การสื่อสาร RF ระยะไกล

หลังจากเล่นกับ Arduino และเซ็นเซอร์ชนิดต่าง ๆ สำหรับสวนของฉันตอนนี้ฉันเริ่มโครงการใหม่สำหรับเวลาว่างของฉัน

ฉันต้องการทำงานกับการสื่อสาร RFเพราะฉันต้องการอุปกรณ์ระยะไกลสำหรับแอปพลิเคชันของฉันประมาณ2 กม .

แนวความคิดคือการสร้างเพียงการระบุว่าหน่วยใดเป็นเหมือน RFID ในระยะยาว แต่ไม่มี RFID

ฉันหมายถึงอุปกรณ์ / หน่วยบางอย่างถูกวางไว้ที่ไหนสักแห่งและหลังจากนั้นสักครู่ใครบางคนสามารถย้ายพวกเขาไปยังสถานที่อื่นดังนั้นฉันต้องการที่จะรู้ว่าพวกเขาอยู่ที่ไหนเพียงอ่านข้อมูลที่ส่งโดยพวกเขาผ่านทาง RF ฉันไม่สนใจตำแหน่งที่แท้จริงของพวกเขา (GPS) เพราะฉันจะสามารถเห็นพวกเขาว่าพวกเขาอยู่ที่ไหนจากหน้าต่างด้านบนของฉัน ฉันแค่อยากรู้ว่าพวกเขาเป็นใคร

1. ฉันกำลังอ่านเกี่ยวกับ 315/434 MHz แต่ดูเหมือนจะไม่สามารถรับระยะทางนี้ได้หากไม่มีการใช้พลังงานสูง

2. สิ่งที่เกี่ยวกับความถี่ที่ต่ำกว่า (150 MHz) มันอยู่เหนือคลื่นความถี่ใบอนุญาตสำหรับวิทยุ AM / FM

   • ฉันอาศัยอยู่ในหมู่บ้าน - ฉันมีภูมิประเทศมากมายที่จะเล่นกับการทดลองของฉัน

แก้ไข:

แนวคิด @Hoppo เป็นเพียงสิ่งที่ฉันพยายามทำ นอกจากนี้ยังช่วยให้ฉันได้รับ "การเก็บเกี่ยวพลังงาน" เพราะความคิดคือเครื่องส่งสัญญาณไปด้วยแบตเตอรี่ขนาดเล็ก

เครื่องส่งต้องมีขนาดเล็กพอและไม่มีเสาอากาศเพื่อไม่ให้รบกวนและหลีกเลี่ยงการเล่นกับสุนัข

ในด้านผู้รับมันไม่สำคัญว่าถ้าฉันต้องการเสาอากาศขนาดใหญ่ขึ้นหรือกำลังไฟมากขึ้น มันจะเชื่อมต่อโดยตรงกับพีซีหรือแหล่งพลังงาน

ยิ่งกว่านั้นอย่างที่ @Hoppo บอกว่าฉันแค่ต้องการส่ง 'ping' ข้อความที่มีตัวระบุและอาจมีระดับแบตเตอรี่ดังนั้นอัตราการส่งข้อมูลอาจต่ำกว่า 9600bps

หากคุณสามารถมองเห็นอุปกรณ์ได้เราสามารถมองเห็นเพียงเส้นสายตาเท่านั้นระยะทาง 2 กม. 433Mhz (70 ซม.) ควรจะใช้งานได้ดีกับการแก้ปัญหาพลังงานต่ำ หากคุณไม่สามารถมองเห็นพวกเขานั่นจะลดช่วงการส่งที่ 70 ซมลงอย่างมากโดยไม่สิ้นเปลืองพลังงาน เช่นเดียวกับการสื่อสารทางวิทยุทุกอย่างมันอาจเป็นพลังความหิว ฉันได้สร้างโครงการที่คล้ายกับ arduino โดยใช้ radiometrix NTX2 transmitter ที่ 434.650Mhz วิธีแก้ปัญหาของฉันเพื่อประหยัดพลังงานคือการเปิดเครื่องส่งสัญญาณส่งตำแหน่ง 'ping' จากนั้นปิดเครื่องส่งสัญญาณอีกครั้งแทนที่จะส่งสัญญาณตลอดเวลา ทำได้อย่างง่ายดายด้วย arduino

บทความ "Extreme Range Links: โมดูล LoRa 868 / 915MHz SX1272 LoRa สำหรับ Arduino, Raspberry Pi และ Intel Galileo" กล่าวถึงการทดสอบการมอดูเลตสเปคตรัม LoRa ที่ส่งข้อมูลสูงสุด 22km (13.6 ไมล์) ถึง 2km (1.2miles) ในสภาพแวดล้อมแบบเมืองผ่านอาคาร เห็นได้ชัดว่าอัตราข้อมูลช้าลง "เหลือไม่กี่ไบต์ต่อวินาที" ในสภาวะที่ยากลำบาก

บทความ "IBM, Cisco Back Semtech's LoRa Radio for IoT"และ "โพรโทคอล IoT ไร้สายระยะยาว: LoRa" กล่าวถึงโพรโทคอลข้อมูลระยะไกลและอัตราต่ำอื่น ๆ

ฉันได้ยินมาว่าOpenRFและIBM LoRaWANเป็นการใช้งานแบบโอเพ่นซอร์สของ LoRa เห็นได้ชัดว่า LoRa และ OpenRF เป็นพลังงานที่ต่ำกว่ามากดังนั้นการใช้งานบางอย่างคาดว่าจะ"ใช้งานได้เป็นเวลาหลายปีโดยใช้แบตเตอรี่ราคาไม่แพง"

ในพื้นที่ว่างการสูญเสียเส้นทางระหว่างสองจุดจะถูกควบคุมโดยสิ่งที่เรียกว่าสมการ Friis ( http://en.wikipedia.org/wiki/Friis_transmission_equation ) เป็นจริงในพื้นที่ว่างเท่านั้น แต่เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการประเมินการสูญเสียเส้นทางที่แท้จริง นอกจากนี้ยังมีแบบจำลองความแม่นยำที่ซับซ้อนมากขึ้นอีกมากมาย (แบบจำลองรังสีสองแบบเป็นต้น) โดยทั่วไปหากคุณพยายามหาระยะห่างสูงสุดความถี่ต่ำคือเพื่อนของคุณ แน่นอนว่ามันมีราคาเสาอากาศที่ใหญ่กว่าและอัตราการส่งข้อมูลที่ต่ำกว่า (ซึ่งอาจไม่สำคัญสำหรับการสมัครของคุณ) คุณยังต้องการที่จะติดตั้งเสาอากาศที่สูงเหนือพื้นดินมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และรับเสาอากาศได้มากขึ้น (เช่น Yagi-Uda)