Truyền thông RF tầm xa

Sau khi chơi với Arduino và các loại cảm biến khác nhau cho khu vườn của tôi, bây giờ tôi đang bắt đầu một dự án mới cho thời gian rảnh của mình.

Tôi muốn làm việc với truyền thông RF vì tôi cần một thiết bị tầm xa cho ứng dụng của mình, khoảng cách khoảng 2 km .

Ý tưởng là chỉ tạo ra một nhận dạng của đơn vị nào , như một RFID tầm xa nhưng không có RFID.

Ý tôi là một số thiết bị / thiết bị được đặt ở đâu đó và sau một thời gian, ai đó có thể di chuyển chúng đến nơi khác, vì vậy tôi muốn biết chúng ở đâu, chỉ đọc thông tin do chúng gửi qua RF. Tôi không quan tâm đến vị trí thực sự của họ (GPS) bởi vì tôi sẽ có thể nhìn thấy họ ở đâu từ cửa sổ trên cùng của tôi. Tôi chỉ muốn biết đó là ai.

1. Tôi đang đọc khoảng 315/434 MHz, nhưng dường như không thể có được khoảng cách này nếu không có mức tiêu thụ điện năng cao.

2. Còn tần số thấp hơn (150 MHz) thì sao? Nó nằm trên dải tần số cấp phép cho radio AM / FM.

   • Tôi sống trong một ngôi làng - tôi có rất nhiều địa hình để chơi với các thí nghiệm của mình và tầm nhìn trên 2 km.

BIÊN TẬP:

Ý tưởng @Hoppo chỉ là những gì tôi đang cố gắng thực hiện. Ngoài ra, nó cho phép tôi có được "thu hoạch năng lượng" bởi vì ý tưởng là các máy phát đi với một pin nhỏ.

Ngoài ra các máy phát phải đủ nhỏ và không có ăng-ten để không làm phiền và tránh cho chó chơi với chúng.

Ở phía máy thu, việc tôi cần ăng-ten lớn hơn hoặc nhiều năng lượng hơn không thành vấn đề. Nó sẽ được kết nối trực tiếp với PC hoặc nguồn điện.

Ngoài ra, như @Hoppo nói, tôi chỉ muốn gửi một 'ping', một tin nhắn có mã định danh và có thể là mức pin, vì vậy tốc độ dữ liệu có thể thấp hơn 9600bps.

Nếu bạn có thể nhìn thấy các thiết bị, thì chúng ta chỉ có thể giả định đường ngắm, khoảng cách 2km 433Mhz (70cm) sẽ ổn với giải pháp năng lượng khá thấp. Nếu bạn không thể nhìn thấy chúng thì điều đó sẽ làm giảm đáng kể phạm vi truyền ở 70cm mà không làm tăng mức tiêu thụ điện. Như với tất cả các thông tin vô tuyến, nó có thể đói điện. Tôi đã tạo ra các dự án tương tự với arduino bằng bộ phát radiometrix NTX2 ở tốc độ 434.650Mhz. Giải pháp của tôi để tiết kiệm năng lượng là bật máy phát, gửi vị trí 'ping' và sau đó tắt máy phát thay vì liên tục truyền. Dễ dàng thực hiện với một arduino.

Bài báo "Extreme Phạm vi Links: Lora 868 / 915MHz SX1272 Lora mô-đun cho Arduino, Raspberry Pi và Intel Galileo" đề cập đến một thử nghiệm điều chế trải phổ Lora đã gửi dữ liệu lên đến 22km (13,6 dặm) line-of-sight, và lên đến 2km (1,2miles) trong môi trường đô thị đi qua các tòa nhà. Tốc độ dữ liệu rõ ràng chậm lại "đến vài byte mỗi giây" trong điều kiện khó khăn.

Các bài viết "IBM, Cisco Back SemTech's LoRa Radio cho IoT" và "Giao thức IoT không dây tầm xa: LoRa" đề cập đến một vài giao thức dữ liệu tốc độ thấp, tầm xa khác.

Tôi nghe rằng OpenRF và IBM LoRaWAN là các triển khai LoRa nguồn mở. Rõ ràng LoRa và OpenRF có công suất thấp hơn đến mức một số triển khai dự kiến ​​sẽ "hoạt động trong vài năm bằng cách sử dụng pin rẻ tiền."

Trong không gian trống, sự mất đường giữa hai điểm được điều chỉnh bởi phương trình Friis ( http://en.wikipedia.org/wiki/Friis_transmission_equation ). Nó chỉ đúng trong không gian trống, nhưng cung cấp một điểm khởi đầu tốt để ước tính tổn thất đường dẫn thực sự. Ngoài ra còn có rất nhiều mô hình chính xác hơn về độ phức tạp khác nhau (mô hình hai tia, v.v.). Nói chung, nếu bạn đang cố gắng để có được khoảng cách tối đa, tần số thấp là bạn của bạn. Tất nhiên, nó có giá ăng-ten lớn hơn và tốc độ dữ liệu thấp hơn (có thể không quan trọng đối với ứng dụng của bạn). Bạn cũng muốn gắn ăng-ten càng cao trên mặt đất càng tốt và nhận được nhiều ăng-ten định hướng hơn (ví dụ: Yagi-Uda).