Принцип и использование функции измерения дальности TOF модуля lora серии E28-2G4M20S |
Модуль Lora серии E28-2G4M20S представляет собой радиочастотный приемопередатчик 2,4 ГГц, разработанный и произведенный Ebyte. Модуль Lora обладает характеристиками большой дальности связи, чрезвычайно низким энергопотреблением в режиме низкого энергопотребления и оснащен высокопроизводительным устройством. Встроенная антенна на печатной плате.
Модуль lora серии E28-2G4M20S использует радиочастотный чип Semtech SX1280. Чип содержит несколько физических уровней и несколько методов модуляции, таких как LORA, FLRC, GFSK и т. д. Специальный метод модуляции и обработки значительно увеличивает дальность передачи модуляции LORA и FLRC. Это высокопроизводительный беспроводной приемопередатчик IoT, совместимый с протоколом Bluetooth. Превосходная производительность при низком энергопотреблении, встроенные функции постоянного тока и времени полета позволяют эффективно использовать этот чип в умных домах, системах безопасности, отслеживании местоположения, беспроводном измерении дальности, носимых устройствах, интеллектуальных браслетах, управлении здоровьем и т. д. SX1280 поддерживает RSSI, и пользователи могут при необходимости реализовать углубленную вторичную разработку. SX1280 также интегрирует времяпролетный анализатор, который может выполнять измерение расстояния;
Используется радиочастотный чип Semtech SX1280. Чип содержит несколько физических уровней и несколько методов модуляции, таких как LoRa, FLRC и GFSK. Специальные методы модуляции и обработки значительно увеличивают расстояние передачи модуляции LoRa и FLRC. Модуль LoRa представляет собой высокопроизводительный беспроводной приемопередатчик IoT, совместимый с протоколом Bluetooth.
Давайте кратко представим метод измерения времени полета (TOF):
Метод определения дальности TOF — это технология двустороннего измерения дальности, которая использует время прохождения сигнала данных между парой приемопередатчиков для измерения расстояния между двумя точками. Временной интервал между отправкой передатчиком сигнала данных и получением ответного сигнала принимающей стороны отмечается как Tt, а временной интервал между приемной стороной, принимающей сигнал данных передающей стороны, и ответным сигналом отмечается как Tr, как показано на рисунке. ниже. Время полета в одну сторону между парой приемопередатчиков равно Tf=(Tt-Tr)/2, а расстояние между двумя точками равно d=c*Tf, где c представляет скорость распространения электромагнитной волны.
Рисунок 1. Метод времяпролетной дальности.
Функциональность определения дальности SX1280 основана на измерении времени прохождения туда и обратно между парой приемопередатчиков SX1280. В этом процессе используется схема модуляции LoRa, позволяющая воспользоваться всеми преимуществами работы LoRa на большом расстоянии и с низким энергопотреблением. Базовая операция определения диапазона показана на рисунке ниже:
Рисунок 2. Принцип измерения диапазона SX1280.
1. SX1280 действует как ведущее устройство, отправляет запрос на определение диапазона и начинает измерение. Запросы ранжирования передаются на другой SX1280 (который должен быть настроен в подчиненном режиме), который принимает входящие запросы ранжирования в любое время. Когда ведущее устройство отправляет запрос ранжирования, оно также запускает внутренний таймер, который используется в качестве таймера ранжирования.
Подчиненная машина получает запрос ранжирования и синхронно обрабатывает входящий запрос ранжирования. Подчиненному устройству не нужно знать, когда отправляется запрос диапазона, но ведущему необходимо знать время обработки во время процесса синхронизации подчиненного устройства (ниже указано время обработки в ответе на определение диапазона, отправленном подчиненным устройством, это время обработки должно быть удалено из окончательного расчета расстояния). Главная и подчиненная машины используют не один и тот же таймер, а время независимо.
Наконец, ведомая машина отправляет синхронный ответ на определение дальности обратно на главную машину. После получения ответа на определение дальности ведущая машина делает выводы на основе затраченного времени, то есть времени, необходимого для распространения электромагнитной волны от главной машины к ведущей машине. снова ведомая машина и время процесса синхронизации Время полета туда и обратно, что позволяет определить расстояние.
