LoRa可能会超过50公里吗?


Answers:


8

LoRa协议似乎至少可以达到440 km的射程(即,没有像GSM中的飞行时间假设)。

回答此问题的正确方法是查看您的发送/接收安排的链路预算。尽管基本计算很简单,但是知道正确的计算方法并不是那么简单。

为了接收可用信号,接收机需要一定的信噪比(由可容忍的误码率和调制特性确定)。您可能会找到一些有关如何计算此值的在线示例(适用于LoRa或类似内容)。

信号来自发射功率,再加上天线增益,减去自由空间损耗(范围计算),再减去非视线的任何阴影,再加上天线增益。

噪声来自接收环境或热噪声(以最大者为准)和放大器噪声系数,以及来自接收器中未进行延迟补偿的任何多径干扰。

假设使用一个简单的天线(球面均匀辐射)可以达到16公里的范围,那么您要求的范围是增加3.125倍或功率增加9.77倍。方便地大约是10 dB,因此作为一个粗略的近似值,您需要在两端的“平凡”天线上方增加5 dB的天线增益。如果您将两端的目标设定为7 dB,那么对于未考虑的其他因素,装配中的缺陷等,您的利润就很小。

更为复杂的是,所引用的16公里范围似乎在接近地球的天线范围内,但是要达到50公里的视线,则需要将一端或两端都提高许多米。


1
除非您具有实际的视线,否则自由空间路径损耗的计算相对来说并不重要-通常情况下,这意味着与飞机或山顶通话。在更常见的应用中,障碍物(包括地平线)和干扰是驱动因素。
克里斯·斯特拉顿

@ChrisStratton在链路预算术语中,自由空间路径损耗包括1 /r²项。总路径损耗和可用空间路径损耗之间的差异包括您提到的效果。在这种极端情况下,它高达-317 dB!这可能是有史以来最大的实际可用空间损失。
uhoh

关键是,如果没有视线,那不是主导自由空间,而是主导自由空间,因此自由空间路径损耗的确不是那么有用。该答案试图在只有异常地形或凸起天线才能实现的距离上应用平坦无障碍的地球模型,因此在大多数实际情况下,这都是令人误解和错误的:提问者在忽略时可能不会得到他们想要的东西真正的问题,这错误地暗示了他们的意愿。
克里斯·斯特拉顿

7

首先,您的问题无法回答,因为没人能说出在未知环境中什么将起作用。例如,如果两个模块之间有一座巨大的山丘或一座大城市,那么它将无法正常工作。但是,如果您的模块连接到海拔38 km的气球上,那么您可能会很好。

当气球在靠近德国和荷兰边界的38.772公里(约127204.7英尺)的高度时,它被位于波兰弗罗茨瓦夫的物联网节点发现,距离为702.676公里,约436英里。

但是我认为是更现实的数据。与您所连接的天线相比,它们达到了大约18.3公里的良好视线,并且天线更好

  • 可能有可能实现更大的范围,尤其是在使用增益更高的网关天线的情况下。

  • 为了获得最佳的范围性能,需要视线或近视线。建议抬高网关天线(例如,在建筑物或桅杆上)以及现场勘测,以确定确定网关天线的最佳位置。[...]

  • 在城市环境中的范围超出了本测试的范围,但是在具有一定程度的建筑物穿透力的城市环境中,应该可以达到1-2公里(取决于环境)。

总结增加范围:

  • 抬高天线。
  • 使用增益较高的天线。
  • 使用定向天线,而不要使用全向天线。

但是请记住,最终您将始终受到环境的限制。

这是一个有关该主题的非常详细的研究,值得阅读。


1
这是一个非常有趣的研究和链接!
uhoh

5

尝试八木天线。接收器和发射器都将需要天线,并且它们必须彼此对准(直接视线)。仅有几度的误差会导致不良的接收。在线上有各种DIY八木天线指南,以及开源八木计算器程序,这些程序将计算868MHz天线和巴伦的所需尺寸。您可以在大多数五金店(Home Depot,Lowes)购买大部分耗材,例如粗铜线或铝棒。您可能必须在网上寻找SMA适配器(知道SMA和RP-SMA之间的区别)以连接天线和合适的同轴电缆。如果要尝试,建议您购买RTL-SDR($ 20USD)进行无线电调试。我怀疑您会达到50公里。如果您至少在美国提高了功率水平以达到50公里的行驶距离,d可能违反了FCC法律。我认为最大功率是25mW


RTL-SDR对此没有用。尽管具有通用性(就馈送软件LoRa解码而言),但它是一款真正的恐怖接收器,其动态范围最好归类为一个笑话,尤其是与实际为弱信号工作而设计的东西(例如典型的LoRa芯片)相比。本质上,您使用RTL-SDR探索附近的信号或令人印象深刻的前端的下游
克里斯·斯特拉顿
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.