ZX и LoRa

[Demige]

Меня периодически посещает мысль сделать приёмник для спектрума на LoRa и передатчик где-нибудь. Как в старые добрые времена через телепередачи транслировали программы для спека, транслировать какую-нибудь инфу. Как вы относитесь к такой идее? Это вообще реализуемо?

[balu_dark]

Если спектрум будет успевать паковать нужную инфу - какие проблемы ? это обычный микроконтроллер по своей сути.

[Demige]

Спектрум паковать то ничего не будет. Он по rs-232 только символы будет передавать. Всё остальное на контроллере будет делаться.

[balu_dark]

:) ну делайте :) это не запрещено :)

[Barmaley_m]

Это вообще реализуемо?
Реализуемо, и очень легко... Например, покупаешь какой-нибудь Lora-модуль, с ним связь по RS-232 (ТТЛ). Можно подавать модулю команды и получать ответы. Будет доступна вся функциональность Lora. Однако будут присущи и все недостатки этого протокола, а именно:

1) Чрезвычайно низкая скорость передачи данных. Даже один пакет (порядка 60 байт) в минуту - это будет слишком много. Передав несколько пакетов, лора-модуль уйдёт в отказ по исчерпанию каналов. Дело в том, что регуляторы по радиочастотам ограничивают время активности передатчика не более 1% или сколько там, при работе на таких мощностях. Чтобы уложиться в стандарты, приходится передавать пакеты редко.

2) Обмен информацией возможен только по инициативе абонента. Приём из сети абоненту осуществляет только в момент своей передачи, если сеть в этот момент держит для него в очереди пакет.

3) Требуется базовая станция с подключением к интернету

4) Требуется регистрация на TheThingsNetwork, имеется постоянная зависимость от этого центрального провайдера.

5) Прямая передача от абонента к абоненту невозможна, а только от абонента серверу или обратно. Чтобы организовать обмен информацией между абонентами, потребуется что-то типа Relay Server; хотя, возможно, в TheThingsNetwork можно это настроить без привлечения дополнительных серверов.

В общем, смысла в таком подключении мало. Даже в шахматы по радио играть не получится. Lora предназначена в первую очередь для сетей удалённых датчиков, которые изредка шлют какие-то показания. Ну или сигнализации. Для других применений больше подойдут другие радиосети и протоколы, их море. Гугли TinyOS, Dash7. Ну или свой протокол можно создать на основе каких-то радиочипов.

[Demige]

Передав несколько пакетов, лора-модуль уйдёт в отказ по исчерпанию каналов. Дело в том, что регуляторы по радиочастотам ограничивают время активности передатчика не более 1% или сколько там, при работе на таких мощностях. Чтобы уложиться в стандарты, приходится передавать пакеты редко.

Вот об этом поподробнее. Насколько я знаю уникальность ЛоРы как раз в том что она на очень низких мощностях работает, и имеет при этом колоссальную дальность. Что-то вроде 0.5Вт до 15км.

[balu_dark]

Лору народ пользует для передачи голоса, который пакует отдельный процессор - вот в этом случае за счет сжатия и различных контролей при передаче - удается передавать голос без потерь в отличие от чм и АМ модуляций и на бОльшую дальность более качественно в отличие от обычных радеек. Вот это уже проверенно и даже создано - на паре сайтов есть готовые проекты. Во вторых - как раз в силу мощностных характеристик - диапазоны LoRa в принципе не такие загруженные. И на текущий момент практически свободны ввиду отсутствия ажиотажа по применению этой технологии везде где заблагорассудится.

Сайтец не плохой : http://lo-ra.ru/forum/resources/

[Barmaley_m]

Насколько я знаю уникальность ЛоРы как раз в том что она на очень низких мощностях работает, и имеет при этом колоссальную дальность.
Низкая мощность там не мгновенная, а средняя. Мгновенная мощность (во время передачи пакета) может достигать больших величин (не помню уже, сколько), но если передавать пакеты редко - то средняя мощность получается низкой. Законодательство по радиочастотам позволяют без получения специальной лицензии использовать большую мощность при малой скважности работы передатчика, чем разработчики лоры и воспользовались.

Дальность обеспечивается за счет следующих факторов:
1) Использование низких частот (433 или 866 МГц) по сравнению с традиционными для Wifi и Bluetooth 2,4ГГц;
2) Высокая (мгновенная) мощность передатчика;
3) Использование FSK-модуляции - по сути спектрумовский магнитофонный формат, только адаптированный для радио. Эта модуляция показала себя феноменально устойчивой к помехам - те, кто застал Спектрумы с магнитофонами, не дадут соврать. Я еще пытался здесь на форуме в одной теме разработать более плотный формат кассетного хранения данных на основе глубокого копания в теорию модуляции - и ничего не получилось. Не удалось добиться помехоустойчивости, сравнимой с FSK.

Ну так вот, соответственно, для обеспечения низкой средней мощности передатчика при высокой мгновенной, стандарты Лора и радиочастотное законодательство предписывают жестко ограничить количество передаваемых пакетов в секунду. Там даже не о секундах идет речь, а о нескольких минутах. Эти ограничения действуют в пределах одного канала, коих на частоте 866МГц несколько. Поэтому лора-модуль может быстро передать несколько пакетов (5-8шт или около того) - по разным каналам. Потом количество каналов будет исчерпано, и для обеспечения требований законодательства лора-модуль откажется вести передачу, пока не пройдёт определённая задержка по каждому из каналов.

Разумеется, ограничения эти сугубо законодательные и программные, и технически их несложно обойти. В том модуле, с которым я работал, можно было задавать скважность работы передатчика. Была возможность увеличить эту скважность сверх допустимого по стандартам, и вести довольно частую передачу. Но помните, что при этом вы становитесь радиохулиганом, внося помехи и задержки в работу других абонентов. Частотный диапазон узкий, и он на всех один - в радиусе 15км.

Вообще Лора - это несколько составляющих. Во-первых, это спецификации на формат данных по радио (частотный диапазон, ширина каналов, модуляция, формат преамбулы и синхрослов). Во-вторых, это спецификации протокола - каким образом производится пакетирование, шифрование данных, аутентификация; когда абонент или базовая станция включают свои приёмники и передатчики.

Возможно, те реализации, о которых тут говорят (с передачей голоса и т.д.) - это на самом деле не Лора, а совместимые с Лорой настройки радиоканала с использованием собственных протоколов обмена. Ну так это уже не совсем Лора получается. К тому же (учитывая превышение разрешенной мощности передатчика) это еще и противозаконно.

[balu_dark]

Возможно, те реализации, о которых тут говорят (с передачей голоса и т.д.) - это на самом деле не Лора, а совместимые с Лорой настройки радиоканала с использованием собственных протоколов обмена.

Как найду ссылку - выложу. Не помню под каким именем идет этот девайс. помню что собран на готовом модуле SX-1278 процессоре STM32F4xx и для паковки речи по моему какой то кодек от STM программный.
Человек в порядке эксперимента добился нормального качества речи при максимальном расстоянии в плохих радио-условиях при нулевых потерях речи. публиковали не то vrtp не то radioscanners.ru. Но на каком то чисто радиолюбительском форуме. Человек вылизывал связь чуть не полгода.

[andrews]

Для голоса эта технология не очень подходит, но все-равно интересная. Особенно если можно измерить точное расстояние между ее узлами.

[nihirash]

Ну точно так же, как я и WiFi цеплял можно и LoRa вешать, но мне кажется, что WiFi как-то практичнее.