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發(fā)布日期:2022-05-25 點(diǎn)擊率:149
以傳輸多遠(yuǎn)、定位到底有多準(zhǔn),是大家關(guān)心的問題。
基于SX1280(LoRa 2.4G)COT-MV1模組可以傳輸多遠(yuǎn)、定位精度如何,是目前大家關(guān)心的問題。傳輸距離在無線電領(lǐng)域是一個(gè)比較模糊難以定義的問題,受到諸多因素影響,如發(fā)射功率、接收靈敏度、天線形式、通訊速率、設(shè)備使用的地理及建筑環(huán)境、設(shè)備使用場所的電磁環(huán)境等。
為保證距離評(píng)估具有典型意義,本次測試采用室外測試、室內(nèi)測試二種結(jié)構(gòu)闡述可以傳多遠(yuǎn),定多準(zhǔn)。
通過測試LORA 2.4G 在12.5dBm發(fā)射功率情況下,可以實(shí)現(xiàn)家庭、別墅、單一樓層無盲區(qū)覆蓋滿足大多數(shù)應(yīng)用場景。可以滿足廠區(qū)、農(nóng)場、高爾夫球場等大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用場景。適合區(qū)域微功率無線信號(hào)覆蓋。
為什么需要區(qū)域微功率覆蓋,這在大多數(shù)實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)、并有邊緣計(jì)算需求的領(lǐng)域是非常需要的,例如智能家居中的門磁可以實(shí)現(xiàn)一節(jié)CR2450電池能連續(xù)工作大于10年,這在項(xiàng)目商業(yè)應(yīng)用是非常重要的需求。
低功率、遠(yuǎn)距離帶來的第二個(gè)好處是,傳統(tǒng)紐扣電池可以使用,使商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加方便。
1.室外通訊可靠性測試
測試目的:測量在室外道路工況下的通信距離與丟包率、RSSI之間的關(guān)系
發(fā)射功率:12.5dBm
測試方法:使用2個(gè)COT-MV1,一收一發(fā),發(fā)送節(jié)點(diǎn)位置固定,位于道路邊緣,逐漸拉遠(yuǎn)接收節(jié)點(diǎn)的距離,接收節(jié)點(diǎn)亦位于道路邊緣。收發(fā)節(jié)點(diǎn)均架設(shè)在1.6m高的三角支架上。發(fā)送節(jié)點(diǎn)以50%占空比連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包,接收點(diǎn)接收并統(tǒng)計(jì)信息,連續(xù)統(tǒng)計(jì)1000個(gè)數(shù)據(jù)包。改變參數(shù)進(jìn)行多輪測試。
測試場地:
測試結(jié)果:
測試結(jié)果描述:見上表可見在通訊距離400米內(nèi),使用SF5可以可靠通訊。
測試結(jié)果描述:見上表可見在通訊距離600米內(nèi),使用SF7可以可靠通訊。
測試結(jié)果描述:見上表可見在通訊距離860米內(nèi),使用SF9可以可靠通訊,并有一定dBm冗余。
測試結(jié)果描述:見上表可見在通訊距離800米內(nèi),使用SF12可以可靠通訊,并有一定冗余。
2.室外通訊距離測試
測試目的:一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)位于較高位置的樓頂,信號(hào)的覆蓋范圍,以及信號(hào)的繞射能力。
發(fā)射功率:12.5dBm
測試方法:使用2個(gè)COT-MV1,一收一發(fā),發(fā)送節(jié)點(diǎn)位置固定,位于閩江學(xué)院教學(xué)大樓2號(hào)樓頂外延平臺(tái),接收節(jié)點(diǎn)架設(shè)在1.6m高的三腳架上,改變接收節(jié)點(diǎn)位置。發(fā)送節(jié)點(diǎn)以50%占空比連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包,接收點(diǎn)接收并統(tǒng)計(jì)信息,連續(xù)統(tǒng)計(jì)1000個(gè)數(shù)據(jù)包。改變參數(shù)進(jìn)行多輪測試。
