूंकि लोरा ™ मॉड्यूल सेटिंग्स को समझना और सत्यापित करना मुश्किल हो सकता है, इसलिए सरल ट्यून अप एड्स के रूप में सस्ते (और अपेक्षाकृत ब्रॉडबैंड) एएसके 433 मेगाहर्ट्ज रिसीवर मॉड्यूल का उपयोग करना सुखद रूप से संभव पाया गया है।

NZ/Aus आउटलेट Jaycar एक ZW3102 मॉड्यूल की पेशकश करता है जिसे श्रव्य सिग्नल मॉनिटरिंग के अनुरूप आसानी से "स्निफर ड्यूटी" के लिए राजी किया जा सकता है। जब लोरा ™ ट्रांसमिशन के पास (<5 मीटर) आउटगोइंग सिग्नल आसानी से "खरोंच" के रूप में सुना जाएगा, जबकि संलग्न एलईडी की चमक आरएसएसआई (प्राप्त सिग्नल स्ट्रेंथ इंडिकेशन) से संबंधित है।

दोरजी द्वारा बनाया गया एक समान (और सस्ता) मॉड्यूल इंस्ट्रक्शनल [16] =>

चरण 16: फील्ड टेस्ट- वेलिंगटन, न्यूजीलैंड

यह समुद्र तट सेटअप दोरजी के "7020" GFSK (गॉसियन फ़्रीक्वेंसी शिफ्ट कीइंग) मॉड्यूल के साथ पहले के परीक्षण को दर्शाता है। तब ऐसी स्थितियों में रेंज अधिकतम ~ 1km थी, और सबसे अच्छा ~ 300m थ्रू 'हल्की वनस्पति और इलाके लकड़ी के फ्रेम वाले भवन थे। क्रॉस हार्बर लिंक केवल तभी संभव पाए गए जब ट्रांसमीटर को एक पहाड़ी के पीछे एक ईगल के घोंसले के दृश्य स्थान पर लगभग 100 मीटर ऊपर उठाया गया था।

इसके विपरीत दोरजी के लोरा मॉड्यूल समान 25mW शक्ति पर उपनगर में "बाढ़" हो गए, आर्म हाई (~ 2.4m) ट्रांसमिशन के साथ मज़बूती से ~ 3 किमी के करीब, 6 किमी हेडलैंड "स्वीट स्पॉट" और यहां तक कि पूरे बंदरगाह में 10 किमी सतह LOS का पता चला। रिसेप्शन केवल तभी बंद हो गया जब चट्टानी हेडलैंड्स (पृष्ठभूमि में दिखाई देने वाली) के पीछे की खाड़ी में। लोरा सेटिंग्स थे, BW 62.5kHz, SR 7, CR 4/5 और 25mW (14dBm) TX पावर एक ¼ तरंग सर्वदिशात्मक ऊर्ध्वाधर एंटीना में।

चरण 17: यूके लोरा बनाम एफएसके - 40 किमी एलओएस (दृष्टि की रेखा) टेस्ट

कार्डिफ़ आधारित स्टुअर्ट रॉबिन्सन (रेडियो हैम GW7HPW) के लिए धन्यवाद, FSK (फ़्रिक्वेंसी शिफ्ट कीइंग) बनाम LoRa™ तुलना परीक्षण यूके के ब्रिस्टल चैनल में 40 किमी की ऊँचाई पर किए गए थे। चित्र देखें।

यह क्षेत्र वायरलेस ऐतिहासिक है क्योंकि 1897 में मार्कोनी ने अपनी पहली "लॉन्ग रेंज" (6 - 9 किमी बिजली के भूखे स्पार्क ट्रांसमीटरों का उपयोग करके!) परीक्षण पास के [17] => https://en.wikipedia.org/wiki/Laverock को अंजाम दिया था।

स्टुअर्ट के परिणाम स्वयं के लिए बोलते हैं - 2014 में लोरा ™ डेटा लिंक आश्चर्यजनक रूप से संभव थे, जो उनके पहले सम्मानित होप आरएफएम 22 बीएफएसके मॉड्यूल के लिए आवश्यक शक्ति के एक अंश पर थे!

एक PICAXE-40X2 नियंत्रित RFM22B वास्तव में अभी भी सम्मानित $50sat में परिक्रमा कर रहा है, कमजोर जमीनी संकेतों का पता लगाया जा सकता है क्योंकि यह LEO (लो अर्थ ऑर्बिटल) में कई 100 किमी ऊपर से गुजरता है। (लोरा™ मॉड्यूल 2013 के लॉन्च के समय उपलब्ध नहीं थे) [18] =>)

चरण 18: अन्य क्षेत्र परीक्षण

स्पेन में 22 किमी एलओएस (दृष्टि रेखा) और शहरी हंगरी में कई किमी से अधिक सफल लिंक बनाए गए थे।

लिबेलियम प्रचार की जाँच करें जो प्रौद्योगिकी के ~900MHz लाभों को दर्शाता है[19] =>https://www.libelium.com/extreme-range-wireless-sen…

चरण 19: लोरा रिसीवर और लिंक

यूके एचएबी (हाई एल्टीट्यूड बैलूनिंग) परीक्षणों ने 240 किमी तक दोतरफा लोरा™ कवरेज दिया। डेटा दर को १०००बीपीएस से घटाकर १००बीपीएस करने से रेडियो क्षितिज तक सभी तरह से कवरेज की अनुमति मिलनी चाहिए, जो कि इन गुब्बारों की विशिष्ट ६०००-८००० मीटर ऊंची ऊंचाई पर शायद ६०० किमी है। बैलून ट्रैकिंग ऑन बोर्ड जीपीएस के माध्यम से की जा सकती है - [20] => https://goo.gl/t4UkoN पर व्यापक एचएबी और लोरा™ दस्तावेज देखें।

HAB और भविष्य के LEO उपग्रह कार्य दोनों के लिए एक LoRa रिसीवर का विकास किया जा रहा है - विवरण का पालन किया जाना है।

सारांश: लोरा™ विघटनकारी प्रौद्योगिकी के रूप में आकार ले रहा है, विशेष रूप से उभरते - और बहुप्रचारित- IoT (इंटरनेट ऑफ थिंग्स) वायरलेस नेटवर्क अनुप्रयोगों के लिए। लोरा एलायंस साइट [21] => https://lora-alliance.org/ के माध्यम से सूचित रहें

अस्वीकरण और प्रशंसा: यह खाता अनिवार्य रूप से यूएचएफ वायरलेस डेटा तकनीक को बदलने वाला गेम-क्या लगता है - की जांच और संकलन पर एक हेड अप/हैंड्स के रूप में है। हालांकि नि: शुल्क नमूनों का स्वागत करते हुए (!), मेरा उल्लेखित लोरा ™ निर्माताओं में से किसी के साथ कोई व्यावसायिक संबंध नहीं है। बेझिझक इस सामग्री को "बाईं ओर कॉपी करें" - विशेष रूप से शैक्षिक उपयोग के लिए- लेकिन साइट क्रेडिट की स्वाभाविक रूप से सराहना की जाती है।

नोट: कुछ छवियों को वेब सोर्स किया गया है, जिसके लिए (यदि संदर्भित नहीं है) प्रशंसात्मक क्रेडिट एतद्द्वारा बढ़ाया जाता है।

स्टेन। स्वान => [email protected] वेलिंगटन, न्यूजीलैंड। (ZL2APS - 1967 से)।

लिंक: (15 मई 2015 तक)

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