Tecnologia em Rede: Explorando a Comunicação Radio Lora Com Raspberry Pi

Quando trabalhamos com projetos baseados em Raspberry Pi, muitas vezes precisamos enviar dados para um receptor localizado fora da nossa rede Wi-Fi. Nesse caso, podemos usar um extensor de Wi-Fi ou uma longa corda de Ethernet (até 100 metros), mas existem outras soluções mais confiáveis que exploraremos aqui.

Uma delas é a comunicação radio Lora, que usa um sistema de rádio de longa distância e pode transmitir pequenos pacotes de dados em baixa taxa de bits (300bps a 50kbps), o que é ideal para sensores IoT e assim por diante. O seu maior benefício é a sua capacidade de resistir ao ruído e à interferência, permitindo uma distância de até 15km (9 milhas) em áreas rurais. As Lora nodes podem enviar dados umas para as outras, ou você pode usar uma LoraWAN gateway para receber vários canais – ou seja, uma existente no, por exemplo, O Tamanho na rede de coisas, ou sua própria.

Ao contrário disso, o 4G celular é uma alternativa que oferece dados mais rápidos, e vamos explorar duas soluções de adicionar ao lado aqui, juntamente com um módulo GPS separado para localização e marcação no tempo ultra-exata.

Observações Importantes

Observem o aviso a seguir.

A comunicação radio Lora usa as faixas de rádio do ISM (Industrial, Científico e Médico). Qualquer pessoa pode transmitir aqui sem licença, mas você deve cumprir os parâmetros regionais estabelecidos pelas autoridades locais (por exemplo, Ofcom no Reino Unido, FCC nos EUA, ETSI na Europa). Isso inclui limites de frequência radio, ciclo de trabalho e potência de transmissão.

Abaixo estão algumas opções de módulos LoRa para Raspberry Pi que funcionam.

SX1262 LoRa Node Módulo para Raspberry Pi Pico

Alocação LoRa (£ 14/ $ 19) com transceiver SX1262, que oferece eficiência de potência superior e um pouco mais longo alcance do que o SX1276 anterior. A placa possui conexões femininas duplas, então tudo o que precisa é de um Raspberry Pi Pico equipado com cabos de conexão masculino para plugá-lo nele. Além disso, estende os pinos do Raspberry Pi Pico para cima.

Alocação inclui bateria de LiPo de 600mAh de 3,7V conectada à IC de recarga da placa, então você está pronto para um poder remoto. Havia também uma versão para a banda de frequência 868 MHz da Alocação para o Reino Unido e a Europa (incluído) com um 'antena de stub' fornecida, enquanto a Waveshare vende três versões, cada uma afinada em uma diferente frequência - certifique-se de escolher a adequada para sua região.

Tenha em mente que a documentação da Waveshare não é assim tão fácil de seguir.

Bonnet de Rádio Lora com OLED

Aplique essa placa LoRa (£ 31/ $ 42) em cima do conector GPIO de qualquer computador Raspberry Pi de 40 pinos padrão. embora seja marcado com '915 MHz' no site da Adafruit, ele pode usar a banda de frequência norte-americana e australiana do ISM no 915 MHz ou a banda do 868 MHz da Europa - você só precisa garantir que você defina a bandeira correta para sua região em seus scripts.

Bonnet inclui uma tela OLED 128x32 que você pode usar para mostrar mensagens de status.

Há também três botões minúsculos que você pode usar para criar uma interface do usuário ou enviar mensagens de teste.

Ao conectar seu próprio antena, você pode conectá-la ao conector U.FL da placa ou simplesmente soldá-la no padrão ao seu lado.

Observem as opções de módulo LoRa e o bonnet de rádio em seguida, que pode ser montado no Raspberry Pi em uso, e use a placa LoRa com a conexão do Raspberry Pi Pico para transmitir dados a distâncias consideráveis, ou use o bonnet LoRa para montá-lo no Raspberry Pi de 40 pinos padrão para um uso semelhante.

Ao contrário do módulo LoRa em uso com a placa Raspberry Pi Pico, você pode usar o bonnet para montá-lo no Raspberry Pi existente de 40 pinos padrão, e pode usar a tela OLED e os botões minúsculos para criar uma interface do usuário, ou simplesmente enviar dados de forma confiável através do bonnet, que pode trabalhar com diferentes frequência de rádio dependendo da região e do seu equipamento de conectividade, e que podem transmitir em diferentes áreas para o seu equipamento de recebimento, com um alcance de até 15km em áreas rurais, e que pode resistir ao ruído e à interferência ao longo das distâncias.