Радиомодули на основе технологии LoRa

[Knyaz']

Добрый день

Уважаемые коллеги, кто-нибудь уже работал с модулями на основе технологии LoRa?
Интересует какие модули применяли и какой максимальной дальности при разрешенной мощности удалось достичь.

[roman.com]

На практике пока не проверяли...

Пока изучаем в теории: http://www.icquest.ru/upload/316be923be ... e8d461.pdf

Пример использования: https://dxdt.ru/2016/07/01/7996/

Отечественные аналоги: http://strij.net/tehnologiya-strizh

(Технические подробности: http://strij.net/publikatsii/tehnologiy ... nosti.html )

[Semy]

Тестирую [url=ttps://ru.aliexpress.com/item/SX1276-SX3km-1278-433MHz-Wireless-Transceiver-Module-Long-Distance-Receiver-and-transmitter-LoRa-SPSP-Module/32711941138.html?spm=2114.13010608.0.0.zuBYES]такие модули на SX1278[/url]
На расстоянии 1км связь устойчивая, прямой видимости нет - малоэтажная застройка, парк. Модули на столбах ~5м от уровня земли.

Еще приобрел подешевле модули
Какую антенну для них посоветуете, посерьезней пружинки? SMA разъем не припаять, между пинами ant gnd примерно 1мм. если от заводской штыревой антенны отрезать разъем и припаять коаксиальный кабель к пинам будет нормально?

[roman.com]

пружинки ставят когда нет возможности поставить нормальную антенну...
можно припаять коаксиальный кабель к пинам, будет нормально.
1км для LoRa - это мало...

[Semy]

пружинки ставят когда нет возможности поставить нормальную антенну...
можно припаять коаксиальный кабель к пинам, будет нормально.
1км для LoRa - это мало...

Спасибо, буду пробывать. Я в радиосвязи не силен, есть штыревая антенна, в описании 698-960, 1800-2170, 2400-2700 МГц. Как будет работать на 433МГц или для передатчика все равно?
1км это установлено и работает (RSSI -88, SNR кажется 6-8, точно не помню). На дальность не тестировал, но на пружинку поймал одиночные пакеты с передатчика в кабинете - это около 600 м через густой парк, SNR -16. По ощущениям дальность очень сильно зависит от прямой видимости, Без препятствий на пути, я думаю, 4км легко потянет. У меня все объекты которые надо связать находятся не далее 1,5 км друг от друга. Заказал еще с антенками, Ради интереса потестирую на дальность.

[roman.com]

есть штыревая антенна, в описании 698-960, 1800-2170, 2400-2700 МГц. Как будет работать на 433МГц или для передатчика все равно?

Не знаю что там в описании... обычно в описании больше рекламы)) Хотя есть широкополосные антенны, которые работают на нескольких частотах... Но как правило, широкополосные антенны менее еффективные, чем узкополосные (на одну частоту).

Вместо пружинки лучше использовать простую штыревую антенну. Например кусок провода 1/4 волны. Антенна для радиомодуля ничем не отличается от антенны для рации. В инете есть куча видео))
https://www.youtube.com/watch?v=OwXJznKPvVQ

Чуть лучше работает GP. Тот же кусок провода, только с противовесами.
https://www.youtube.com/watch?v=P8KptYNMReU
и т.д.

Тут, на коте уже обсуждали много раз всякие антенны... Например вот http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=2529346

Ещё вот http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=111359
И т.д.

Можно конечно использовать наружную антенну (подключить через коаксиальный кабель), но будут дополнительные потери сигнала в кабеле. Поэтому, для максимальной дальности лучше/проще вынести сам радиомодуль на крышу.)) Обычно так и делают во всяких радиорелейках, вайфаях и т.д.

Ещё, если в городе сильные замирания сигнала (многолучевое распространение), то помогает переключение каналов.
В модуле SX1278 есть ещё переключатель двух антенн... можно разнести антенны))

В даташите пишут что SX1278 работает на 137 - 525 MHz. На более низкой частоте 137 MHz дальность больше. Только эти частоты запрещены (во всяком случае в России).

