Forum: HF, Funk und Felder LoRa Gateway ohne RPi


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von Holger K. (holgerkraehe)


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Hallo zusammen

Ich würde gerne Date mittels LoRa übertragen.
Dies damit eine möglichst grosse Reichweite erreicht werden kann.

Dazu scheint in LoRa node benötigt zu werden sowie ein Gateway.
Wann immer ich im Internet nach Lora gateway suche, finde ich 
Anleitungen wie man ein solches mittels eines Raspberry Pis oder einem 
Intel gallileo baut.


Nun, braucht es dazu wirklich eine solche Rechenleistung?
Eigentlich würde ich gerne die Datenpakete nur mit einem normalen 
Mikrocontroller empfangen. geht dies denn nicht auch?


leider kenne ich mich noch überhaupt nicht aus mit Lora.
deshalb bin ich über jeden Input dankbar.


Dannke im voraus.
Eure krähe

von Jürgen T. (jtreumer)


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Hi Holger,

Du solltest einmal im Netz nach 'RN2483' suchen - das sind LORA-Module 
von Microchip, die Du mit einem Controller ansteuern kannst und so 1:1 
Verbindungen erstellen kannst; sind auch noch bezahlbar...

Beste Grüße, Jürgen

von Holger K. (holgerkraehe)


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Jürgen T. schrieb:
> Hi Holger,
>
> Du solltest einmal im Netz nach 'RN2483' suchen - das sind LORA-Module
> von Microchip, die Du mit einem Controller ansteuern kannst und so 1:1
> Verbindungen erstellen kannst; sind auch noch bezahlbar...
>
> Beste Grüße, Jürgen

Hallo Jürgen

Danke für deine Antwort.

Bisher habe ich noch nicht würklich den Durchblick.
Kann ich denn ein eigenes Gateway mit einem Mikrocontroller bauen?
Ist ein Gateway eine spezielle betriebsart des Moduls oder ist es 
einfach ein Modul welches ständig im Listen mode ist (Klasse C) und 
somit einfach alle Pakete empfängt?

von H. (Gast)


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von Holger K. (holgerkraehe)


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Danke für den hilfreichen Link

Wenn ich das richtig verstehe, dann macht es keinen Sinn, LoRaWAN für 
ein eigenes Projekt bzw. eigenes Netzwerk zu implementieren.

Sondern für das eigene Netz, würden die Nodes dann direkt mit dem 
Empfänger kommunizieren. Ich müsste dann also selbst die Daten mit einem 
Proprietären Format übertragen innerhalb des LoRa Pakets und selbst 
verschlüsseln.

LoRaWAN hätte ja diese dinge bereits erledigt.

Danke

von Jürgen T. (jtreumer)


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Holger, mit den RN2483 kannst Du beide Betriebsarten realisieren: Den 
Gateway-Modus, der mit doch größerem Aufwand verbunden ist, und dann den 
1:1 Modus, den Du verwenden willst..
Der vom Gast H. vorgeschlagene Link ist ein guter Einstieg, ich habe mir 
Platinen machen lassen(https://oshpark.com/profiles/wigs48). Die Sache 
funktioniert ganz gut, größere Reichweiten bekommt man aber auch nur mit 
passenden Parametern (Bandbreite usw) und vernünftiger HF-Technik 
(Antennen) hin.

MfG. JT

Anmerkung: Ich bin nicht der Ersteller des Platinen-Layouts, das wurde 
freundlicherweise von wigs48 zur Verfügung gestellt.

: Bearbeitet durch User
von Holger K. (holgerkraehe)


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Jürgen T. schrieb:
> und dann den
> 1:1 Modus, den Du verwenden willst..

Fragt sich ob ich diesen benutzen möchte.

Was ich ja möchte ist, dass viele nodes mit einer zentrale kommunizieren 
können.

Wenn ich den standard LoRaWAN benutzen kann (Die benutzung von LoRaWAN 
scheint ja ein Gateway vorauszusetzen so wie ich das verstanden haben) 
dann würde dies meiner Meinung nach Sinn machen.

