Yüksek parazit nedeniyle, LoRa® şehirler gibi yoğun nüfuslu bölgelerde kurulduğunda 2 kilometreden daha fazla mesafeye ulaşamamaktadır. Ayrıca, çoğu hazır LoRa® Düğümü enerji tüketimi yüksek olup, pil gücüyle üç günden fazla çalışamamaktadır.
Şehir alanında LoRa®’nın yüksek enerji bağımlılığı ve dar iletim aralığını iyileştirmek amacıyla, Aiman Akid LoRa® nokta-nokta ağı için bir optimizasyon projesi başlattı. Projenin amacı, iki optimizasyon stratejisi geliştirmek ve ardından düğümün çalışmasını değerlendirmektir. İlk strateji, LoRa® sensör düğümünün enerji tüketimini minimize etmek için Derin Uyku olan RTOS yaklaşımıdır. Diğeri ise, ağ iletim mesafesini uzatmak için bir ara düğüm olarak başka bir LoRa® düğümü eklemektir. Projenin orijinalini hackster.io’da görüntülemek için lütfen buraya bakın.
Aiman Akid
Proje Yayını
Projenin Mimarisi & Bu Proje için Fusion Tarafından Yapılan Geliştirme Kartı
Saha Testinin Uygulanması
Wio-E5 Paralel MCU Kartını Kurma
Aiman tarafından tasarlanan ve Seeed Fusion PCB Montaj Servisi tarafından üretilen bu özel Wio-E5 geliştirme kartı, bir Wio-E5 kablosuz LoRa® modülü ve XIAO ESP32C3 MCU içermektedir. Bu paralel geliştirme kartı, LoRa® alıcısı olarak hizmet vermektedir.
Wio-E5 Geliştirme Kartı Alıcı Olarak
LoRa® Sensör Düğümünü Kurma
Aşağıda kartın muhafaza görünümü yer almaktadır.
Wio-E5 & ESP32 Kartı ve Devre İç Kısmı
Tüm LoRa® Sensör Düğümü
Bu DIY LoRa® sensör düğümü, LoRa® gönderici olarak hizmet vermektedir. Beyaz kutu, Wio-E5 + ESP32 Geliştirme Kartını içermektedir: Grove Wio-E5 ve Hibiscus Sense (ESP32), siyah kutu ise 3 tür sensör içermektedir:
- MQ-135 Hava Kalitesi Sensörü
- DHT11 Sensörü
- LDR Modül Sensörü
Son olarak, güç tüketimini ölçmek için dijital multimetre kullanmak gerekmektedir. Multimetre akım moduna ayarlanır ve her bir sensörün akım değerleri ölçülür. Kartların akımı, veri sayfalarına dayanmaktadır.
Saha Testinin Sonuçları ve Sonuçlar
Sonuç olarak, LoRa® sensör düğümünün önerilen yöntemin uygulanmasının ardından farklı bir sonuç ürettiği kanıtlanmıştır.
LoRa® İletim Aralığı Ölçümü Sonucu
Nokta-Nokta Ağı İlk Testi
İlk test, LoRa® gönderici ve alıcı arasında gerçekleştirilmektedir. Alıcı, cep telefonunun hücresel ağı aracılığıyla internete bağlıdır. LoRa® iletişimi aktifken göndericiden veri alabilir. Saha testi, çift bağlantının 2.20 kilometreye kadar gidebileceğini göstermiştir; bu, test alanının banliyöde olduğunu göz önünde bulundurulduğunda dikkate değerdir.
Ara Düğüm ile İkinci Test
Sonrasında, LoRa® gönderici ve alıcı arasında ara düğüm veya aracı olarak görev yapacak başka bir LoRa® geliştirme kartı olan Wio-E5 Paralel MCU Geliştirme Kartı eklendi. Önceden, yalnızca 2.20 kilometre içinde sinyal alınabiliyordu; bugün, ara düğüm ile bu mesafe 3.7 kilometreye kadar çıkmaktadır.
LoRa® Sensör Düğümü Güç Tüketimi Ölçümü Sonucu
Aiman, güç kullanımını belirlemek için Kart ve sensörlerin akımlarını ölçmek için bir multimetre kullandı. İşte bir saatlik ölçümün sonucu. Kullanılan pil, 2000mAh kapasiteye sahip 18650 Li-Ion pildir.
Derin Uyku vs Aktif Mod
Sonuçlar
Saha testinin ardından, her iki önerilen yöntem de LoRa® iletişim aralığını uzatırken LoRa® sensör düğümünün güç tüketimini azaltmıştır. Önceki P2P iletim aralığı yalnızca 2.2 kilometreydi; ancak, bir Ara Düğüm ile bu mesafe 3.7 kilometreye kadar artırılabilir. Normal kurulumla karşılaştırıldığında, pil gücüne sahip LoRa® sensör düğümü Derin Uyku yapılandırması ile 2.45 kat daha uzun süre dayanabilir.
Wio-E5 projenizi ÜCRETSİZ olarak üretin Seeed Fusion PCB Montaj Servisi ile
Wio-E5 PCBA Sponsorluk Servisi
IoT endüstrisinin gelişimini bir sonraki seviyeye taşımak için, Seeed, dünya genelindeki tüm donanım meraklıları, tasarımcılar, yapımcılar ve mühendisler için Seeed Fusion PCB Montaj Servisi ile Wio-E5 projelerini %100 destekliyor!
İyi fikirlerin keşfedilmesi gerekir ve iyi projelerin tanınması, gerçekleştirilmesi ve geniş bir şekilde yayılması gerekir! Her kişi, PCB üretimi, parça maliyeti, montaj ve nakliye dahil olmak üzere bir tasarım için %100 tamamen ÜCRETSİZ iki PCBA kartı ile sınırlıdır. Tasarım Wio-E5’i içermelidir.
Eğer Wio-E5 için ilginç bir konseptiniz varsa ve bunu toplulukla paylaşmaya istekliyseniz, bizimle paylaşın ve Seeed Fusion’ın tek durak hizmetleri ile bunu gerçeğe dönüştürmenize yardımcı olalım. Seeed Fusion’ın anahtar teslim PCB Montaj servisi ile 2 kartı tamamen ücretsiz olarak ürettirin ve montajını yaptırın.
Ayrıca, tüm parçalarınızı PCBA Açık Parça Kütüphanelerinden (OPL) seçin ve teslimat süresini 7 iş gününe kadar azaltın. Bu arada, eğer seri üretim gereksinimleriniz varsa, Seeed Fusion PCB Montaj hizmetinden yararlanmanızı ve Wio-E5 modüllerini yalnızca 7.90 ABD Doları karşılığında almanızı tavsiye ederiz (28% indirim, orijinal fiyat 10.90 ABD Doları).
Wio-E5 projelerinizi bir sonraki seviyeye taşımak için harekete geçin!
Not: LoRa® Markası, Semtech Corporation veya onun yan kuruluşlarının ticari markasıdır.