![\"rfm95modul\"](\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/rfm95modul.jpg\")
<\/p>\nDie \u00dcbertragungstechnik LoRa ist noch relativ neu; es gibt noch nicht sehr viele Erfahrungen durch Amatuerfunker (es ist\u00a0kein „Dienst“ des Amateurfunks im rechtlichen Sinne, sondern konzessionsfrei nutzbar). Die eigentliche Technik steckt in einem Chip von Semtech\u00a0(wie Sx1272\/Sx1276) , dem Patentinhaber. Von HopeRF gibt es (ein lizenzierter Nachbau?) den Chip RFM96W, der auf verschiedenen Modulen enthalten ist – mit Namen wie RFM95\/RFM98W. Diese Module unterscheiden sich nur in der Frequenz aufgrund der externen Beschaltung auf dem 16×16 mm Modul, der Chip ist \u00fcberall der gleiche.<\/p>\n
<\/p>\n
Die meisten LoRa-Module senden mit 10mW (einstellbar im Chip) in Frequenzb\u00e4ndern um 434 MHz, 868 MHz oder 915 MHz. Es gibt viele Breakout Boards f\u00fcr diese Module mit unterschiedlich luxuri\u00f6sem Drum-Herum,\u00a0z.B. die Adafruit Featherwing Radio Module mit Mikrocontroller, USB Anschluss und Lora Modul inkl. SMA L\u00f6tanschluss.<\/p>\n
In den Schweizer Shops habe ich bisher nur die 868 MHz Modelle gesehen. Vom Pi-in-the-Sky Liferanten habe ich ebenfalls die 868 MHz Platine gekauft. F\u00fcr Funkamateure sind evtl. die 434 MHz Module interessanter, da sie auch im lizenzierten UHF Band senden k\u00f6nn(t)en.<\/p>\n
Die Module enthalten alle Teile eines Senders und Empf\u00e4ngers<\/em> vom Antenneneingang bis zur digitalen Ausgabe der Daten. Dies reduziert die Kosten ganz erheblich.<\/p>\n <\/p>\n F\u00fcr die lizenzfreie Nutzung von LoRa sind einige rechtliche Rahmenbedingungen zu beachten. Es bestehen\u00a0Einschr\u00e4nkungen<\/p>\n Eine solche Zusammenstellung ist in Arbeit.<\/p>\n <\/p>\n Die LoRa Funktechnik hat sich offenbar f\u00fcr Ballonfl\u00fcge bew\u00e4hrt.<\/p>\n Die erreichten Distanzen gehen offenbar bis 400km und mehr (Beispiel Report<\/a>) ohne speziell aufwendige Empfangstationen. Grunds\u00e4tzlich ist eine Sichtverbindung n\u00f6tig (LOS, Line of sight).\u00a0In grosser H\u00f6he limitiert die Erdkr\u00fcmmung die maximal m\u00f6gliche Distanz (der sog. Radiohorizont->Wikipedia). Als Beispiel betr\u00e4gt der Radiohorizont in 22km H\u00f6he ca. 600 km.<\/p>\n Grunds\u00e4tzlich unterliegt die Aussendung einem Pfadverlust resp. im Vakuum der Freiraumd\u00e4mpfung (-> Wikipedia).<\/p>\n <\/p>\n Ein Lora System mit dem PTS (Payload und Gateway Paar) ist eigentlich schnell gebaut. Das n\u00f6tige findet man<\/p>\n Nach der SW Installation gab ich dem Gateway eine statische Adresse, was etwas m\u00fchsam, siehe\u00a0https:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/sites\/raspberry-pi\/1912151.htm<\/a>.<\/p>\n Beim physischen Zusammenbau sollte man sorgf\u00e4ltig vorgehen. Mein Lora Shield war etwas durchgebogen und die aufgel\u00f6tete\u00a0Buchsenleiste mechanisch nicht solide befestigt.\u00a0Durch das Aufstecken auf den PI wurde die Buchsenleiste hochgehoben und die Kontakte offenbar gel\u00f6st. Von aussen war das nach dem Zusammenbau nicht mehr sichtbar.\u00a0Der Sender sendete einfach nichts und manchmal ein RTTY-\u00e4hnliches Signal. Nach einigem Haareraufen fand ich den Fehler und l\u00f6tete die Buchsenleiste nochmal neu auf.