La prueba es una medición de campo realizada por nuestros clientes. El producto para medir distancias es nuestro módulo LoRa LoRa1280 . El rango de frecuencia de trabajo de LoRa1280 es 2,4G. Admite la interfaz UART tipo barco y la interfaz SPI. Durante la prueba, sólo se utiliza la interfaz SPI. LoRa1280 admite anchos de banda LoRa de 203 KHz, 406 KHz, 812 KHz y 1625 KHz.
Primera prueba: prueba de corta distancia
Herramientas de prueba:
El módulo inalámbrico LoRa1280 se insertó en la placa. Inicialmente, no había forma de insertar el módulo LoRa LoRa1280 en la placa. El cliente fabricó él mismo un adaptador, como se muestra en la figura:
Entorno de prueba:
La casa del cliente se llama Walcott Hall en Shropshire y hay un gran espacio abierto frente a la casa.
La siguiente figura es el resultado de la primera prueba (la figura muestra un código de alcance preliminar y la distancia de prueba)
La segunda prueba: prueba de larga distancia.
Herramientas de prueba:
Primero, primero conecte el módulo LoRa LoRa1280 a la antena de 2,4 GHz y cree algunos Mikrobus y placas de pruebas, como se muestra en la figura:
La PCB verde más grande es un Mini Logger basado en ATMega328P diseñado por el cliente. Puede equiparse con clavijas de placa compatibles con Mikrobus. El módulo LoRa LoRa1280 requiere más pines que el módulo Mikrobus estándar, por lo que el cliente agregó dos pines a los 8 normales en ambos lados de los pines Busy y DI03. El módulo LoRa LoRa1280 está diseñado para enchufes Mikrobus estándar de 2 x 8. Esto requiere que el pin conectado al pin Microbus AN sea un pin dual analógico/digital.
Entorno de prueba:
Hay una cresta en el norte de Cardiff donde vive el cliente, y la ubicación es aproximadamente 150 m más alta que el lugar donde se encuentra la casa del cliente en la ciudad. Desde la cresta se puede disfrutar de una hermosa vista de la ciudad. La casa del cliente está conectada al módulo transmisor inalámbrico LoRa1280 en la parte superior del mástil de 6M. Hay una línea de visión relativamente clara desde la cresta hasta el equipo en el mástil, y la distancia es de 4,4 km.
El cliente escribió el software de medición por sí mismo. Primero envía una solicitud de alcance con alta potencia (¡10 dBm!) e informa si la solicitud de alcance se ha completado. Luego reduzca la potencia de transmisión y realice otra solicitud de alcance. De esta manera, se puede calcular la potencia mínima requerida para el alcance.
En un enlace de 4,4 km, el alcance se reduce a -14 dBm. Por tanto, si utilizas la potencia máxima, 10dBm, la prueba muestra que la medición de distancia puede tener más de 69km de trabajo. A partir de los resultados de la prueba de 4,4 kilómetros, el módulo LoRa LoRa1280 es capaz de recorrer distancias más largas, por lo que el cliente tiene la intención de medir la distancia de la línea de visión desde la cima de la montaña de 40 kilómetros hasta la cima de Mendip Hills desde el norte. de Cardiff a través del río Bristol.
Prueba de alcance de 40 km.
La ubicación de Cardiff para la prueba de conexión de 40 kilómetros se encuentra en el norte de la ciudad (264 metros sobre el nivel del mar), y el otro extremo de la línea de visión de 40 kilómetros es Black Down de Mendips (325 metros sobre el nivel del mar). al otro lado del Pasaje de Bristol.
La ruta Marconi en el mapa es el lugar donde tuvo lugar la primera transmisión de radio del Sr. Marconi sobre el agua en 1897.
La ruta tiene una buena línea de visión y suficiente altura en el medio de la ruta para reducir el efecto de la zona de Fresnel. Consulte el diagrama de sección a continuación.
En un extremo de Cardiff, hay un receptor de alcance LoRa1280 del módulo LoRa fijado en un poste, y el otro se utiliza para pruebas de enlace básicas. El siguiente es el entorno de prueba de 40 km:
En el lado de Mendips, hay un conjunto de dispositivos coincidentes, uno se usa como iniciador/transmisor de prueba de alcance y el otro se usa para recibir paquetes de prueba de enlace básicos. Registre los resultados en una tarjeta micro SD para su posterior análisis.
En el lado de Cardiff, el receptor de alcance del módulo LoRa LoRa1280 escuchará la solicitud de alcance del transmisor y enviará una respuesta en el lado de Mendips. Se utilizan antenas básicas de 2dBi en ambos extremos.
Al final de Mendips, el transmisor de solicitud de alcance emitirá un pitido largo al comienzo de la secuencia de prueba, enviará una solicitud de alcance de 10 dBm y luego enviará 9 dBm, 8 dBm, etc. Si la solicitud de alcance tiene éxito, habrá un breve bip. Por lo tanto, para calcular el nivel de potencia cuando el rango deja de funcionar, sólo necesita escuchar el pitido largo y luego calcular el pitido corto.
LoRa para el rango está configurado en SF10 y el ancho de banda es de 406 KHz, que es la configuración de rango más largo para que el SX1280 permita el modo de rango. En el modo de mayor alcance, debería haber un defecto de enlace de 8 dBm. El SX1280 se puede configurar en LoRa punto a punto.
Cálculo de medidas
Dado que el cliente no ha realizado completamente el cálculo del resultado de la medición de distancia en el código de prueba de medición de distancia, el programa leerá el resultado del registro de resultados de medición de distancia (3 bytes) y registrará el resultado en la tarjeta SD de la grabadora. La ruta utilizada para la 'prueba de alcance de 4,4 km' mencionada anteriormente se utiliza para probar y calibrar la función de alcance. La distancia terrestre medida en Google Maps es de 4,42 km. El resultado de alcance promedio del SX1280 es 24515. Esto da un factor de conversión de 0,1803 metros.
El resultado de clasificación promedio del enlace Cardiff a Mendips es 225982. Aplicando el factor de conversión 0.1803 se obtiene una distancia de 40.745 km. La distancia obtenida de Google Maps es de 40,65 kilómetros. Por lo tanto, el valor de medición real del rango del SX1280 es + 0,2%.
Resumir
La solicitud de alcance recibida en el enlace de 40 km es tan baja como 4 dBm. Esto significa que un alcance potencial de 10 dBm es una LOS de 80 km. Incluso una antena moderadamente modificada en ambos extremos (ver comparación de antenas arriba) puede duplicar este alcance.
Modo punto a punto, la configuración de rango más largo de SF12 y ancho de banda de 203 kHz debería tener una ventaja de enlace de 8 dBm sobre la configuración de rango superior SF10 y ancho de banda de 406 kHz. Convertir esta ventaja del enlace de 8 dBm en una configuración de alcance muestra que punto a punto dentro de un área de 200 km es el alcance potencial de LoRa.
Probador real: Stuart Robinson
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