wersja mobilna | kontakt z nami

LoRa w praktyce (2)

Numer: Listopad/2017

W drugiej części artykułu przedstawiamy wyniki pomiaru zasięgu modemów LoRa pracujących w różnych konfiguracjach, w różnych warunkach terenowych. Praktyka pokazała, że przekroczenie odległości 8 km jest realne w paśmie ISM.

Pobierz PDF

rysunkiNajważniejszą cechą modemów LoRa jest z pewnością zasięg, dlatego w tym rozdziale zostaną przedstawione wyniki testów przeprowadzonych na dwóch zestawach B-072Z-LRWAN1. Wyniki należy traktować poglądowo, z uwagi na to, że zasięg jest uzależniony od wielu czynników zewnętrznych, z których najważniejszymi są: konfiguracja modemu, wysokość zamocowania anten, typ anten, rodzaj i ukształtowanie terenu, warunki atmosferyczne.

Testy zostały przeprowadzone dla dwóch konfiguracji przedstawionych w tabeli 2. Pierwsza z nich zapewnia największy zasięg kosztem przepustowości łącza. W drugim przypadku jest odwrotnie – większa przepustowość kosztem zmniejszonego zasięgu. Komentarza wymaga ustawienie zmiany częstotliwości modulującej na 125 kHz. Mimo że dokumentacja modemu wskazuje na najmniejszą możliwą wartość 7,8 kHz, to dostarczona przez ST biblioteka nie pozwala na ustawienie wartości mniejszej niż 125 kHz.

Jako miejsce do przeprowadzenia testów wybrane zostały następujące obszary różniące się gęstością zabudowy: warszawska Białołęka, Zalew Zegrzyński, Stare Miasto w Warszawie. We wszystkich wypadkach moduły znajdowały się ok. 1 m nad ziemią. Wyniki pomiarów zebrano w tabeli 3, natomiast na rysunkach 8, 9 i 10 pokazano mapy z zaznaczonymi odległościami i punktami, w których znajdowały się moduły. Na ich podstawie można ocenić, jakie przeszkody znajdowały się na drodze sygnału radiowego.

Zgodnie z oczekiwaniami, największy zasięg można otrzymać na otwartym terenie z niewielką liczbą przeszkód stojących na drodze sygnału i jest on tym mniejszy, im więcej przeszkód znajduje się pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Wyniki można poprawić, umieszczając wyżej anteny lub zmniejszając pasmo modulacji (konieczne jest użycie innej biblioteki do obsługi modemu SX1276 lub napisanie własnego sterownika).

Drugim istotnym czynnikiem wpływającym na możliwość użycia modemów LoRa w sieciach czujników jest z pewnością pobór prądu, który bezpośrednio wpływa na czas życia na baterii. Zależy on od konfiguracji modemu i jest różny dla stanów uśpienia, odbioru i transmisji danych. Wartości podane w specyfikacji modemu SX1276 zostały przedstawione w tabeli 4.

Dla konfiguracji użytych w teście wartości zmierzone dla odbioru i transmisji wynoszą odpowiednio ok. 11 mA i 32 mA. Należy pamiętać, że jest to wyłącznie prąd pobierany przez sam modem LoRa. Aby oszacować czas życia na baterii, należy doliczyć jeszcze prąd pobierany przez mikrokontroler STM32L072CZ i inne elementy znajdujące się na płytce.

Podsumowanie

Modemy LoRa są dostępne na rynku od niedawna, jednak dzięki możliwości uzyskania dużego zasięgu podczas transmisji danych przy stosunkowo niewielkim poborze prądu zyskują coraz więcej zwolenników. Są one dobrym rozwiązaniem dla rozległych sieci czujników, w których węzły powinny działać nieprzerwanie przez wiele dni, dostarczając danych pomiarowych. Przy ich planowaniu należy jednak pamiętać o czynnikach mogących ograniczyć zasięg, dobierając odpowiednią konfigurację modemów, która będzie miała wpływ na przepustowość sieci.

Krzysztof Chojnowski

 

tab2

tab3

tab4

Pozostałe artykuły

Amazon Alexa (2). Tworzymy własne umiejętności Skills

Numer: Styczeń/2018

W drugiej części kursu tworzenia umiejętności dla asystentki głosowej Alexa opiszemy sposób wykonania oprogramowania odtwarzania plików audio oraz uruchomimy w konfiguratorze wyświetlanie plansz z grafiką ilustrującą wynik losowania kostką.

Android Things oraz Raspberry Pi 3 (3). Obrazy spersonalizowane. Aktualizacja oprogramowania przez Android Things Console

Numer: Styczeń/2018

System Android Things jest dopiero wczesną wersją deweloperską, jednak już w obecnej fazie rozwoju dostarcza wielu funkcjonalności, które mogą pozytywnie wpłynąć na sukces tego projektu. Ciekawym i wartym przybliżenia rozwiązaniem jest platforma Android Things Console, która umożliwia niezwykle łatwe i szybkie budowanie spersonalizowanych obrazów oraz przeprowadzanie zdalnych aktualizacji OTA (Over The Air).

Systemy dla Internetu Rzeczy (13). Zestaw CC26x2R1 LaunchPad

Numer: Styczeń/2018

Postęp w dziedzinie układów komunikacji bezprzewodowej jest bardzo szybki. Dotyczy to także rodziny procesorów komunikacyjnych rodziny CC13xx/CC26xx firmy Texas Instruments. Obecnie pojawiły się pierwsze układy z serii CC26x2. Nie jest dostępna dokumentacja nowego układu CC2652R1F ale pojawił się już zestaw startowy SimpleLink CC26x2 wireless MCU LaunchPad Development Kit (LAUNCHXL-CC26X2R1) z tym układem. Już teraz uzyskaliśmy moduły ...

STM32 - sprzętowe sterowanie multipleksowanego wyświetlacza LED

Numer: Styczeń/2018

Multipleksowane wyświetlacze 7-segmentowe należą do najbardziej popularnych elementów urządzeń mikroprocesorowych służących do komunikacji z użytkownikiem. Istnieje wiele sposobów przyłączania takich wyświetlaczy do mikrokontrolera. Może do tego posłużyć np. gotowy układ sterownika wyświetlacza, dołączony do interfejsu SPI lub I2C mikrokontrolera. Najtańszym sposobem jest sterowanie wyświetlacza przez mikrokontroler. Zaletą ...

Jak używać układów SoC Xilinx Zynq-7000 z Linuksem - proste przykłady (4). Sterowanie LED-ami poprzez interfejs Web

Numer: Styczeń/2018

Układy takie jak Zynq bardzo często znajdują się w systemach wbudowanych, do których nie jest przyłączony żaden wyświetlacz czy klawiatura, więc jest potrzebny jakiś inny sposób na sterowanie jego działaniem. Często tę rolę pełni interfejs webowy, dzięki któremu można konfigurować aplikację zdalnie poprzez stronę wyświetloną w przeglądarce. W artykule opisano jeden ze sposobów na wykonane takiego interfejsu na przykładzie ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Luty 2019

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym