Wykorzystanie LoRa dla transmisji szeregowej

[StaCh47]

Wlasnie pracuje nad projektem polaczen do wykonania plytki drukowanej dla stacji LoRa dedykowanej do przesylania danych i tekstow z wykorzystaniem technologii LoRa. Przenosna stacja bedzie miala wbudowany akumulator 3Ah i zasilacz 5V oraz mozliwosc doladowywania akumulatora ladowarka USB. Robie to na podstawie dzialajacych prototypow oraz danych technicznych uzytych modulow.

[StaCh47]

Koncepcja jest prosta bo takie lubie
Mamy program terminalowy na smartfona wysylajacy informacje po BT. Transceiver, noszony na pasku na klips, zawiera modul odbiorczy BT, ktory odtwarza na wyjsciu przeslana informacje. Ta informacja trafia do wejscia modulu LoRa i zostaje zakodowana i wyslana w eter na okreslonym kanale z okreslonym kodem odbioru. Odbieraja informacje stacje ustawione na ten sam kanal i ten sam kod. Modul LoRa ma opcje szyfrowania ale nie zdecydowalem czy bede z niej korzystal bo mozna ja wlaczyc w konfiguracji. Nie ma skokow, nie ma podawania telemetrii (choc mozna RSSI) zasieg zalezy od uzytego modulu i warunkow terenowych.
Program na Android to Serial Bluetooth Terminal jest jeszcze wersja Serial WiFi Terminal tego samego autora.
Moduly odbiorcze to na przyklad seria HC (5-6) lub JDY (16) nadajnik na przyklad LoRa E220 900T22D lub wiekszej mocy wyjsciowej. Wbrew pozorom wersja SPI czy UART ma znaczenie bo maja rozne mozliwosci.
Dodatkowa informacja dla Kolegi gbk777:
https://wolles-elektronikkiste.de/en/us ... e32-series

[StaCh47]

Wywalilem trollowanie i bede to robil az zrozumiesz idee istnienia forow internetowych.
Czlowieku zachowujesz sie jak krytyk literacki czy filmowy co to sam niczego nie potrafi stworzyc wiec zajmuje sie krytykantctwem. Zrob cos dzialajacego i sie pochwal co wymysliles. Moze sie komus przyda zeby nie popelnic bledu?

[StaCh47]

Przyszly zamowione plytki drukowane do zbudowania transceivera LoRa-UART. Na zdjeciu widac plytke z wyposazeniem do wbudowania w obudowe. Ta sama plytka sluzy do wbudowania w obudowe z klipsem do paska w celu przenoszenia jej ze soba.
https://ibb.co/prz5Lfbc
Na zdjeciu widac moduly: LoRa E220 z antena, modul Bluetooth to serial HC-05, maly modul AS21 do ladowania akumulatora i wytwarzania napiecia 5VDC do zasilania calosci. Jest jeszcze miejsce na dwukolorowa diode czerwona zielona do sygnalizacji pracy modulow. Modul AS21 sygnalizuje proces ladowania akumulatora dwiema diodami czerwona i zielona. Obok gniazda dla akumulatora jest miejsce na gniazdo wylacznika - odlacznika akumulatora a obok modulu AS21 miejsce na gniazdo USB mini do ladowania akumulatora. Akumulator 3Ah.
Na plytce mozna zamontowac moduly LoRa 22dBm oraz 30dBm typu E220 lub E22. Terminal jak pisalem wczesniej na bazie smartfona z aplikacja Serial to BlueTooth. Prototypy na modulach 22dBm testowalem na dzialce przy sporym zageszczeniu domkow i zadrzewieniu. Prawie wszedzie mialem zasieg z anteny nadawczej TX868-JKD-20 na wysokosci 2m a odbiorczej 1,5m w kieszeni koszuli. Niestety spory kat promieniowania zaslaniaja sasiednie domki kryte blacha.
Ogrod dzialkowy ma powierzchnie okolo 35ha w formie wydluzonego prostokata a dzialka znajduje sie mniej wiecej posrodku.

[StaCh47]

Uzupelnienie.
Dioda dwukolorowa jest wykorzystana nastepujaco: bez polaczenia BlueTooth swieci mocnym czerwonym swiatlem, po polaczeniu swieci slabo na czerwono natomiast w momencie wysylania/odbierania tekstu blyska swiatlo zielone. Dlaczego? Bo zasilana jest z napiecia 5VDC a sterowana z napiecia 3,3VDC.
W stanie polaczonym bez nadawania informacji pobor pradu calego urzadzenia waha sie okolo 20mA a waha sie dlatego, ze czerwona dioda na module HC-05 daje co jakis czas 2 blyski. Jesli uzyjemy modulu JD-16 to pobor pradu badzo spadnie bo ten modul zbudowano z wykorzystaniem pojedynczego chipu i pobiera znacznie mniej pradu ale i ma tez mniejszy zasieg BlueTooth co raczej nie jest problemem jesli urzadzenie nosi sie na pasku lub w kieszeni. Obudowa przenosna z klipsem ma wymiary okolo 60x90x25mm. Docelowe anteny to TX868-JKD-20.(TX868-JKD-20_EN_v2.0-1.pdf).
Na plytce mozna podlaczyc moduly wiekszej mocy (np.serii E220-900T) poniewaz maja ustandaryzowane polozenie pinow wejscia ale musza byc wlozone w inna wieksza obudowe.

[StaCh47]

Uzupelnienie.
Zakupilem na Aliexpress razem z modulami Ebyte interfejs do testowania i programowania tych modulow za pomoca zlacza USB oraz programu specjalnego do konfigurowania (Windows XP) lub programu terminalowego do testowania. Testowac mozna loopback (zworka na TX-RX) lub polaczenie z innym transceiverem lub kilkoma jesli sa aktywne. W ten sposob program terminalowy na komputerze moze wysylac i odbierac polecenia tekstowe dla wszystkich aktualnie aktywnych stacji oraz rowniez odbierac informacje wyslane przez dowolna stacje o tej samej czestotliwosci i kodzie. Jesli do modulu nadawczego podlaczymy glowice GPS poprzez konwerter napiec (5V/3,3V) to mamy informacje o odczytanym polozeniu przez glowice. Mozna tez podlaczyc mikrokontroler i przekazywac dane srodowiskowe z czujnikow lub dowolne inne informacje. Zastosowan jest wiele jak widac. Firma chwali sie, ze robi urzadzenia do zdalnego odczytu licznikow ale pracujacych w trybie WOR (Wakeup on radio). Nie wiem czy robi rowniez do nich liczydla z przelicznikami impulsow na wartosc rzeczywista.
Przy korzystaniu z tych modulow nalezy zwrocic uwage iz zasilane moga byc napieciem 5V ale UART modulu pracuje z napieciem 3.3V. To samo dotyczy modulow HC-05(06) i JDY-16. Podczas pracy nad przedprototypem udalo mi sie zepsuc jeden modul niestety . Prawdopodobnie sa rowniez moduly mogace pracowac jako repeater. Zwiekszylo by to znacznie zasieg lacznosci.

[StaCh47]

Dlaczego wrocilem to tego tematu, od ktorego zaczalem swoja przygode z lacznoscia radiowa?
Zniechecila mnie sytuacja z Meshtastickiem. Te cyrki ze zmianami kodowania, klopoty z porzadnymi antenami zakupionych zestawow oraz powazne braki w oprogramowaniu uzytkownika. Jesli procesor modulu przechowuje informacje o stacjach, z ktorymi uzyskal lacznosc poprzez rozglaszanie i dodatkowo aplikacja informuje, ze jest kilka stacji "On line" to dlaczego nie dociera zadna informacja zwrotna do mojej stacji pomimo wielokrotnego, w ciagu dnia, wysylania krotkiej informacji tekstowej? Moze dlatego, ze program w smartfonie nie jest aktualnie uruchomiony lub uzytkownik ma cos innego do roboty niz sledzenie komunikatow.
Koledzy ze Slaska chwala sie uzyskaniem sieci rozleglej w oparciu o stacje Client i Router tylko jakos brak danych czy te informacje w ogole do kogos docieraja na wieksze odleglosci. Moje uwagi opisalem juz wczesniej i jedyna dwustronna lacznosc jak udalo mi sie uzyskac to bylo polaczenie na 500m ze stacja BazaRuda. Aplikacja na smartfonie informowala mnie o przyjsciu wiadomosci, na ktora moglem odpisac i w ten sposob wymienilismy pare komunikatow miedzy soba.

[sq9uu]

Ja jestem z Częstochowy i na meshtastic w short fast pisze do Bielska Białej do Krzyśka i ten odpisuje czy do Krakowa i mi odpisują więc to działa a czy na 100% wszystkie wiadomości docierają tego nie powiem .Z Łodzią tez nie raz pisałem ale to tylko 2 hop góra 3 hop .W zasadzie można zrobić test nawet kiedyś koledzy robili taki pisali krótki tekst a przed nim 1 następny tekst z 2 potem 3 itd i pytali innych czy wiadomości numerowane 1 2 3 4 5 6 7 8 9 gdzie docierały i faktycznie niektórym coś gubiło się nie docierało np dotarło 1 2 3 5 6 7 8 9 czyli wiadomość 4 gdzieś do kogoś nie dotarła a do innych dotarła .Nie oczekujmy ze sieć będzie doskonale działać ona po prostu działa .Z samochodu spokojnie na kanale priv piszę do kolegi z Śląska do Mysłowic i to spokojnie dociera .Nie byłem w Warszawie i nie wiem jakie wy tam macie problemy może faktycznie bardzo wysoka zabudowa i rozlegle miasto tłumi falę 869 mhz ? Zresztą kazdy może poczytać wiadomości pisane na południu Polski https://lorastats.pl/Messages/ShortFast/1002 i widać kto z kąd napisał a kto mu odpowiada .Dodatkowo koledzy rozwijają równolegle system mescore ja sam zainstalowałem dwa rpt meshcore na wysokich górkach a tam na drzewach około 20 m jak córka mi obrobi filmik i wstawi na YT to dam tu link do filmu nagranego z drona jak koledzy instalują noda na szczycie drzewa .Mamy nody meshtastic na szczycie Pilska na szczycie Kasprowego ,Babiej góry ten nam akurat padł Skrzyczne Szyndzielnia Biskupia Kopa w górach Świetokrzyskich- Łysica góra Kamieńsk itd .Teraz koledzy zainstalowali noda ale meshcore SF6 na szczycie Izerskim i od sieci z Śląska pakiety śmigają do Zielonej Góry pewnie gdzieś na fejsie o tym piszą . Tak postawione nody robią szkielet sieci a nody gdzieś na parapecie 2 piętra to już raczej pomocniczo czy jako client . Taka sieć z nodami z parapetu czy balkony 2 piętra niewiele by zdziałała , oczywiście nie naśmiewam się z takich nodów boi sam mieszkając w domu parterowym nie mam wysoko noda bo się nie da .Pozdrawiam i życzę kolegom sukcesów w budowaniu sieci meshtastic czy meshcore tu np mapa meshtastic https://meshview.format.ovh/map a tu meshcore http://meshcorekk.xyz/
A tu wiadomość na meshtastic przesłana przez Krzyśka z Bielska o tych testach tego noda Izerskiego
https://ibb.co/sBhcmvp Powiem Wam 1340km w 21 hop i całkowitym czaem 9sek robi wrażenie w sf6 oczywiście .

[StaCh47]