<\/p>\n Meine Minimal-Konfiguration f\u00fcr die Payload ist nur dies (Mode_1=1 f\u00fcr langsame SSDV Bild\u00fcbertragung, Mode_1=3 ist schon sehr schnell):<\/p>\n Auf der Frequenz 868.500 MHz\u00a0darf mit 25mW und 1% Duty Cycle gesendet werden (36 Sekunden pro Stunde), nicht ideal. F\u00fcr sp\u00e4tere Experimente werde ich\u00a0in den Bereich\u00a0869.700 – 870 MHz wechseln bei 5 mW ohne Duty Cycle Restriktion.<\/p>\n Auf dem Gateway legen wir den Standort des Gateways fest (=Vehicle\/Tracker im habhub)<\/p>\n und die globalen Optionen (f\u00fcr Testzwecke EnableHabitat=N, damit nicht Testdatein nicht in habhub geschickt werden)<\/p>\n und dann Frequenz, Modus und die AFC:<\/p>\n Der Modus 1 ist im Code definiert:<\/p>\n Es stellte sich heraus, dass die Frequenz um 5 KHz daneben liegt.\u00a0Es war kein Empfang bei 868.500 MHz m\u00f6glich und die\u00a0AFC korrgierte die Frequent automatisch auf 868.496 MHz herunter.\u00a0Sobald man mit der Taste Shift-D die Frequenz auf 868.501 MHz \u00a0korrigierte, griff die AFC wieder und fand auf 868.505 MHz das Signal.<\/p>\n In SDRsharp sieht ein Mode 0 Signal so aus (man muss den Input Gain im SDRsharp von 30-35dB bei RTTY auf ca 5-10dB herunternehmen). Hier ein Video LoRa Empfang<\/a>.<\/p>\n Der Upload der Daten (Kordinaten, Telemetrie und Bilder) ins habitat erfolgt, sobald\u00a0EnableHabitat=Y gesetzt wird. Zum Beweis\u00a0hier die Bilder:<\/p>\n Wenn man unter dem Namen der Payload die Telemetrie mit einem payload document definiert hat, werden die Daten auch richtig beschriftet und interpretiert (siehe fr\u00fchere Blogs). Dabei sollte man aber sicherstellen, dass auf den 3 Funk“wegen“ RTTY, APRS und LoRa auch die genau gleich formatierten Daten geschickt werden, wenn man sie simultan ensetzt.<\/p>\n Man sieht oben im Bild den empfangenen String ohne die Daten des BME280 Sensors (nach der internen Temperatur 32.9, der internen Spannung 4.1 und dem Strom 0.175 kommt nichts mehr). Man muss also wie beim APRS oder RTTY im Code (lora.c) die Telemetrie noch erweitern. Hier die massgebliche Stelle:<\/p>\n Die Felder werden kurz davor abgef\u00fcllt:<\/p>\n Als erste Anpassung geben wir die Batteriespannung auch 3-stellig aus:<\/p>\n und dann \u00fcbernehme ich 1:1\u00a0den angepassten\u00a0Code aus tracker.c (RTTY Telemetrie). Man beachte, dass die gleichzeitige Verwendung von einem BMP180 und einem BME280 in diesem Code nicht vorgesehen ist. Es\u00a0macht auch wenig Sinn.<\/p>\n Damit sind die Extrafields zwischen RTTY\/APRS und LoRa angeglichen, soweit es die entsprechenden Felder gibt. Hier die vom Lora Gateway empfangenen Pakete:<\/p>\n Noch zu tun: Kontrolle des Codes beim LoRa Gateway Empf\u00e4nger (gateway.c) resp. Kontrolle der Daten im habhub.<\/p>\n <\/p>\n Die von den Empfangsstationen zusammengetragenen Telemetriedaten lassen sich aus dem habhub exportieren, z.B. in ein CSV (raw data und alle erkannten Einzelfelder). Diese Daten wurden mit RTTY \u00fcbertragen.<\/p>\n <\/p>\n Die Frequenzberechnung ergibt sich aus der Formel im Datenblatt:<\/p>\n F (24bit Zahl im Register) = (f_RF x 2^19) \/ F(OSC) = f_RF\/(868 x 10^6) x 10^6 x 868 x 2^19 \/ (32 x 10^6)<\/p>\n F (24bit Zahl im Register) = (868\/32) \u00a0x 2^19 = 14221312 = 2 x 7110656<\/p>\n Im Code gateway.c steht dementsprechend (f (in MHz) *\u00a07110656 ) \/ 434.<\/p>\n <\/p>\n In lora.h werden die Konstanten f\u00fcr die Ausgangsleistung festgelegt:<\/p>\n In lora.c wird der Wert PA_MAX_UK als Integer in das Register REG_PA_CONFIG = 0x09 geschrieben. Der Wert 0x88 = 136 dezimal ist bin\u00e4r\u00a0 10001000.<\/p>\n F\u00fcr 25 mW = 14 dBm m\u00fcsste man 1000’1010 = 138 = 0x8A setzen (PA_MED_BOOST).