По ощущениям дальность очень сильно зависит от прямой видимости

Дальность сильно зависит от прямой видимости. Точно так же как и любая связь на этой частоте - 433 Мгц (рация, радиотелефон, телевизор ДМВ ))... ). Например я проверял маломощные радиомодули на 433 Мгц.
-Антенна на уровне земли - дальность ~ 80 метров.
-Антенна на уровне 10 метров - дальность ~ 600 метров.
-Антенна на крыше дома 15 метров - дальность ~ 900 метров.
и т.д. и т.п.)) Т.е. зависимость дальности от высоты антенны довольно большая. ))

Эти модули http://www.semtech.com/images/datasheet ... _78_79.pdf должны работать далеко.
-433 мгц.
-передатчик 0,1 Ватт.
-приёмник -148 dBm
...
С такими параметрами, дальность может быть десятки километров )) (при условии прямой видимости естественно).

1км это установлено и работает (RSSI -88, SNR кажется 6-8, точно не помню). На дальность не тестировал, но на пружинку поймал одиночные пакеты с передатчика в кабинете - это около 600 м через густой парк, SNR -16.

Что за настройки такие... RSSI (S-метр) -88 dB, при SNR (сигнал/шум) 6-8 dB? Что-то мало отношение сигнал/шум... Это при максимальной полосе приёмника наверное))

[Semy]

Что за настройки такие... RSSI (S-метр) -88 dB, при SNR (сигнал/шум) 6-8 dB? Что-то мало отношение сигнал/шум... Это при максимальной полосе приёмника наверное))

Настройки : channel 6, bandwidth 125KHz, center frequency = 433.785MHz, мощность передатчика 17dBm.
максимальная полоса (сам не пробывал) 500KHz.
RSSI и SNR выдает сам чип.

upd

Можно конечно использовать наружную антенну (подключить через коаксиальный кабель), но будут дополнительные потери сигнала в кабеле. Поэтому, для максимальной дальности лучше/проще вынести сам радиомодуль на крышу.)) Обычно так и делают во всяких радиорелейках, вайфаях и т.д.

Насколько критичны потери в кабеле? Сижу думаю как лучше сделать, вынести наружу приемник/передатчик или только антенну. Вынес передатчик и МК на столб, для этого пришлось городить связь по RS422 (обмен между sx1278 и мк по spi, spi на 15м не возьмет), это дополнительно 1 МК, 4 max485 (двухсторонняя связь для перепрошивки МК, чтоб на столб не лазить), короче целый огород, когда можно обойтись одним модулем sx1278 (контроллер, собирающий данные уже есть) и антенной, но 15-20м коаксиального кабеля пугают, и в наличии нет чтоб попробовать, у имеющиеся антенки кабель 3м. Телевизионный же не подойдет?

[roman.com]

Что за настройки такие... RSSI (S-метр) -88 dB, при SNR (сигнал/шум) 6-8 dB? Что-то мало отношение сигнал/шум... Это при максимальной полосе приёмника наверное))

Забыл что у нас LoRa. )) Цитата: Значения RSSI, сообщенные модемом LoRa отличаются от тех, которые выражены в FSK / ООК...

1.JPG

(165.28 КБ) 1342 скачивания

LoRa - модуляции с расширенным спектром, осуществляется путем представления каждого бита полезной информации несколькими битами... Это даёт возможность принимать сигналы с отрицательным SNR (до -20dB), что повышает чувствительность приемника Lora... и т.д. и т.п. )) Короче ясно))

Телевизионный же не подойдет?

Телевизионный - 75 Ом. А выход sx1278 - 50 Ом. Поэтому желательно кабель - 50 Ом.

Насколько критичны потери в кабеле?

Да кто его знает)) Зависит от самого кабеля и от точности согласования трансивер > кабель и кабель > антенна.
Есть куча всяких справочников... http://www.sibguardian.info/_ld/0/65_sp ... 010_ra.pdf Коэффициент затухания, не более, дБ/100м...

15-20м коаксиального кабеля на частоту 433 вовсе не пугают)) Простая антенна ДМВ (без усилителя) на крыше нормально работает с кабелем 30 метров))

Ну грубо говоря потери в нормальном кабеле 8-10 dB на 100 метров... Ну даже если про плохом согласовании потеряем половину мощности, вместо 0,050 Ватт (+17 dB) получим в антенне 0,025 Ватт.. это скомпенсируется прямой видимостью..)) Важнее правильно выбрать место установки антенны... и т.д.

Просто, если нужна максимальную дальность, то лучше вынести сам трансивер вместе с антенной на крышу)) Если максимум дальности не нужен, то пойдёт и с кабелем))

обмен между sx1278 и мк по spi, spi на 15м не возьмет

Это ещё почему? )) Зависит от скорости SPI... 20 метров - это не много)) И кроме RS422 есть ещё простой UART...)) Можно программный.. Можно какой угодно)) 20 метров в экранированной витухе, при низкой скорости... не вижу проблем))
А сколько у нас вообще скорость передачи данных по радиоканалу?

