Wer kennt "LoRa" Long Range Telemetrie?

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hey leute,

wäre es auch möglich textnachrichten mittels lora zu senden? kennt ihr das projekt gotenna? sowas ähnliches aber mit lora würde mich massiv reizen, da ich mich mit bushcrafting und prepping beschäftige und normale funkgeräte nicht besonders gute reichweiten haben..ausserdem is da noch der stromverbrauch..

leider fehlen mir jedoch die fähigkeiten um soetwas selbst zu entwickeln :/
kennt ihr solche projekte? oder gibts vl sogar schon was fertiges?

lg juergen
Hi,
die Sache ist hier zwar etwas OFF TOPIC, aber nichtsdestotrotz doch ganz interessant. "GoTenna" scheint mir mit viel Marketing Hype allerdings doch etwas arg hochgepuscht worden zu sein, denn letztendlich muss man sich auch hier den physikalischen Gesetzen der Wellenausbreitung unterwerfen.
Wer es noch nicht kennt: "GoTenna" ist ein System zum Austausch von Textmessages zwischen zwei Smartphones OHNE Nutzung des Internets ( keine Abhängigkeit von Netzverfügbarkeit; keine Zusatzkosten ). Erreicht wird das durch eine 2W-Funkdatenverbindung im VHF-Bereich ( US-MURS-Band: 151-154 MHZ ), wobei die Verbindungen zwischen den Smartphones und den Datenfunkgeräten dabei jeweils via Bluetooth hergestellt werden. Realistisch sind hierbei erzielbare Reichweiten von 1-6 Km, aber z.B. von Berg zu Berg sind auch schon einmal Distanzen von 50 Km und mehr möglich. Insgesamt gesehen, sind die Einsatzmöglichkeiten im Vergleich zu z.B. "Whats App" und Co. aber doch eher begrenzt. Auch ist noch zu beachten, dass die von der US-Version benutzten Frequenzen für die genannte Anwendung in Europa nicht zur Verfügung stehen.

Die Basisidee einer vom Internet unabhängigen Datenverbindung zwischen zwei oder mehreren Smartphones ist aber dennoch sehr interessant. "LoRa" als Verfahren, das seine Stärke vor allem bei der Übertragung geringer Datenmengen ausspielt, ist für ein solches Textmessagesystem natürlich besonders gut geeignet. Die dabei im Rahmen von Allgemeinzulassungen erzielbaren Funkreichweiten würden sich im Vergleich zu mit klassischen Modulationsverfahren erfolgenden 2W-VHF-Verbindungen auch durchaus im gleichen Bereich bewegen.

Eine kurze Internetrecherche hat noch gezeigt, dass es auch an anderen Stellen bereits erste Ansätze für entsprechende Anwendungen gibt:
https://github.com/dmahony/Lora-Chat-Device/blob/master/README.md
http://libremax.net

Klaus
 
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Habe inzwischen das Material für das Lora-Projekt zusammen (vielen Dank an Max und Klaus!). Die Oleds sind gestern aus CN gekommen. Bin gespannt, ob ich klar kommen.
Gruß Peter
PS: mit welcher Refreshrate sendet der Lora eigentlich? Triggert das GPS (1Hz) auch den Lora?
 

lyrics

Neuer Benutzer
Mit dem Herren vom Github Projekt bin ich mittlerweile in regem eMailverkehr :)
Libremax ist äußerst vielversprechend und pycom arbeitet unter dem Namen LoPy an einem ähnlcihen Projekt, da gibts aber kaum Infos. Jetzt möchte ich euch hier aber nicht weiter unterbrechen, danke für die ausführliche Antwort!

lg
 
@PeGru
PS: mit welcher Refreshrate sendet der Lora eigentlich? Triggert das GPS (1Hz) auch den Lora?

Da es sehr stark von den jeweils gewählten Betriebsparametern abhängt, kann man das nicht generell sagen. Aussendungen im Sekundentakt dürften allerdings schon schwierig werden.

Mit dem Herren vom Github Projekt bin ich mittlerweile in regem eMailverkehr :)
Libremax ist äußerst vielversprechend und pycom arbeitet unter dem Namen LoPy an einem ähnlcihen Projekt, da gibts aber kaum Infos. Jetzt möchte ich euch hier aber nicht weiter unterbrechen, danke für die ausführliche Antwort!
lg
Das hört sich interessant an und mich würde auch interessieren, wenn es dabei Neues gibt ( evtl auch via PN ).
Unabhängig von LoRa habe ich übrigens auch noch eine Idee für ein einfaches Kommunikationssystem. Es kommt ohne zusätzliche Mikrocontroller aus und sollte auch Reichweiten bis zumindest etwa 1 Km zulassen. Da gilt es aber vorerst noch, erst einmal einen Musteraufbau zu erstellen.

Klaus
 

digaus

Erfahrener Benutzer
Da es sehr stark von den jeweils gewählten Betriebsparametern abhängt, kann man das nicht generell sagen. Aussendungen im Sekundentakt dürften allerdings schon schwierig werden.
Warum dürfte das schwierig werden? Gehen wir mal großzügigerweise von 12 byte pro gps nachricht aus.
Laut LoRa Calculator kann ich diese 12 byte alle 990ms senden und zwar bei einem Spreading Factor von 10, einer Bandbreite von 31,25kHz und einer Coding Rate von 2. Dabei erreiche ich ein receiver sensitivity von -139,4dBm.
 