<\/p>\n <\/p>\n Fragen blieben bei diesem ersten Experiment noch offen:<\/p>\n <\/p>\n Womit baut man sich am\u00a0g\u00fcnstigtsen ein mobiles LoRa Gateway, wie z.B. die HAB Modem Tracker App f\u00fcr RTYY? Ideen:<\/p>\n <\/p>\n Lora Hintergrundinformationen und Anwendungen<\/strong><\/p>\n Lora f\u00fcr Tracker und Ballone<\/strong><\/p>\n LoRa\u00a0und LoRa Module\u00a0im allgemeinen Die \u00dcbertragungstechnik LoRa ist noch relativ neu; es gibt noch nicht sehr viele Erfahrungen durch Amatuerfunker (es ist\u00a0kein „Dienst“ des Amateurfunks im rechtlichen Sinne, sondern konzessionsfrei nutzbar). Die eigentliche Technik steckt in einem Chip von Semtech\u00a0(wie Sx1272\/Sx1276) , dem Patentinhaber. Von HopeRF gibt es (ein lizenzierter Nachbau?) den Chip RFM96W, der […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8,12],"tags":[56,76,95,116],"yoast_head":"\nRechtliches<\/h4>\n
\n
LoRa Module speziell f\u00fcr Ballonmissionen<\/h4>\n
\n
LoRa Tracker mit PITS<\/h4>\n
\n
\n
![\"lora-gateway-aufbau2\"](\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/wp-content\/uploads\/2016\/11\/Lora-Gateway-Aufbau2.jpg\")
<\/p>\nLORA_Frequency_1=868.500\nLORA_Payload_1=pi9tss\nLORA_Mode_1=1<\/pre>\n
##### Your details #####\ntracker=HB9TSS\nLatitude=46.600\nLongitude=7.600\nAntenna=(lab setup)<\/pre>\n
##### Config Options #####\nEnableHabitat=N\nEnableSSDV=Y\nJPGFolder=ssdv\nLogTelemetry=Y\nLogPackets=Y\nCallingTimeout=60\nServerPort=6004\n#SMSFolder=.\/\nEnableDev=N<\/pre>\n
Config CE1 #####\nfrequency_1=868.500\nmode_1=1\nAFC_1=Y<\/pre>\n
IMPLICIT_MODE, ERROR_CODING_4_5, BANDWIDTH_20K8, SPREADING_6,\u00a0 0,\u00a0 1400, \"SSDV\"<\/pre>\n
![\"lora-gateway-mode1-ssdv\"](\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/wp-content\/uploads\/2016\/11\/lora-gateway-mode1-ssdv.jpg\")
<\/p>\n![\"lora-sdr-mode0\"](\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/wp-content\/uploads\/2016\/11\/lora-sdr-mode0.jpg\")
<\/p>\n![\"lora-habmap\"](\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/wp-content\/uploads\/2016\/11\/lora-habmap.jpg\")
<\/p>\n![\"lora-ssdv-hub\"](\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/wp-content\/uploads\/2016\/11\/lora-ssdv-hub.jpg\")
<\/p>\nDefinition der Telemetrie<\/h4>\n
if ((Config.BuoyModeAltitude > 0) && (GPS->Altitude < Config.BuoyModeAltitude))\n {\n sprintf((char *)TxLine, \"$$%s,%d,%s,%7.5lf,%7.5lf\",\n Config.Channels[LORA_CHANNEL+LoRaChannel].PayloadID,\n Config.Channels[LORA_CHANNEL+LoRaChannel].SentenceCounter,\n TimeBuffer,\n GPS->Latitude,\n GPS->Longitude);\n }\n else\n {\n sprintf((char *)TxLine, \"$$%s,%d,%s,%7.5lf,%7.5lf,%5.5\" PRId32 \",%d,%d,%d,%3.1f%s%s%s%s%s%s%s\",\n Config.Channels[LORA_CHANNEL+LoRaChannel].PayloadID,\n Config.Channels[LORA_CHANNEL+LoRaChannel].SentenceCounter,\n TimeBuffer,\n GPS->Latitude,\n GPS->Longitude,\n GPS->Altitude,\n (GPS->Speed * 13) \/ 7,\n GPS->Direction,\n GPS->Satellites,\n GPS->DS18B20Temperature[1-Config.ExternalDS18B20],\n ExtraFields1,\n ExtraFields2,\n ExtraFields3,\n ExtraFields4,\n ExternalFields,\n ExtraFields5,\n ExtraFields6);\n }<\/pre>\nif ((Config.BoardType == 3) || (Config.DisableADC))\n {\n }\n else if (Config.BoardType == 0)\n {\n sprintf(ExtraFields1, \",%.3f\", GPS->BatteryVoltage);\n }\n else\n {\n sprintf(ExtraFields1, \",%.1f,%.3f\", GPS->BatteryVoltage, GPS->BoardCurrent);\n }\n \n if (Config.EnableBMP085)\n {\n