Czym jest LoRa?

LoRa (long range) jest systemem komunikacji dalekiego zasięgu (rekord padł 7 września 2023  i wynosi 1336 km) opartym o transmisję z rozpraszaniem widma sygnału. Umożliwia to ogromne ograniczenie mocy nadawania (10-25 mW), co przekłada się na zmniejszenie poboru prądu (20-120 mA) i jednocześnie pozwala zasilać urządzenia z baterii. Szybkość transmisji danych wynosi 0,3-37,5 kb/s i jest odpowiednia dla usług, które mogą tolerować opóźnienia. Same urządzenie wykorzystywane w tym systemie są stosunkowo tanie- płytki dostępne na znanym chińskim portalu aukcyjnym można nabyć już za 70 zł, różnią się głównie dodatkowymi systemami na pokładzie, np. moduł GPS oraz częstotliwością pracy (w Polsce przeważa pasmo 433 MHz). Projekt jest na licencji open source, co oznacza, że kody źródłowe są dostępne np. na GitHub i istnieje duże prawdopodobieństwo, że zastosowanie jakie wymyślimy już tam się znajduje. Opisaną strukturę możemy tworzyć nawet bez posiadania licencji- pasmo 868 MHz z ograniczeniem nadawania do 0,1-1% czasu pracy w skali godziny, czyli może stanowić to wstęp i zachętę do krótkofalarstwa. 

Zastosowanie

System LoRa znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach życia, ogranicza nas tylko wyobraźnia.

Trackery, iGate, Didipeater

Są to urządzenia wyposażone w moduł nadawczo-odbiorczy oraz moduł GPS. Paczka danych zawierająca nasze koordynaty oraz krótki opis zostaje przesłana drogą radiową. Taka paczka może trafić na Digipeater, który będzie wyposażony w lepszą i wyżej zawieszoną antenę i prześle dane dalej do kolejnych urządzeń. W sytuacji, gdy natrafi na urządzenie podłączone do Internetu, iGate, nasza pozycja zostanie naniesiona na mapę na stronie aprs.fi i będzie ogólnodostępna. Takie zastosowanie może mieć miejsce podczas akcji poszukiwawczo-ratowniczych do lepszej koordynacji, zaznaczania przeszukanego obszaru czy lokalizacji poszczególnych grup ratowniczych.

Urządzenia użytku domowego

System LoRa znajduje również zastosowanie w domowym zaciszu. Z racji małej szybkości przesyłu danych, nie jest możliwe przesyłanie dużych rozmiarów danych, natomiast spokojnie umożliwia to pracę wszelkiej maści czujników i może znaleźć zastosowanie w stacjach pogodowych czy szklarniach. Po podłączeniu do serwera blynk mamy możliwość odczytu danych na telefonie i kontrolowanie np. otwarcia okien czy uruchomienia nawadniania, po zastosowaniu odpowiednich komponentów systemu i napisaniu programu.

Krótkofalarski Messenger

Coraz popularniejsza staje się sieć Meshtastic wykorzystująca protokół LoRa. Sieć ta jest zaprojektowana do retransmisji otrzymywanych wiadomości, tworząc sieć kratową, co zapewnia, że ​​każdy członek grupy, w tym Ci znajdujący się najdalej, może odbierać wiadomości. W zależności od zastosowanych ustawień sieć kratowa Meshtastic może obsługiwać do 100 urządzeń jednocześnie. Ponadto urządzenie można sparować z jednym telefonem, co pozwala znajomym i rodzinie wysyłać wiadomości bezpośrednio do konkretnego odbiorcy.

Gdy wysyłasz wiadomość w aplikacji Meshtastic, jest ona przekazywana do urządzenia nadawczego za pomocą Bluetooth, Wi-Fi/Ethernet lub połączenia szeregowego. Następnie wiadomość jest nadawana. Jeśli nie otrzyma potwierdzenia z żadnego innego urządzenia po upływie określonego czasu, ponownie prześle wiadomość do trzech razy. Gdy urządzenie odbiorcze przechwytuje pakiet, sprawdza, czy słyszało już tę wiadomość. Jeśli tak, ignoruje ją. Jeśli nie słyszało wiadomości, ponownie ją nada. Za każdym razem, gdy urządzenie retransmituje wiadomość, oznacza „limit skoku” w dół o jeden. Gdy urządzenie odbiera pakiet z limitem skoku równym zero, nie retransmituje wiadomości.

Podsumowanie

System LoRa w Polsce jest słabo rozwinięty, co można zaobserwować chociażby na stronie aprs.fi. Jednakże, jego popularność stale rośnie, a sieci iGate oraz Digipeaterów jest ciągle powiększana przez krótkofalowców. LoRa niesie ze sobą mnóstwo możliwość, od odczytu danych z czujników i przekazywania ich drogą radiową, przez lokalizację z wykorzystaniem trackerów, kończąc na zapewnieniu łączności tekstowej w sytuacjach kryzysowych. Urządzenia nie są drogie, próg wejścia średni, a zabawa przednia. Polecamy z całego serca zgłębienie tematu i dołączenia do grona posiadaczy urządzeń z systemu LoRa. Zapraszamy również do kontaktu z nami po więcej informacji. Krótkofalarskie 73 i do usłyszenia na pasmach!

Bibliografia

wikipedia.pl

meshtastic.org

Biblioteka Polskiego Krótkofalowca, tom 68, wydanie II, Krzysztof Dąbrowski OE1KDA, Wiedeń 2024

Google Grafika