• Home
  • LoRa
  • LoRa модуляция — тест на дальность передачи данных

Хочу поделиться с читателями блога итогами тестирования модуляции LoRa при помощи комплекта разработчика SX1276DVK1JAS. Данный комплект использует чип Semtech SX1276:

Модуль Semtech SX1276RF1JAS

Модуль Semtech SX1276RF1JAS

Комплект разработчика SX1276DVK1JAS состоит из

  • 2-х модулей SX1276RF1JAS
  • 2-х платформ Eiger
  • 2-х дипольных антенн для низких частот (НЧ)
  • 2-х дипольных антенн для высоких частот (ВЧ)
  • 2-х мини-USB кабелей
  • 2-х стилусов для сенсорных экранов

Рабочим диапазоном для данного комплекта является частота 433/868 МГц.

Так выглядит комплект:

Semtech SX1276DVK1JAS

Semtech SX1276DVK1JAS

Для работы на частоте 868 МГц используются такие антенны:

Антенны 868МГц

Антенны 868МГц

Как видно из фото, в комплект входят два устройство. В ходе теста одно из них использовалось в качестве передатчика, второе соответственно, в качестве приемника. И передача и прием происходили при использовании антенн, входящих в комплект поставки и предназначенных для приема-передачи в данном диапазоне.

Измерения проводились при следующих установленных настройках устройств:

  • RF Band 870 MHz
  • RF Frequency 870 MHz
  • Spreading Factor SF12
  • Error Coding 4/8
  • Bandwidth 125, 0 kHz
  • PA 20dBm ON
  • Power 20 dBm
  • Packet Delay 0, 5 s
  • CRC ON
  • Payload size 9 bytes
  • Low Datarate Optimize ON

Тест проводился для измерения фактической дальности передачи данных устройствами, работающими на основе LoRa модуляции. Данный пост не претендует на роль глубокого исследования и передает лишь мнение автора, подтвержденное экспериментально.

Качество связи оценивалось по показателю PER (Packet Error Rate), т.е. по отношению числа недоставленных пакетов к успешно доставленным пакетам, измеренному в процентах. Был включен контроль целостности пакета. Замеры проводились по 250-400 переданным пакетам в каждой точке, где проводились замеры. Кроме PER, значения SNR и RSSI по каждой точке также приведены в таблицах ниже.

Замеры расстояния между передатчиком и приемником производились по карте, по кратчайшему расстоянию. Были выбраны несколько направлений, передатчик был расположен в двух разных точках. Передатчик размещался в обычном городском квартале на высоте около 16 метров от земли (на уровне 6-го этажа жилого дома) для проведения измерений на всех точках, кроме точек 9, 10, 11.

г. Екатеринбург с высоты 40км

г. Екатеринбург с высоты 40км

Приемник располагался в деловой (центральной) части города в зоне действия большого количества Wi-Fi сетей и другого работающего радиоэлектронного оборудования

Направление 1

№ точкиРасстояние, мPER, %SNR, dB RSSI, dBm
111400-5-122,03
226500,25-3-120,03
333702,47>0-114,00

Направление 2

№ точкиРасстояние, мPER,%SNR, dBRSSI, dBm
412900>0-116,00
517500>0-114,00
623600,53-11-128,03
729000,58-16-133,03
835905,67-19-136,03

В качестве второй точки размещения передатчика была использована смотровая площадка бизнес-центра «Высоцкий» — самого высокого на сегодняшний день работающего небоскреба на Урале.

Направление 3

Расстояние, мPER,%SNR, dB RSSI, dBm
922901,82-14-131,03
1034003,83-3-120,03
1135807,33-13-130,03

Проведя данный тест, я пришел к выводу, что устройства, использующие модуляцию LoRa, передают данные в современной высотной городской застройке на расстояние примерно в 3 км. При этом настоящий тест проводился с использованием штатной антенны

Расстояние, мPER,%SNR, dBRSSI, dBm
111400-5-122,03
412900>0-116,00
517500>0-114,00
922901,82-14-131,03
623600,53-11-128,03
226500,25-3-120,03
729000,58-16-133,03
333702,47>0-114,00
1034003,83-3-120,03
1135807,33-13-130,03
835905,67-19-136,03

Точки со значением PER>10% были отброшены и в состав данных не включались.

Комплект разработчика предоставлен Компанией «Квест», официальным представителем компании Semtech в России.

Автор: Виктор Бруцкий, 4refr0nt@gmail.com