业余界:25mW的传输功率丨LoRaWAN气球的世界记录被两次打破

※发布时间:2019-9-1 2:28:16   ※发布作者:小编   ※出自何处: 

  这一记录是在2017年8月26日创下的,在很长一段时间里,大家都觉得它不会被轻易打破,直到Servet IV任务的开始。有趣的是,这一记录仅保持了5个小时,因为另一项新的世界纪录是以766公里(476英里)的惊人距离创造的。

  LoRaWAN是一种低功耗、广域(LPWA)网络技术,专为低功耗设备设计,使用未经授权的ISM无线电频段通过远程无线连接与互联网连接的应用程序通信。LoRaWAN协议由LoRa联盟定义,并在LoRaWAN规范中形式化,可以从LoRa联盟网站下载。物联网运行着世界上最大的式LoRaWAN网络,目前可在全球100多个国家使用。

  Servet是一个由Ibercivis和一个不断壮大的志愿者团队支持的科学项目。该项目的目的是让人们有机会使用气象气球进行平流层实验。2017年以来,已完成包括Servet IV在内的四项任务。

  2019年7月13日(周六),7个不同大小的气球从西班牙阿拉贡自治区萨拉戈萨省的阿尔升空,这些气球携带了20个实验,制造者包括年轻的天才和经验丰富老手。气球使用物联网、plain LoRa®、APRS和Spot卫星进行追踪。

  Jose Manuel Cuesta将探测器命名为PaPe I,该探测器在设计时只有一个目的。要做到这一点,这必须通过使用三个定向3D打印的Moxon天线和一个反作用轮(主要用于航天器高度控制的飞轮)来稳定探测器并防止它旋转来实现。防止探测器旋转至关重要,因为使用高因子的LoRaWAN传输可能会占用大约一秒钟的时间。

  每个天线都有自己的发射机。第一个天线W Lora模块的ESP 32微控制器上,第二个天线W,最后一个天线的ASME Lion SOM连接。探测器的结构是3D打印的。这是在FreeCAD中制作的模块化设计。(源文件可以在GitHub上找到)

  此前702公里的记录已多次被打破。最后,当探测器在741公里处与葡萄牙联络时,这一记录才得以确立。

  来自的Nuno Cruz,地图上的网关是正确的。LORIX One网关由工程技术学院ISEL的一个研究小组(未来互联网技术)支持。

  与此同时,萨拉戈萨大学计算机结构研究组的Enrique Torres制造的小型探测器Diana I的目标是尽可能达到最高高度( 40000米)。为此,气球的升力和容器重量被优化到克。这次爬升将会花费非常长的时间(超过10个小时),而且这条线很可能非常长,会造成探测器完全丢失的高风险。该设备价格(17欧)低、实用性高、重量轻、功耗低,采用带有LoRa模块的TTGO节点。之所以选择物联网作为平台,是因为它的易用性、广泛的集成可能性和无数连接网关。

  可能是由于即将到来的风暴,探测器没有达到预期的高度,周六上升到28公里。晚上9点,气球甚至下降到“只有”18公里,停止发送LoRaWAN数据包,大雨可能影响了电子设备。令人惊讶的是,在周一下午12点,气球以33200米的高度飞过亚速尔群岛,在下午6点左右失联,失联前曾发出最后一次信号--在大西洋的某个地方,54小时后。

  该探测器重106克,配有BME280(低功耗温度、湿度和气压)和GPS。它使用14dBm(25mW)的传输功率,在SF7、SF9和SF11之间循环传输大约每60000ms。由于气球本身的不稳定性和发射所需的时间,没有使用SF12。

  2dbi直立偶极子天线由萨拉戈萨大学IEEE学生分部的Arturo Hermosa手工制作,并使用低成本分析仪进行了调整。

  在零下16.5℃的温度下,探测器仅在海拔24859米的地方飞行(西班牙萨拉戈萨),Diana的信息被24个网关接收。其中一个位于一个滑雪场,在一座2253米高的山上,距离为766公里,令人难以置信。

  新的世界纪录接近了一个LoRaWAN数据包所能行驶的理论最大值。Semtech的LoRaWAN学院认为800公里是欧洲最长的距离,在868Mhz的ISM频段使用了25mW的传输功率。返回搜狐,查看更多陈翔刘美含

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