дополнительно 1 МК, 4 max485 (двухсторонняя связь для перепрошивки МК, чтоб на столб не лазить)

Мы ещё будем перепрошивать МК ? )) Ничего себе задачки... )))

[Semy]

Просто, если нужна максимальную дальность, то лучше вынести сам трансивер вместе с антенной на крышу)) Если максимум дальности не нужен, то пойдёт и с кабелем))

вынес, вначале даже в голову не пришла выносная антенна, а зря. Дальность нужна 1-1,5км. На готовом объекте 1км - работает хорошо, следующую точку буду подключать 1,5км. Но прямой видимости нет, и здания 1 этажные, так что максимум по высоте 5-7м и то на опоре ВЛ или на телевизионной мачте. выносная антенна теперь мне кажется перспективней, т.к. удобней в обслуживании, меньше деталей и электроника в тепле.

Это ещё почему? )) Зависит от скорости SPI... 20 метров - это не много)) И кроме RS422 есть ещё простой UART...)) Можно программный.. Можно какой угодно)) 20 метров в экранированной витухе, при низкой скорости... не вижу проблем))
А сколько у нас вообще скорость передачи данных по радиоканалу?

Спасибо за идею, надо попробовать, жаль витуху уже кинул без экрана, почему то даже не подумал, что SPI возьмет. для UART все равно МК нужен, в sx1278 его нет, вот и сделал связь на 4-х max485 для надежности. Скорость мне вообще не важна, передаю пакеты 64 байта раз в 10сек, и того много.

Мы ещё будем перепрошивать МК ? )) Ничего себе задачки... )))

уже пришлось, в роли мк, выступает arduino pro mini, так что пока можно экспериментировать)). Хотелось побыстрее попробовать возьмет такое расстояние или нет, залил простую прошивку, ну а потом когда убедился, что дело того стоит, начал допиливать.
вообще схема такая: sx1278<-spi->arduino<-uart->2х max485<-F(U)TP 15-20м->2х max485<->arduino<-uart->ПЛК , на втором конце аналогично. С выносной антенной укорачивается до: sx1278<-spi->arduino<-uart->ПЛК, ардуину, если время будет, заменю на stm32, или разживусь на готовые модули

[roman.com]

выносная антенна теперь мне кажется перспективней, т.к. удобней в обслуживании, меньше деталей и электроника в тепле.

Да выносная антенна вообще необслуживаемая)) только покрасить и герметиком залитьб чтоб не ржавела))

Спасибо за идею, надо попробовать, жаль витуху уже кинул без экрана, почему то даже не подумал, что SPI возьмет.

Ну теоретически возьмёт... В витухе 4 пары. Всего 8 проводов. Для SPI надо всего 4 - MOSI, MISO, SCK, SS. Теоретически можно подключить модуль напрямую к витухе... Вообщето есть требования к импульсам... в даташите сказано про максимальную скорость SPI, но не сказано про минимальную)) Значит ограничений нет)) Только может есть ограничения по фронтам импульсов.. что-то не нашёл)) Вообще надо проверить))
Подключать модуль по SPI напрямую к витухе не советую. Если витуха идёт на крышу, то есть опасность повреждения от высокого напряжения, например от разряда молнии и т.д. Даже если молния была рядом. Вообще всё что идёт на крышу, тредует отдельного внимания. Тут у нас после каждой сильной грозы интернетчики ползают по крышам и меняют оборудование.. Горит всё: коммутаторы, свичи, вайфай роутеры... всё горит как спички)) Усилители на TV антеннах ДМВ тоже горят пачками... Короче жесть)) При этом никакие развязывающие трансформаторы в свичах и роутерах не спасают... Витуха с заземлением тоже не спасает...

Антенна с кабелем - это самое простое решение. Взять нормальный кабель и всё нормально)) Вообще, по простому, чем толще кабель тем меньше потерь. Тут на ум приходит коаксиал от базовой станции GSM (900/1800 МГц), вот хороший кабель))

1.jpg

(46.23 КБ) 1041 скачивание

Антенна - в простейшем случае GP. Только высоко не поднимать - опасность грозы))

Для увеличения дальности можно направленную, например популярную "биквадрат" (в разных источниках называется по разному)...
https://www.youtube.com/watch?v=9x_zKMlknR4

пакеты 64 байта раз в 10сек, и того много.