QuadMax

Erfahrener Benutzer
Wieder ein kleines Update :D.
Bild 1 zeigt einen Adapter, um Softwareupdates auf den "Arduino" aufzuspielen.
Dieser bringt die Stiftreihe mit 1,27mm Abstand pro Stift auf den Standard 2.54mm.
Der Adapter wird nicht verlötet, sondern lediglich durchgesteckt und leicht verkantet,
um neuen Code hochzuladen.
lora1.jpg lora2.jpg

Ich habe mal recherchiert, was eine Herstellung kosten würde.
Alles, was auf den beiden Bildern zu sehen ist,
inklusive dem flashen des Atmegas und Versand innerhalb Deutschland
könnte ich für 12€ anbieten.
Vorausgesetzt es finden sich genug, um mir 30 Exemplare abzunehmen.


Wie immer nocheinmal alles Wichtige in der zip.
Das Design segelt unter freier Flagge (open source).
Jeder ePirat darf es gerne kapern ;).

Gruß QuadMax
 

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Rolf_

Erfahrener Benutzer
Hallo Max, erst Mal Danke für Dein Engagement. Ich stehe als "konventioneller Löter" was auf dem Schlauch und bin natürlich an vorbestückten Platinchen sehr interessiert. Wären die Platinen mit Arduino und Lora bestückt ? Kann ich kaum glauben, auch bei 30 Stück, dass dies zum Preis von 12 Euro am Ende möglich wäre. Schätze, ich habe da was gründlich missverstanden ? Falls nicht, wäre das natürlich höchst verlockend. Gruß Rolf
 

QuadMax

Erfahrener Benutzer
Auf der Platine ist der Arduino schon drauf. Mit dem Adapter ist er als ganz normaler Arduino Pro Mini programmierbar.
Die Lora Einheit ist allerdings nicht in den 12 Euro drin.
Das ist bei 30 Stück einfach nicht machbar.
Im ersten Bild meines letzten Postes sieht man, wenn man es sich groß anschaut vergoldete Pads.
Dort wird der LORA direkt auf die Platine gelötet.

Infotext zu LORA. Sehr beeindruckend.
http://www.kh-gps.de/semtech%20lora.pdf hat gesagt.:
The Hope RFM22B is an example of a low cost FSK transceiver module that was able to provide a
communications link for two low Earth orbit amateur satellites, $50SAT and T-LogoQube. The
results produced by the T-LogoQube team being particularly impressive as they demonstrated 2
way communications at up to 2,700km with only 100mW output from the satellite.
Such long distance operation of the FSK transceiver modules required the use of a 50W power
amplifier for uplink, a low noise amplifier (LNA) for the downlink and an antenna farm of accurately
tracked twin 20dB long yagi arrays to follow the satellites path across the sky. Whilst it worked well
the equipment is not simple to set up or operate and is expensive.
The $50SAT team, Howie DeFelice, Michael Kirkhart and Stuart Robinson were able to receive the
data telemetry at up to 1200km from $50SAT using hand held antennas and low noise amplifiers.
These ISM band transceivers have up to 100mW output although for license exempt ISM use the
limit is normally 10mW. For amateur band applications amplifying the power from these simple
434Mhz transmitters is not that difficult. Mitsubishi do a series of UHF power amplifiers that will
take a low input power, 25mW or less, and boost it to as much as 60W.
FSK transceiver modules do need a good LNA in front of the receiver for long distance operation,
the LNA adding around 12dB of useful signal gain, which is a range improvement of about 4. To
use the LNA and power amplifier together you need either separate antennas for TX and RX, (not
very convenient) or sequencing and switching of the single antenna between RX and TX modes.
This is all possible of course, but is not simple or cheap to set-up.
The $50SAT satellite side installation was an example of a ‘keep it simple’ system, but this was
clearly not the case for the ground station set-up. To reduce complexity and cost we need to
eliminate the LNA, power amplifier, output filters, sequencer, antenna farm, rotators and connect
our humble transceiver module direct to a single simple antenna, but how far are we going to get
at only 10mW or 100mW with FSK transceivers? Assuming ¼ wave antennas at both ends of a link an
FSK transceiver will at 1000bps go around 12km at 10mW and 40km at 100mW. 12km for 10mW or 40km for 100mW is good, but it does notallow for a low complexity set-up for satellites or high altitude balloon use where ranges of 200 to
1000km may be needed. FSK transceiver modules can be used for long range reception
however, by using a low cost LNA and or high gain antennas. In mid 2014 I launched a
Pico balloon using an RFM22B as the transmitter. With a Diamond X50N vertical antenna (
5dB low horizon gain) and £50 LNA kit I received 1000bps telemetry from the balloon tracker
with 10mW output at 174km. Since balloons don’t move around the sky much, a long yagi could b
e set-up on a mast or tripod and it would not be difficult to manually point it towards the ballo
on. However, the uplink would be troublesome, since 10mW into the yagi would exceed the effective
radiated power (ERP) limit of 10mW. Although this is a report about the LoRa transceive
rs, I do make many references to the RFM22B. I did a great deal of testing with this module for
the $50SAT project and I can therefore make directcomparisons, by using the same tests in the same lo
cations, between an FSK transceiver and a LoRa one.
 

fofi2

Erfahrener Benutzer
Auch an die anderen, nicht nur an dich ;) . Ich schreibe den Code nicht in Arduino, aber ich hab die Libs in Verbindung mit deinem Testprogramm mal getestet weil ich die SPI-Kommunikation (und die Unterschiede zu meiner, die gerade hakt) sehen wollte.

