Czy w LoRa możliwy jest zasięg 50 km +?

Przeczytałem ten artykuł, który powiedział, że mogę uzyskać do 50 km z modułem LoRa.

Ale kiedy czytam opis produktu, mówi, że wbudowany zasięg wynosi tylko 16 km, więc oczywiście potrzebuję anteny. Ale jakiej anteny mogę użyć, aby mój moduł LoRa o długości 16 km osiągnął 50 km?

Czy coś takiego zadziała?

Wydaje się, że z protokołem LoRa możliwy jest zasięg co najmniej 440 km (tzn. Nie ma założenia czasu lotu jak w GSM).

Prawidłowym sposobem udzielenia odpowiedzi na to pytanie jest sprawdzenie budżetu łącza dla umowy nadawania / odbioru. Chociaż podstawowe obliczenia są proste, znajomość właściwego sposobu ich wykonania nie jest taka prosta.

Aby odebrać użyteczny sygnał, odbiornik potrzebuje określonego stosunku sygnału do szumu (określonego przez dopuszczalny poziom błędu i charakterystykę modulacji). Możesz znaleźć przykłady online, jak to obliczyć (dla LoRa lub czegoś podobnego).

Sygnał pochodzi z mocy nadawania, plus wzmocnienia anteny, minus ubytek wolnej przestrzeni (obliczenie zasięgu) minus wszelkie cieniowanie z nieliniowości, plus zysk anteny.

Hałas pochodzi z otoczenia odbiorczego lub szumu termicznego (w zależności od tego, który jest większy) i szumu wzmacniacza, a także zakłóceń wielościeżkowych, które nie są kompensowane z opóźnieniem w odbiorniku.

Zakładając, że zasięg 16 km jest możliwy za pomocą prostej anteny (sferyczne promieniowanie jednolite), prosisz o zwiększenie zasięgu o 3,125 razy lub zwiększenie mocy o 9,77 razy. Jest to dogodnie około 10 dB, więc dla przybliżonego przybliżenia potrzebujesz wzmocnienia anteny o 5 dB powyżej „trywialnej” anteny na każdym końcu. Jeśli dążysz do 7 dB na każdym końcu, daje to niewielki margines na inne czynniki, których nie uwzględniono, niedoskonałości w zespole itp.

Kolejną komplikacją jest to, że podany zasięg 16 km znajduje się prawdopodobnie w horyzoncie anteny blisko ziemi, ale aby osiągnąć 50 km linii wzroku, trzeba podnieść jeden lub oba końce o wiele metrów.

Po pierwsze, twoje pytanie jest niemożliwe do odpowiedzi, ponieważ nikt nie mógł powiedzieć, co będzie działać w nieznanym środowisku. Na przykład, jeśli między dwoma modułami jest duże wzgórze lub duże miasto, to nie zadziała. Ale jeśli twój moduł jest przymocowany do balonu, który ma wysokość 38 km , prawdopodobnie jesteś dobry.

Podczas gdy balon znajdował się na wysokości 38,772 km (około 127204,7 stóp) gdzieś w pobliżu granicy między Niemcami a Holandią, został zauważony przez węzeł The Things Network we Wrocławiu, w odległości 702,676 km, czyli około 436 mile.

Ale to, co uważam to za bardziej realistyczne dane. Osiągnęli około 18,3 km przy dobrej linii widzenia i lepszej antenie niż ta, którą połączyliście.

• Osiągnięcie większego zasięgu może być możliwe, zwłaszcza w przypadku anteny bramkowej o wyższym zysku [...]

• Aby uzyskać najlepszy zasięg, pożądana jest linia widzenia lub bliskość pola widzenia. Zaleca się podniesienie anteny bramowej (na przykład na budynku lub maszcie) wraz z badaniem terenu w celu ustalenia najlepszej lokalizacji anteny bramowej. [...]

• Zasięg w środowisku miejskim był poza zakresem tego testu, ale 1-2 km (w zależności od środowiska) powinny być możliwe w środowisku miejskim z pewnym stopniem penetracji budynku.

Podsumowując, aby zwiększyć zasięg:

• Podnieś swoje anteny.
• Używaj anten o wyższych zyskach.
• Używaj anten kierunkowych, a nie dookólnych.

Pamiętaj jednak, że na końcu zawsze będziesz ograniczony przez środowisko.

Oto dość szczegółowe studium na temat, który warto przeczytać.

Wypróbuj antenę Yagi. Zarówno odbiornik, jak i nadajnik będą potrzebowały anteny i muszą być ustawione naprzeciw siebie (bezpośrednia linia wzroku). Tylko kilka stopni niedokładności spowoduje zły odbiór. Istnieją różne internetowe przewodniki po antenach Yagi oraz programy do kalkulacji yagi typu open source, które obliczą wymagane wymiary dla anteny i baluna 868 MHz. Większość materiałów eksploatacyjnych, takich jak gruby drut miedziany lub pręty aluminiowe, można kupić w większości sklepów z narzędziami (Home Depot, Lowes). Prawdopodobnie będziesz musiał poszukać adapterów SMA online (poznaj różnicę między SMA i RP-SMA), aby podłączyć anteny i przyzwoity kabel koncentryczny. Jeśli masz zamiar to wypróbować, sugeruję zakup RTL-SDR (20 USD) do debugowania radia. Wątpię jednak, czy uda ci się pokonać 50 km. Jeśli podniosłeś poziom mocy na tyle, aby osiągnąć zasięg 50 km, przynajmniej w USA, „ d prawdopodobnie narusza przepisy FCC. Myślę, że maksymalna moc wynosi 25 mW