Was ist genau der Unterschied von Gateway und 1:1 Mode?
Dies habe ich noch nicht wirklich verstanden.

Jürgen T. schrieb:
> Platinen machen lassen(https://oshpark.com/profiles/wigs48).

Sieht nicht schlecht aus, wobei der HF Teil wohl nicht wirklich optimal 
ausgelegt ist.

Danke für den Tipp

von Harald N. (harald_)


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> Was ist genau der Unterschied von Gateway und 1:1 Mode?
In den LoRaWAN Gateways ist ein Konzetraror IC welches 8 Nodes parallel 
empgangen kann. Des weiteren ist noch mindestens ei IC drin welches zu 
den Nodes sendet. LoRaWan arbeitet u.a im Aloha Betrieb. Das Node stellt 
eine Senderequest und der wird zum teil durch mehrere Gateways 
empfangen. Die reichen es an die Cloud weiter und durch wird dann fest 
gestellt welches Gateway den besten Empfangspegel hat. Diese Gateway 
teilt dann dem Node mit das er nun seine Nutzdaten senden darf. 20 Byte 
dauern bei Spreding Factor 12 und Bandbreite 125 KHz ca. 1,2 Sekunden. 
Bei 1% Duty Cyle pro Stunde = 3600 Sekunde sind das 36 Sekunden pro 
Stunde. 36 Sek / 1,2 Sek = 30 Meldungen pro Std. Es sind sogar weniger 
als 30, weil die Sendeanfrage ja auch etwas Zeit kostet.
Da ein Gateway ganz viele Nodes bedient ist die Rechenleistung 
ebtsprechend hoch.

Im 1:1 Mode sendet ein Modul zum nächsten Modul. Also klassisches Peer 
to Peer. Das Duty Cycle giblt hier auch.

Module gibt es hier:
http://www.tekmodul.de/shop-868mhz_funkmodule.html
Voucher Code: HN010, einfacg höflich fragen

von Bernd K. (prof7bit)


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Jetzt hab ich auch mal ne Frage zu LoRa:

Wie viele verschiedene Frequenzen (oder Kanäle) kann ich bei diesen 
Modulen benutzen und aus wie vielen verschiedenen orthogonalen 
Spreading-Codes für ein und den selben Kanal (CDMA) kann ich wählen, bzw 
viele Bits haben die längsten Codes die man bei diesen Modulen 
konfigurieren kann?

: Bearbeitet durch User
von Harald N. (harald_)


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Es sind bei LoRaWAN wohl 8 Kanäle.
http://www.semtech.com/wireless-rf/rf-transceivers/sx1301/
Das SX1301 kann aber nicht jeder kaufen. Die Module für die Nodes schon.

von Frank (Gast)


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hallo jürgen,

da ich gerade selber mit LoRa am testen bin,
eine Frage, welche Reichweiten sind mit dem RN2483 realistisch,
z.b. innenstadt, viele gebäude,

sind da wirklich entfernungen im km-bereich mit den kleinen
sma antennen auf 433 mhz möglich ?

danke und gruß !

von jtreumer (Gast)


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Hi Frank,

die RN2483 habe ich nur auf 868 MHz verwendet und war bei ersten 
Experimenten mit kurzer Drahtantenne bezüglich der Reichweite völlig 
enttäuscht...

Dann wurden 'richtige' GP-Antennen gebaut und mit dem VNWA optimiert und 
das Ergebnis wurde schlagartig besser. Die LoRa nachgesagten 
Extremreichweiten erhält man nur mit vernünftigen Antennen und optimalen 
Standorten, das sind die wichtigsten Größen. Zu der Thematik hat Andreas 
Spiess mehrere Beiträge in Youtube reingestellt (*), die solltest Du Dir 
ansehen, um ein Gefühl für die Bedingungen zu erhalten.