Dabei ist mir aufgefallen dass du das RegmodemConfig1 (0X1D) "komisch" beschreibst. Ich hab den Screenshot mal unten angehängt. Du schreibst für 500khz BW und 4/5 CR eine 0x65 rein. Das entspricht einer 01100101 in binär und damit 62,5KHz und einer 4/6 CR + implizitem Header. Müsste aber eine 10010010 sein.


EDIT: Komisch. Gerade nochmal neu compiliert weil ichs nicht glauben konnte und jetzt ists richtig. Entweder der Compiler oder der Logicanalyzer hat da gesponnen. Also.....passt alles. Vlt war auch noch ne alte bin/hex im Ordner. Keinen Plan....
 

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cesco1

Erfahrener Benutzer
Hi QuadMax,
interessant.

Bei dem programmierstecker, mosi,miso,sck,gnd brauchts da nicht noch reset? (Ich weiss es nicht).
Du hast kein bild der anderen seite, dort wo des modul hinkommt?
Für 2 stück hätte ich interesse. Mehr module hab ich nicht.
 

QuadMax

Erfahrener Benutzer
Ich würde die Atmegas schon gleich flashen, damit man sie als Arduino programmieren kann.
Wird dann in der Arduino Umgebung als Pro Mini geflashed.
Ja, der Arduino braucht einige Resourcen, aber für die meisten ist es leichter damit umzugehen...
Dann wird zum programmieren Reset, TX, RX, GND und VCC benötigt.
Eine Beschreibung der Pins gibt es hier: Pinbelegung
 

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@QuadMax:
Vielen Dank für Dein Engagement.
Grundsätzlich hätte ich Interesse an zwei Platinen - falls das noch aktuell ist...

Aber: Ist die LORA_V2_02 die letzte Version? Der Schaltplan gefällt mir - auf die Schnelle kurz überflogen - nicht besonders. Pin 6 vom Atmel ist nicht angeschlossen und es wurde auch keinerlei Rule Check gemacht... zu einem sauberen Schaltplan gehören m.E. auch beispielsweise eine bessere Führung der Wires und Junctions an allen beabsichtigten Verbindungen...
 

QuadMax

Erfahrener Benutzer
Ja, das Angebot ist noch aktuell.
Ich merke mir alle Interessenten und wenn 30 Einheiten zusammenkommen gibt es einen Gruppenkauf.

Zu Eagle:
Die Projektnamen habe ich neu geordnet, damit diese mit dem Versionsdruck auf dem Board konsistent sind.
Also ist v1.5 das aktuelle. (Sorry für die Verwirrung, aber lieber gleich ordentlich)

Pin 6 habe ich angepasst, DRC durchgeführt.
Ich habe beim Schaltplan jetzt darauf geachtet, keine 90° Übergänge vom roten Pin zur grünen Leitung mehr zu haben.

Worauf muss ich noch Wert legen?

Danke, dass du dir die Zeit genommen hast meinen Schaltplan durchzusehen.

Gruß QuadMax
 

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QuadMax

Erfahrener Benutzer
Kleines Update:
Ich habe mir diverse How to´s für Schaltpläne und Platinenlayout angeschaut.
Unter anderem diese hier: Mikrocontroller 1; Mikrocontroller 2; elektronikpraxis

Ich hoffe, dass ich damit die Qualität verbessern konnte.

Am Design selbst hat sich auch etwas geändert. DIO2 und RESET sind wieder an den ATMEGA angeschlossen. Es wurde hier schon kurz angesprochen das dies nicht unbedingt nötig sei, aber ich finde, das man es hardwareseitig ruhig vorhalten kann.
Deswegen habe ich sie noch eingefügt.
DIO2 bleibt an D3.
RESET ist mit D7 verbunden, um D9 freizuhalten.

Gruß QuadMax
 

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AndreasL90

Erfahrener Benutzer
Hätte auch Interesse an 2-3 Einheiten...

Ich bin kein Experte, aber könnte die Durchkontaktierung für den Antennenanschluss hinter das Lötpad (also um 90° gegen den Uhrzeigersinn relativ zur jetzigen Position) gedreht werden? Wäre es dann möglich ein zweites Massepad neben den Antennenanschluss zu platzieren, damit eine SMA Buchse mechanisch möglichst möglichst robust verlötet werden kann?
 
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Nicht offen für weitere Antworten.
FPV1

Banggood

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