測試場地:
測試結(jié)果:
3.測距測試(走廊)
測試目的:測試COT-MV1模組在室內(nèi)的測距精度以及測距能力
測試方法:使用2個(gè)COT-MV1,進(jìn)行測距,固定一個(gè)節(jié)點(diǎn),移動(dòng)另外一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)測距點(diǎn)連續(xù)測試大于10次,求出平均值等統(tǒng)計(jì)信息。比較實(shí)際測距結(jié)果跟實(shí)際距離之間的偏差情況。
測試場地:辦公樓6樓長廊,發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用三腳架架高1.6m,接收節(jié)點(diǎn)位于離地面約50cm。
測試結(jié)果:
4.測距測試(空曠)
測試目的:測試COT-MV1模組在室外的測距精度以及測距能力
測試方法:使用2個(gè)COT-MV1,進(jìn)行測距,固定一個(gè)節(jié)點(diǎn),移動(dòng)另外一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)測距點(diǎn)連續(xù)測試大于10次,求出平均值。比較實(shí)際測距結(jié)果跟實(shí)際距離之間的偏差情況。
測試場地:室外田徑場,發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用三腳架架高1.6m,接收節(jié)點(diǎn)位于離地面約30cm。
測試結(jié)果:
測距測試結(jié)果統(tǒng)計(jì)比較見圖:
測距測試總結(jié):
1)測距得到的距離值,總是比實(shí)際值偏低。室內(nèi)走廊與室外空曠環(huán)境,測距效果,差距不大。
2)從絕對誤差看,當(dāng)實(shí)際距離在20米時(shí),絕對誤差達(dá)到最大值,接近10米,隨著實(shí)際距離增加,誤差值降低(小于6米)。這主要是由于COT-MV1的測距分辨率問題,導(dǎo)致在近場近距環(huán)境下,測距值與實(shí)際值偏差較大導(dǎo)致,這種偏差在20米時(shí)達(dá)到峰值。
3)從相對誤差看,隨著距離增加,相對誤差則逐漸降低。
4)樣本標(biāo)準(zhǔn)差體現(xiàn)了測距樣本與均值的偏差離散度,從測試圖可以看出,樣本標(biāo)準(zhǔn)差呈現(xiàn)了波動(dòng)的形態(tài),當(dāng)總體趨勢來看,隨著距離增加,離散度增加。
5)從樣本標(biāo)準(zhǔn)差圖可以看出,無論是室內(nèi)環(huán)境還是室外環(huán)境,圓極化天線的測試結(jié)果離散度都比單極化天線要好,也即:圓極化天線可以保持較好的測距一致性。從測距的平均值和絕對誤差來看,兩種天線則沒有明顯的差別。
5.COT-MV1模組
COT-MV1模組由Apollo mcu+SX1280 2.4GHz radio構(gòu)成,模組長寬高:18x12x2.7(mm),采用郵票孔封裝,提供了一路SPI/I2C、一路UART(最高波特率可達(dá)921600bps)、一路SWD接口(支持SWIO調(diào)試)、32路可編程的通用輸入輸出接口(GPIO)
5.1.主要特性
5.2.模組引腳分布圖
模組引腳圖(頂視圖)
5.3.模塊封裝
圖5.2 推薦鋼網(wǎng)尺寸圖(單位:毫米)
5.4.機(jī)械尺寸
機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸圖(單位:毫米)
6.COT-MV1開發(fā)套件
基于COT-MV1模組系列開發(fā)套件提供一個(gè)開箱即用的窄帶物聯(lián)網(wǎng)解決方案,產(chǎn)品可以快速、安全地進(jìn)行區(qū)域窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)。套件包括COT-MV1模塊轉(zhuǎn)接板、開發(fā)底板、單極化天線、圓極化天線、編程器轉(zhuǎn)接板、USB轉(zhuǎn)串口線各二套及快速應(yīng)用開發(fā)SDK,SDK內(nèi)置COT協(xié)議棧及大量實(shí)用API和例程。
COT-M SDK
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