Дальняя радиочастотная связь

После игры с Arduino и различными датчиками для моего сада, сейчас я начинаю новый проект в свободное время.

Я хочу работать с радиочастотной связью, потому что мне нужно устройство большого радиуса действия для моего приложения, расстояние около 2 км .

Идея состоит в том, чтобы сделать только идентификацию того, какой блок , как RFID дальнего радиуса действия, но без RFID.

Я имею в виду, что некоторые устройства / устройства размещены где-то, и через некоторое время кто-то может переместить их в другое место, поэтому я хочу знать, где они находятся, только читая информацию, отправленную ими через RF. Я не против их реального положения (GPS), потому что я буду в состоянии видеть их там, где они находятся из моего верхнего окна. Я только хочу знать, кто из них.

1. Я читаю около 315/434 МГц, но, кажется, не смогу пройти это расстояние без высокого энергопотребления.

2. Как насчет более низкой частоты (150 МГц)? Он выше лицензионного диапазона частот для радиостанций AM / FM.

   • Я живу в деревне - у меня есть много местности, чтобы играть с моими экспериментами и прямой видимости более 2 км.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Идея @Hoppo - это то, что я пытаюсь сделать. Также это позволяет мне получать «сбор энергии», потому что идея заключается в том, что передатчики идут с небольшой батареей.

Также передатчики должны быть достаточно маленькими и без антенн, чтобы не мешать собакам и не играть с ними.

На стороне приемника не имеет значения, нужна ли мне антенна большего размера или больше мощности. Он будет подключен напрямую к ПК или источнику питания.

Более того, как говорит @Hoppo, я хочу отправить «ping», сообщение с идентификатором и, возможно, уровнем заряда батареи, чтобы скорость передачи данных была ниже 9600 бит / с.

Если вы можете видеть устройства, то мы можем только предполагать, что расстояние между ними составляет 2 км, 433 МГц (70 см) должно быть достаточно для решения с низким энергопотреблением. Если вы их не видите, это резко уменьшает дальность передачи на 70 см без увеличения энергопотребления. Как и во всей радиосвязи, он может быть энергоемким. Я создал подобные проекты с Arduino, используя передатчик radiometrix NTX2 с частотой 434,650 МГц. Мое решение для экономии энергии состояло в том, чтобы включить передатчик, отправить «пинг» местоположения и затем снова выключить передатчик, а не постоянно передавать. Легко делается с помощью Arduino.

В статье «Ссылки на экстремальный диапазон: LoRa 868/915 МГц, модуль LoRa SX1272 для Arduino, Raspberry Pi и Intel Galileo» упоминается тест модуляции LoRa с расширенным спектром, который отправляет данные на линию видимости до 22 км (13,6 миль) и выше. до 2 км (1,2 мили) в городской среде, проходящей через здания. Скорость передачи данных, по-видимому, замедляется «до нескольких байтов в секунду» в сложных условиях.

В статьях «IBM, LoRa Radio для IoT от Cisco Back Semtech» и «Беспроводной протокол IoT на большие расстояния: LoRa» упоминается несколько других протоколов передачи данных на низких скоростях .

Я слышал, что OpenRF и IBM LoRaWAN являются реализациями LoRa с открытым исходным кодом. Очевидно, что LoRa и OpenRF имеют настолько низкое энергопотребление, что ожидается, что некоторые реализации «будут работать в течение нескольких лет с использованием недорогих готовых батарей».

В свободном пространстве потеря пути между двумя точками регулируется так называемым уравнением Фриса ( http://en.wikipedia.org/wiki/Friis_transmission_equation ). Это верно только в свободном пространстве, но обеспечивает хорошую отправную точку для оценки реальных потерь на трассе. Существует также множество более точных моделей различной сложности (двухлучевая модель и т. Д.). Как правило, если вы пытаетесь получить максимальное расстояние, ваш друг - низкая частота. Конечно, это достигается за счет больших антенн и более низкой скорости передачи данных (что может не иметь значения для вашего приложения). Вы также хотите установить антенны как можно выше над землей и получить больше направленных антенн (например, Яги-Уда).