sprintf(ExtraFields2, \",%.1f,%.0f\", GPS->BMP180Temperature, GPS->Pressure);\n }\n \n if (GPS->DS18B20Count > 1)\n {\n sprintf(ExtraFields3, \",%3.1f\", GPS->DS18B20Temperature[Config.ExternalDS18B20]);\n }\n \n if (Config.EnableLandingPrediction && (Config.PredictionID[0] == '\\0'))\n { \n sprintf(ExtraFields4, \",%7.5lf,%7.5lf\", GPS->PredictedLatitude, GPS->PredictedLongitude);\n }\n \n if (Config.LoRaDevices[LoRaChannel].EnableRSSIStatus)\n { \n sprintf(ExtraFields5, \",%d,%d,%d\", Config.LoRaDevices[LoRaChannel].LastPacketRSSI,\n Config.LoRaDevices[LoRaChannel].LastPacketSNR,\n Config.LoRaDevices[LoRaChannel].PacketCount);\n }\nif (Config.LoRaDevices[LoRaChannel].EnableMessageStatus)\n { \n sprintf(ExtraFields6, \",%d,%d\", Config.LoRaDevices[LoRaChannel].LastMessageNumber, Config.LoRaDevices[LoRaChannel].MessageCount);\n }<\/pre>\nsprintf(ExtraFields1, \",%.3<\/strong>f,%.3f\", GPS->BatteryVoltage, GPS->BoardCurrent);<\/pre>\n
\u00a0if (Config.EnableBMP085)\n\u00a0{\n\u00a0\u00a0sprintf(ExtraFields2, \",%.1f,%.0f\", GPS->BMP180Temperature, GPS->Pressure);\n\u00a0}\n\u00a0\u00a0if (Config.EnableBME280)<\/strong>\n\u00a0{<\/strong>\n\u00a0\u00a0sprintf(ExtraFields2, \",%.1f,%.0f,%.1f\", GPS->BMP180Temperature, GPS->Pressure, GPS->Humidity);<\/strong>\n\u00a0}<\/strong><\/pre>\n16:10:59 Ch1: $$pi9tss,2,00:00:00,0.00000,0.00000,00000,0,0,0,28.4,4.127,0.000,20.8,960,50.6<\/strong>*0CF7\n16:11:00 Ch1: $$pi9tss,3,00:00:00,0.00000,0.00000,00000,0,0,0,28.4,4.127,0.175,20.8,960,50.6<\/strong>*21DD<\/pre>\n
Export der Telemetrie aus dem Habhub<\/h4>\n
\"$$PI9TSS,120,20:19:22,46.69093,7.67960,00764,0,0,0,28.2,4.1,0.175,21.6,960,54.9*A045\",HB9TSS,120,20:19:22,46.69093,7.6796,764,0.0,0,0,28.2,4.1,0.175,21.6,960.0,54.9\n\"$$PI9TSS,127,20:21:52,46.69094,7.68000,00744,0,0,6,28.1,4.1,0.175,21.6,960,54.6*BAAB\",HB9TSS,127,20:21:52,46.69094,7.68,744,0.0,0,6,28.1,4.1,0.175,21.6,960.0,54.6\n\"$$PI9TSS,128,20:22:05,46.69095,7.68021,00728,0,0,5,28.1,4.1,0.175,21.6,960,55.0*C2E8\",HB9TSS,128,20:22:05,46.69095,7.68021,728,0.0,0,5,28.1,4.1,0.175,21.6,960.0,55.0\n<\/pre>\n
Berechnung der Frequenz<\/h4>\n
Die Leistung<\/h4>\n
\/\/ POWER AMPLIFIER CONFIG\n#define REG_PA_CONFIG\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x09\n#define PA_MAX_BOOST\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x8F\n#define PA_LOW_BOOST\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x81\n#define PA_MED_BOOST\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x8A\n#define PA_MAX_UK\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x88\n#define PA_OFF_BOOST\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x00\n#define RFO_MIN\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 0x00<\/pre>\n
\n
\u00a0\u00a0\u00a0 case RF98_MODE_TX:\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 writeRegister(LoRaChannel, REG_LNA, LNA_OFF_GAIN);\u00a0 \/\/ TURN LNA OFF FOR TRANSMITT\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 writeRegister(LoRaChannel, REG_PA_CONFIG, Config.LoRaDevices[LoRaChannel].Power);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 writeRegister(LoRaChannel, REG_OPMODE, newMode);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 currentMode = newMode; \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 break;<\/pre>\n
\u00a0Offene Punkte<\/h4>\n
\n
What next<\/h4>\n
\n
\nQuellen<\/h4>\n
\n
\nhttp:\/\/www.airspayce.com\/mikem\/arduino\/RadioHead\/RH__RF95_8h_source.html<\/a><\/li>\n\n