Ниже приведены некоторые операции, которые могут вызвать ошибки измерений во время процесса определения дальности SX1280:
Как мы видели выше, хост процесса измерения дальности генерирует внутренний таймер, который используется для расчета времени прохождения (TOF) сигнала дальности. Когда ведомое устройство синхронизирует запрос ранжирования, существует известная задержка (время обработки). Если тактовая частота ведомого устройства отличается от частоты ведущего устройства, данные в процессе расчета будут неточными, что приведет к смещению расстояния. Этот источник ошибки называется ошибкой частоты.
Когда сигналы измерения дальности модулируются и передаются через цифровые и аналоговые сигналы, при передаче и приеме радиосигнала возникает определенная ошибка задержки (или расстояния). Как правило, эту задержку можно считать неизбежной, а это означает, что при расчете необходимо внести некоторую компенсацию этой задержки.
Другим подобным источником ошибки измерения является задержка антенны, которая представляет собой задержку сигнала, передаваемого (или принимаемого) антенной. Более того, эта задержка может быть неравномерной, поскольку задержка, возникающая в одном направлении излучения, может отличаться от задержки в другом направлении.
Многолучевое распространение относится к явлению многократного отражения и дифракции передаваемого сигнала от передатчика к приемнику. Этот эффект становится серьезным, когда между передатчиком и приемником возникают препятствия.
Подводя итог, на основании разделения различных источников ошибок можно сделать вывод, что существует две основные категории источников ошибок:
1. Для устранения отклонений, вызванных различными конкретными задержками, нам необходимо предоставить конкретную компенсацию.
2. Из-за отклонений, вызванных неизвестными переменными, ведущее и ведомое устройства необходимо исправить в соответствии с фактической ситуацией.
Вышеизложенное в основном знакомит с принципами и мерами предосторожности при определении дальности. Ниже представлены некоторые применения модуля E28 для определения дальности и позиционирования:
Модуль E28 для определения местоположения и позиционирования не требует технологии GPS-позиционирования. Он может быть наименьшим по размеру и иметь наименьшее энергопотребление. Его можно использовать в различных отраслях и областях, таких как складирование и логистика, животноводство и строительство.
В настоящее время крупный рогатый скот и овцы в животноводстве в основном полагаются на ручной уход, а затраты труда высоки; крупный рогатый скот и овцы не обнаруживаются, а крупный рогатый скот и овцы теряются в той или иной степени каждый год. Некоторые решения для позиционирования GPS + GPRS являются дорогостоящими и; имеют небольшой срок службы батареи.
Примените функцию измерения дальности и позиционирования модуля E28 в животноводстве, чтобы сформировать систему позиционирования крупного рогатого скота и овец. Система позиционирования крупного рогатого скота и овец в основном состоит из модуля позиционирования E28, шлюза E28 и платформы управления домашним скотом. Модуль позиционирования E28 в основном используется для индивидуальной переписки крупного рогатого скота и овец. На выбор предлагается несколько шлюзов E28, которые могут удовлетворить потребности крупных ферм. Модуль позиционирования E28 регулярно отправляет пакеты данных на несколько шлюзов E28, а шлюзы E28 передают эти данные на платформу управления животноводством. Платформа управления животноводством обрабатывает и анализирует эти данные с помощью алгоритмов и может просматривать конкретное местоположение и состояние здоровья крупного рогатого скота и овец. Когда крупный рогатый скот или овцы заболевают, персонал может быстро приехать к месту нахождения крупного рогатого скота и овец для спасения и лечения.
该定位解决方案成本低、功耗低（电池供电），是牲畜定位的理想解决方案。
现代化仓库已成为企业的物流中心。它们的作用不仅是储存，还可以处理材料。因此，如何利用信息技术、自动化技术等现代技术来提高仓库作业的速度和效率的问题就变得相关了。人们关注的焦点。
在仓库作业中，叉车是物料搬运的主要工具。他们需要在交易过程中快速定位货物并快速返回运营信息。叉车还可以与仓库组成智能仓库定位系统，实现叉车路线导航和实时叉车定位系统（货物定位）的功能。
Lora E28系列模块可以满足存储系统的定位需求，形成低成本、低功耗的实时定位系统。
| Комментировать | « Пред. запись — К дневнику — След. запись » | Страницы: [1] [Новые] |
