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Rete sensori wireless: test dei MODULI LoRa

In previsione di un utilizzo in reti di sensori a lunga distanza, AURORAS ha testato il range di trasmissione di moduli con tecnologia LoRa.

Il test è avvenuto in campo aperto utilizzando 2 moduli, configurati uno come trasmettitore e l’altro come ricevitore collegato tramite porta seriale ad un pc portatile.

Il test ha previsto il monitoraggio principalmente di due parametri:

1. SNR (rapporto segnale rumore)
2. RSSI (indicatore di forza del segnale ricevuto)

La configurazione dei due nodi è stata la seguente

  • Channel : CH_14_868
    La tecnologia LoRa prevede la possibilità, nella versione europea, a 868 Mhz, di poter scegliere tra 8 diversi canali.
  • Power : High
    Riguarda la potenza di trasmissione che si può configurare in 3 diversi modi: Low, High, Max
LOW 0 dBm
HIGH 7 dBm
MAX 14 dBm

Il primo passo è stato identificare il punto di trasmissione. E’ stato scelto un palo di illuminazione da campo sportivo con lo scopo di elevare il trasmettitore di circa 15 metri da terra.

Nell’immagine possiamo osservare il posizionamento del nodo di trasmissione.

LoRa TX antenna

Una volta che questo è stato installato, si è proceduto alla verifica della ricezione del segnale a terra, quindi a circa 15 metri di distanza.
Il risultato è stato il seguente:
SNR : 7
RSSI : -114

Mantenendo le medesime impostazioni abbiamo provveduto a spostarci di circa 7 Km in linea retta. Il cerchio arancio indica dove è stato posizionato, all’incirca, il nodo di ricezione. E’ bene far notare che i due nodi fisicamente non si “vedevano”:  il ricevitore è stato posizionato in pianura con presenza di ostacoli naturali (alberi) che di fatto toglievano la “line of sight” (linea di vista).

LoRa Tx_Rx 1

Detto questo i moduli non hanno comunque avuto nessun problema di ricezione e la trasmissione, durata circa 30 minuti, non ha subito nessuna perdita di dati.
La trasmissione avveniva ogni 2 minuti.
Il risultato è stato il seguente:
SNR : -17
RSSI : -110

Possiamo notare che per un RSSI praticamente invariato, il rapporto segnale/rumore è notevolmente cambiato. Questo non ha comportato alcun problema tenendo conto che i moduli LoRa riescono a gestire un SNR fino a -20dB.

LoRa maps 1

La terza e ultima prova è stata eseguita aumentando la distanza fino a 10 Km. Luogo scelto per posizionare il ricevitore: le colline di San Colombano al Lambro a circa 200 metri sul livello del mare con presenza di ostacoli naturali quali alberi. Anche in questo caso abbiamo ottenuto una trasmissione senza problemi.
Il risultato è stato il seguente:
SNR : -16
RSSI : -110

LoRa Tx_Rx 2

Possiamo notare come SNR  e RSSI siano rimasti invariati rispetto alla precedente trasmissione in virtù del fatto che il modulo di ricezione è stato elevato di 200 mt.

LoRa maps 2

Conclusioni:
Possiamo dire che il test sul range di trasmissione dei moduli LoRa da noi effettuato si è rivelato positivo dandoci la sicurezza che questa tecnologia è stabile e pronta per l’utilizzo in reti di sensori a lunga distanza.





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