研究筆記 - Enable LoRa extension

緣起

• 一開始只是想解決在場域上，需要的長距離解決方案
• 目前有模組願意支援，且有上架的打算，所以看看能不能將 LASS 推展到可以支援 LoRa

目前狀態

• 預計可取得非常少套數的 Gateway 以及模組
• 想辦法讓 LASS 能支援 LoRa extension

何謂一套

• 目前知道的是 1*Gateway + 5* 模組稱之為一套。

LASS 支援 LoRa 開發案

• 
  
• 公開徵求高手將 LASS設備 透過 LoRa 上傳到 LASS 後台，依往例所有 LASS 相關的 code 都會開源 commit 進 LASS github 

• 由於資源有限，目前暫定這些設備還是 LASS 所有，讓大家借出使用。
• 借出時，須確認能協助開發 LASS 支援 LoRa。由於設備有限，借出時不一定能以整套的方式借出
• 
  

公開狀態

• 由於設備尚未公開可以被取得，資訊目前預設暫時不完全公開。
• 當然近期內會全部公開，LASS 不做無法被大家取得的設備

LASS 相關設計

簡單說從 Wifi 送 MQTT 這條路換成一次只能送 11 bytes 的不穩定管道，而且不提供重傳。我們必須加工將想要的必要資訊送出，然後再從 server subscribe 資料，轉成我們的資料格式，以MQTT 上傳 LASS

主板 ---(UART, AT command)--- LoRa module ---(922-928MHz, 16 Channel)--- LoRa Gateway ---(Vendor internal)---LoRa Service ---(Internet)--- LASS converter -- LASS Main Server

LoRa Frame Specification

那 11 byte 要如何定義

• Binary pack
• 可用多個 frame 輪流送，讓 LASS converter 去組成一個
• 或許 GPS 偶爾才送一次

• strucut {
• INT8U PageID(0: Sensor value, 1: GPS location )
• Page0:
•     INT16U DeviceID( digital mapping )
•     INT16U PM2.5 (Range: 0.0-500.0)
•     INT16S Temperature(Range: -40.0 - 70.0)
•     INT16U Humidity(Range: 0.0-100.0)
• Page1:
•     L
• }
• 
  

主板的選擇

基本上目前 LASS 的主板，應該都可以 support LoRa extension, 但是第一個帶起來的，還是要先建議一下

LoRa 通訊狀況驗證

• 在場域裡面，一直需要長距離的方案，從 spec 上看，LoRa 一直是個好選擇，但在真實場域的表現如何？試試就知道

• V01 ：單點上傳確認

• 目的：基本確認資料上傳，Code 有基本的穩定性

• V02 ：單點上傳接收率

• 目的：確認上傳接收率的實驗方式設計

• V03：簡易不同情境接收率驗證

• 目的：找一些簡易可取得的情境，做簡單的測試

• V04：距離相關接受率驗證

• 目的：想辦法在關切距離本身的影響

• V05：困難情境接收率驗證

• 目的：觀察困難場域可能發生的情況做驗證
• 可能情境：
  • 測試遠距離(順便測試穿越雲霧)
  • 測試無法通識狀況、
  • 設備放林下測試要穿越冠層
• 
  
• 驗證方法設計：
• 週期發感測值出去，確認 LASS 收到的數量的比例
• 最好發出去的資料含目前的 GPS 位置，這樣就可以將所有收到的資料接收率，用 GPS 位置做適當的 grouping，只要帶著感測器，到處移動，就可以於事後觀察哪裡收得不好
• 
  

[ 請建議 ]

社群推廣步驟

• 持續基礎研究
• 串聯關鍵貢獻者
• 先用公開的資料在社群運作與找尋關鍵貢獻者
• 整理公開的資料
• 將板子發給社群貢獻者

• 將基礎技術打通
• 將設計資料公開與 sample code commit 到 github
•  推廣預設情境
• 上架，讓使用者取得，進行更多的應用
• 
  

LASS 通訊模組驗證 - Gemtek - LoRa 相關分享

LASS LoRa format

LASS-Lora土炮搶先測試成功

參考

Where to buy（之前在網路上找的模組）

• ICSHOP: 420-450MHz 低功率無線數據傳輸模組 WirelessTag
  • Datasheet

LoRa Alliance

• What is LoRa

Ps:台北用的是920-928MHz

LASS-WirelessTag

• LASS----(SPI)----WirelessTag----(420~450MHz)----WirelessTag----(SPI)----LASS

Note:

• The data length have limitation of 200Byte
• We need segmentation method

References:

• OpenLORA forum
• LoRa USB Communication Stick
• Sample codes for Semtech LoRa SX1278 SX1276 module DRF1278F communicates with Arduino Mega2560
• Project on RFM92W/93W - Arduino Powered Low Power Long Range LoRa Transceiver
• IBM Long-Range Signaling and Control (LRSC)
  • IBM LMIC for ARM’s mbed platform (https://developer.mbed.org/teams/Semtech/code/LoRaWAN-lmic-app/)
  • IBM LMIC for Arduino platform (https://github.com/matthijskooijman/arduino-lmic) (https://github.com/quartzjer/arduino-lmic)
• Semtech LoRa Network Codes (https://github.com/Lora-net/)