Почему LoRa P2P важен для автономного отслеживания GPS
LoRa и LoRaWAN часто путают, но они решают разные проблемы отслеживания. Loko GPS Tracker использует LoRa P2P, поскольку трекер может отправлять координаты GPS непосредственно на ваш приемник, без шлюза, SIM-карты, сотовой сети или ежемесячного тарифного плана.
Для отслеживания GPS ключевым решением является выбор LoRa P2P против LoRaWAN. Loko использует LoRa P2P, поэтому трекер взаимодействует напрямую с вашим приемником без шлюза, SIM-карты и ежемесячного тарифного плана. См. Страница трекера Loko LoRa GPS для объяснения на уровне продукта.
ЯВЛЯЮСЬ - Амплитудная модуляция
ФМ - Частотная модуляция
Модуляция: Этот процесс включает кодирование информации в несущий сигнал путем изменения его частоты, амплитуды или фазы, что позволяет передавать полезные сигналы на расстояние.
Амплитудная модуляция (АМ): Амплитуда несущего сигнала изменяется пропорционально информационному сигналу, в то время как частота и фаза остаются постоянными.
Частотная модуляция (FM): Частота несущего сигнала изменяется пропорционально информационному сигналу, а его амплитуда остается постоянной.
В LoRa используется комбинированный метод модуляции, основанный на линейной частотной модуляции (расширенный спектр частотной модуляции, CSS), при котором частота сигнала непрерывно увеличивается или уменьшается в пределах определенного диапазона.
В модуляции LoRaWAN используется LFM (линейная частотная модуляция) или CSS (расширенный спектр частотной модуляции).
LoRa Chirp Modulation: разрывы циклов и помехоустойчивость
Модуляция Chirp в LoRa состоит из нерегулярных перерывов цикла, что означает, что цикл может остановиться в любой момент, а не через равные промежутки времени. Это создает временные сдвиги, повышая надежность и шумостойкость.
Модуляция LoRaWAN происходит путем «разрыва» цикла в промежуточных точках, интерпретируемых как временные сдвиги.
Радиоинтерфейс. Фактор распространения
Фактор распространения (SF): Представляет «скорость» изменения частоты в сигналах НЧМ. Более высокие значения SF указывают на более медленные изменения частоты.
Изменение SF на одну единицу означает удвоение времени цикла (Чирпа). Для SF=7 и полосы пропускания 125 кГц длительность чирпа составляет 1,024 миллисекунды.
Длина чирпа влияет на шум сигнала, улучшая распознавание сигнала на выходе. Это позволяет обнаруживать сигналы с меньшей энергией и пониженными уровнями RSSI.
Концепция упрощена: Думайте о SF как о «зум-объективе»: более высокий SF «приближает» изображение на большее расстояние, но передает данные медленнее.
Ключевой принцип: Более высокий коэффициент расширения = больший диапазон, но более медленные данные.
Кодирование данных
Кодирование: Добавление избыточной (управляющей) информации к передаваемым пользовательским данным для повышения вероятности успешного приема.
Уровень избыточности определяется соотношением кодовой скорости (CR), например 4/5, что означает, что на каждые 5 передаваемых битов 4 бита являются полезными данными, а 1 бит — управляющим (избыточным) битом.
LoRaWAN использует кодировку от 4/5 до 4/8.
Скорость передачи данных (бит/с) для полосы пропускания канала 125 кГц зависит от коэффициента расширения (SF) и CodeRate (CR).
Образец сигнала LoRa
Взаимосвязь скорости передачи данных и расстояния распространения
Взаимосвязь между коэффициентом расширения, скоростью передачи данных и расстоянием распространения имеет основополагающее значение для производительности LoRa. Более высокие коэффициенты расширения обеспечивают связь на большем расстоянии, но за счет снижения скорости передачи данных.
Заключение
Технологии LoRa и LoRaWAN предоставляют мощные решения для беспроводной связи на большие расстояния с низким энергопотреблением. Понимание ключевых концепций модуляции, коэффициентов расширения и кодирования данных необходимо для оптимизации развертывания LoRa и достижения наилучшего баланса между дальностью действия, энергопотреблением и пропускной способностью данных.