Jak wynika, chociazby z zamieszczonych zdjec stacji, sytuacja srodowiskowa jest diametralnie inna w Waszym terenie i w miejskich blokowiskach. Staram sie czytac Wasze teksty i wyciagac wnioski. Listy Kolegi Katowicecentrum z poczatkow Forum nie daja zludzen, ze w miastach mozna uzyskac duze zasiegi wlasnie z powodu duzych zaklocen. Wyniki testow oraz koniecznosc instalowania filtrow pasmowych zeby uzyskac jakies lacznosci mowia same za siebie. Czym innym jest budowa struktury sieci poprzez umieszczanie stacji "przekaznikowych" w odpowiednio wysokich lokalizacjach, rozmieszczanych z uwzglednieniem warunkow terenowych a czym innym posiadanie stacji w blokowiskach w mieszkaniach na balkonach lub parapetach okien. Czym innym jest budowanie stacji z odpowiednia antena niz skladanie z tzw. pakietow startowych gdzie jakosc anteny trudno w ogole okreslic a pomiary analizatorem nie daja zludzen co do ich wartosci.
Ja opieram sie na obserwacjach dostepnych dla mnie z moich stacji i jesli, jak to opisalem, parametry sygnalu na odcinku ponizej 2km przez Wisle pomiedzy moja WRW2 a WAW1 Kolegi z Bialegostoku, postawiona w Warszawie, SN jest -19db to chyba wystarczy za dowod jakie mamy warunki srodowiskowe. Swoja droga jestem ciekaw jak wygladaja te parametry w Waszych stacjach umieszczonych w terenie. W blokowiskach zmiana kodowania z LongFast jest bez sensu. Potwierdzaja to wstepne testy Kolegi BazaRuda z Zoliborza bo ma 2 stacje odlegle o jakies 1,5km i po przejsciu na MediumFast pojawily sie problemy z lacznoscia. A tak w ogole to na etapie projektowania systemu popelniono wiele bledow. Z mojego puktu widzenia dawanie zbyt wielu mozliwosci konfiguracyjnych niedoswiadczonym uzytkownikom (bo mial byc to system dla laikow) powoduje takie efekty, ze "bawia sie jak dzieci pilotem od telewizora". Wiec system, ktory mial tworzyc niezalezna lacznosc obywatelska na wypadek kryzysu stal sie zabawka w reku dziecka. Wiadomo, ze istnieja rozne uwarunkowania srodowiskowe i wystarczylo ograniczyc mozliwosci do 2 gora trzech ustawien oraz pomyslec nad projektem bramki (bridge) pomiedzy nimi.
Wracajac do tematu lacznosci, stacja przechowuje rowniez przesylane teksty co mozna zaobserwowac na mini ekraniku. Ile i jak dlugo to pewnie zalezy od ilosci dostepnej pamieci, ale moje krotkie informacje testowe rozsylane przez moje stacje gdzies trafiaja tylko zadnej odpowiedzi nie otrzymuje. Powodow moze byc wiele, moze zabawka lezy gdzie w kacie zapomniana bo sie znudzila lub ma za slaby system nadawczy (antene) zeby informacja zwrotna do mnie dotarla ale skoro informacja rozglaszana do mnie dotarla to i odpowiedz powinna dotrzec. Ebyte produkuje moduly do mocy 5W ale nie sa dostepne w ogolnej sieci sprzedazy choc w sytuacji kryzysowej nikt nie bedzie tego sprawdzal i szukal. Odnosnie przykladu z konca Twojej wiadomosci na ponad 1300km lacznosc to nie byl to Meshtastic bo skad lacznosc przez 21 HOP? Macie regeneratory sygnalu, ktore nie odejmuja HOP przy retransmisji?

[StaCh47]

Po obejzeniu polaczen z linku, prawdopodobnie wiekszosc lacznosci odbywa sie przez MQTT o czym informuja komunikaty, ze: "wezel nie chce byc raportowany przez MQTT". Ta lacznosc zniknie tak samo szybko jak lacznosc w sieci komorkowej bo nie ma niezaleznej struktury dostarczajacej dostep do Internetu. Dla mnie liczy sie niezalezna lacznosc poprzez lacza radiowe w pasmie 868MHz i to bede realizowal nie dla "swiata" tylko dla grupy osob bliskich.
Moj test w ogrodkach dzialkowych polegal na uruchomieniu 2 terminali, jeden w stalym miejscu a drugi ze mna na spacerze. Na obu byly rozne informacje rozsylane co minute przez 30 minut i na terminalach mialem informacje czy ktorys tekst nie dotarl w ktoras strone. Odbylem takie 2 spacery raz na polnoc (pod gorke) a drugi raz na poludnie (z gorki) i tylko w jednym miejscu pod gorke przy ogrodzeniu byl zanik lacznosci.