長距離RF通信

Arduinoとさまざまな種類のセンサーを庭で遊んだ後、自由時間のために新しいプロジェクトを始めています。

私のアプリケーションには、約2 Kmの長距離デバイスが必要なので、RF通信を使用したいと考えています。

アイデアは、長距離RFIDとして、RFIDなしで、どのユニットであるかの識別のみを行うことです。

一部のデバイス/ユニットはどこかに置かれ、しばらくすると誰かがそれらを別の場所に移動する可能性があるため、RF経由で送信された情報のみを読み取り、それらがどこにあるのかを知りたいのです。私は彼らの本当の位置（GPS）を気にしません。なぜなら、彼らが私の一番上のウィンドウから彼らがどこにいるかを見ることができるからです。私はそれらがどれであるか知りたいだけです。

1. 私は約315/434 MHzを読んでいますが、高い電力消費なしではこの距離を得ることができないようです。

2. 低い周波数（150 MHz）はどうですか？AM / FMラジオのライセンス周波数帯域を超えています。

   • 私は村に住んでいます-私は実験で遊ぶためにたくさんの地形と2 Km以上の見通し線を持っています。

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@Hoppoのアイデアは、まさに私がやろうとしていることです。また、送信機は小さなバッテリーで動くので、「エネルギーハーベスティング」を実現できます。

また、送信機は十分に小さく、邪魔にならないようにアンテナなしで犬と一緒に遊ぶのを避けなければなりません。

受信側では、より大きなアンテナまたはより多くの電力が必要かどうかは問題ではありません。PCまたは電源に直接接続されます。

さらに、@ Hoppoが言うように、私は「ping」、識別子とおそらくバッテリーレベルを含むメッセージのみを送信したいので、データレートは9600bpsより低くなる可能性があります。

デバイスを見ることができる場合は、見通し線のみを想定できます。2kmの距離では、433 Mhz（70 cm）で十分な低電力ソリューションで問題ありません。それらが見えない場合は、消費電力を増やすことなく70cmで送信範囲を大幅に狭めます。すべての無線通信と同様に、電力を消費する可能性があります。私は434.650Mhzでradiometrix NTX2送信機を使用して、arduinoで同様のプロジェクトを作成しました。電力を節約するための私の解決策は、送信機をオンにし、場所を「ping」してから、常に送信するのではなく、送信機をオフにすることでした。Arduinoで簡単に行えます。

記事 「Extreme Range Links：Arduino、Raspberry Pi、およびIntel Galileo用のLoRa 868 / 915MHz SX1272 LoRaモジュール」 では、最大22 km（13.6マイル）の見通し内およびそれ以上のデータを送信するLoRaスペクトラム拡散変調のテストについて言及しています建物を通過する都市環境では2 km（1.2マイル）です。困難な状況では、データレートが明らかに「1秒あたり数バイトに」低下します。

記事 「IBM、シスコのIoTのためのバックセムテックのLORAラジオ」と 「長距離ワイヤレスのIoTプロトコル：LORAは、」 他のいくつかの長距離、低レートのデータプロトコルに言及します。

私はそれを聞いOpenRFとIBM LoRaWANが LORAのオープンソース実装です。明らかに、LoRaとOpenRFは電力が非常に低いため、一部の実装では「安価な市販のバッテリーを使用して数年間動作する」と予想されています。

自由空間では、2点間の経路損失は、いわゆるFriis方程式（http://en.wikipedia.org/wiki/Friis_transmission_equation）によって制御されます。これはフリースペースでのみ当てはまりますが、実際のパス損失を推定するための出発点として適しています。また、さまざまな複雑さのより正確なモデルが2つあります（2光線モデルなど）。一般的に、最大距離を取得しようとしている場合、低周波数があなたの友人です。もちろん、アンテナが大きくなり、データレートが低くなります（アプリケーションでは問題にならない場合があります）。また、アンテナを地上にできるだけ高く取り付けて、指向性アンテナを増やします（例：八木宇田）。