Bei uns werden landwirtschaftliche Parameter über 2..3km per 
Batteriebetrieb übertragen, das funktioniert prima schon seit vielen 
Monaten. Inzwischen denkt man hier über die Errichtung eines echten 
Gateways nach, um die Sache massiv auszuweiten.

Beste Grüße, Jürgen

(*)
Youtube-Video "#120 LoRa / LoRaWAN  Range World Record Attempt. Will I succeed?"

von Frank S. (frank_nbg)


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hallo jürgen,

danke für die informationen,
dann werde ich bei gelegenheit einen outdoor test durchführen,
aktuell verwende ich ein modul von ebyte,

gruß frank.

von frank (Gast)


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hallo jürgen,

nochmals vielen dank für die informationen,

mit ordentlichen antennen und guten standort sind auch im 434MHz band
prima reichweiten im km-bereich mit nur 10mW möglich,

ich hab mal eine kleine doku auf wordpress angelegt,
ich hab vor diese noch zu erweitern,

für interessierte:
https://sbtelemetry.wordpress.com

vg frank.

von Bernd K. (prof7bit)


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Wieviele Kanäle gibts denn da eigentlich? Oder anders gefragt: Wieviele 
Nachbarn im Umkreis von 1km können beschließen sich irgendwas mit LoRa 
zu basteln oder zu kaufen bis es nicht mehr funktioniert?

von Jürgen T. (jtreumer)


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Hi Frank,

Deine Untersuchungen der Reichweite sehen gut aus, die 433MHz-Module 
funktionieren offensichtlich trotz geringer Leistung einwandfrei. Du 
hast ja auch die Antenne optimiert; bei mir lagen die im Netz 
veröffentlichten Entwürfe für 868MHz ziemlich daneben, erst eine Messung 
mit dem VNWA zeigte auf, dass die Elemente beträchtlich gekürzt werden 
mussten, um eine gute Effizienz zu erzielen.

Im Vergleich zu den E32-TTL-100-Modulen ermöglichen aber die RN2483 
einen nahtlosen Übergang in LORA-Gateways.. ich bin erstaunt, wie sehr 
sich diese inzwischen ausbreiten:  https://www.thethingsnetwork.org/map

Damit eröffnen sich mit kleinen Änderungen der RN2483-Programmierung 
ganz andere Möglichkeiten im Vergleich zur P2P-Verbindung. Btw: RN2483 
unterstützt auch 433MHz ;-)

Wofür wirst Du Deine Funkverbindung einsetzen?

Beste Grüße, Jürgen

von Funky! (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Wieviele Kanäle gibts denn da eigentlich? Oder anders gefragt: Wieviele
> Nachbarn im Umkreis von 1km können beschließen sich irgendwas mit LoRa
> zu basteln oder zu kaufen bis es nicht mehr funktioniert?

Deine Nachbarn müssen sich an die Regel für das jeweilige Band halten.
0,1% .. 10% Sendezeit pro Sender. LBT.

Wenn man hier auf ~868 MHz lauscht, bekommt man die Meldungen der 
"Smart" Meter von E.ON/DIGIMONDO/Regiocom..

von Bernd K. (prof7bit)


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Funky! schrieb:
> Deine Nachbarn müssen sich an die Regel für das jeweilige Band halten.
> 0,1% .. 10% Sendezeit pro Sender. LBT.

Ja, aber wie ist sichergestellt dass mein LoRa-Spielzeug nicht die 
gleichartigen LoRa-Spielzeuge der anderen Einwohner dieser Stadt 
beeinflußt? Gibts höhere Schichten mit Verschlüsselung und 
Collision-Detection und Retransmit, oder 2^16 orthogonale Spreizcodes 
auf dem selben Frequenzband oder irgendwelche andere Maßnahmen?

Oder klemmt der übliche Bastler da einfach seinen Arduino-UART direkt 
ans Modem und ich kann von Zuhause aus in der ganzen Stadt die 
ferngesteuerten Springbrunnenfontänen, Gewächshaustelemetrie, 
Briefkastenvollmelder, wasauchimmer fernsteuern/auslesen/sabotieren?

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