Ну тогда настройки радио модуля - на максимум чувствительности))

схема такая: sx1278<-spi->arduino<-uart->2х max485<-F(U)TP 15-20м->2х max485<->arduino<-uart->ПЛК

Можно чуть меньше... sx1278<-spi->МК<-uart-><-F(U)TP 15-20м-><-uart->МК<-uart->ПЛК

С выносной антенной укорачивается до: sx1278<-spi->arduino<-uart->ПЛК

Зато коаксиал тащить на крышу... Обычно витуху проще (не всегда)... и витуху можно дальше т.к. на витухе потери не важны))

[Ser60]

15-20м

Посмотрите на модули RM1хх фирмы Laird. Для безпроводной связи с базой на такие расстояния они совмещают в себе LoRa радио (для диапазонов 868/915 мгц с U.FL антенным разъёмом) и BLE радио (на 2.4 ггц с чиповой антенной).

[roman.com]

"Два в одном" - это конечно замечательно, токо зачем? ))
http://media.digikey.com/pdf/Data%20She ... Series.pdf
1- Мощность маленькая.... :
RM186 (Europe): 14 dBm
RM191 (US): 15 dBm
2- Для больших расстояний диапазон 868/915 мгц хуже чем 433 мгц... Для диапазона 868/915 мгц антенну надо поднимать ещё выше))
Тогда уже лучше использовать частоты поменьше... типа 27 мгц... ))

Вместо витухи можно простой двухпроводных кабель питания на крышу)) По нему и питание и связь по UART.

Можно вообще избавиться от кабеля)) Сделать автономный ретрансятор на крыше. питание сделать от солнечной батареи... Получим автономную метеостанцию )) Заодно и погоду будем знать))

1.jpg

(139.64 КБ) 1433 скачивания

У нас последнее время всё чаще стали появляться вот такие автономные контрукции))

2.jpg

(41.58 КБ) 1286 скачиваний

Все автономные точки связаны по беспроводному каналу... А внутри обычный аккумулятор))

3.jpg

(72.5 КБ) 1570 скачиваний

Можно и ветряк))

5.jpg

(82.04 КБ) 1355 скачиваний

Для модуля sx1278 хватит одной маленькой солнечной батарейки и одного маленького аккумулятора от мобильника))

Короче... всё автономно.. никаких проводов))

[PSH]

Ребят! А подскажите пожалуйста, бывают ли модули приемника на диапазон частот 100-150МГц? Что-то не могу найти.

[roman.com]

Si4463/61/60 - Frequency range = 142–1050 MHz
Si4468/7 - Frequency range = 142–1050 MHz
...
и т.д.

[PSH]

Спасибо большое! Но это не подходит. Я имел ввиду от 100МГц и выше. А те что Вы предложили от 142МГц.

[mickbell]

От 108 до 136 МГц - модуль должен уметь принимать АМ, ибо это авиадиапазон.

[PSH]

Я именно для приема авиадиапазона и ищу такой модуль.

[mickbell]

Тогда обращайте внимание на модуляцию, которую он умеет принимать. Я думаю, проще окажется сделать такой модуль (способный принимать АМ), чем купить его. А ещё проще - купить Яшку FT-60R или нечто подобное. Ну если это поможет, конечно.

[PSH]

Яшка - это конечно хорошо, но как-то ради того чтобы слушать авиадиапазон, жирновато я считаю. Думал собрать приемничек. А так как у меня кроме осциллографа никаких других приборов нету, сложновато его будет настроить. Вот и думал, может есть программируемые модули на такой диапазон АМ, но так ничего и не нашел. Попробую собрать приемник (ссылку не буду приводить, а то вдруг ругаться будут). По отзывам вроде нормально работает и настройка не сложная, с синтезатором. Если не получиться, тогда будем присматривать какую-нибудь рацию.
Спасибо за советы!!!

[mickbell]

[uquote="PSH",url="/forum/viewtopic.php?p=3442207#p3442207"]Попробую собрать приемник (ссылку не буду приводить, а то вдруг ругаться будут). По отзывам вроде нормально работает и настройка не сложная, с синтезатором.[/uquote]А чего бы и не привести? Мне вот было бы интересно посмотреть, что там за приёмник. Ругаться и наказывать за это вроде не должны.