COT LoRa 2.4GHz能传输多远、定位多准,我们用实测数据说话

SX1280(LoRa 2.4G)来了、COT协议栈来了、到底可以传输多远、定位到底有多准,是大家关心的问题。

基于SX1280(LoRa 2.4G)COT-MV1模组可以传输多远、定位精度如何,是目前大家关心的问题。
传输距离在无线电领域是一个比较模糊难以定义的问题,受到诸多因素影响,如发射功率、接收灵敏度、天线形式、通讯速率、设备使用的地理及建筑环境、设备使用场所的电磁环境等。
为保证距离评估具有典型意义,本次测试采用室外测试、室内测试二种结构阐述可以传多远,定多准。

 

通过测试LORA 2.4G 在12.5dBm发射功率情况下,可以实现家庭、别墅、单一楼层无盲区覆盖满足大多数应用场景。可以满足厂区、农场、高尔夫球场等大多数商业应用场景。适合区域微功率无线信号覆盖。

 


为什么需要区域微功率覆盖,这在大多数实时物联网、并有边缘计算需求的领域是非常需要的,例如智能家居中的门磁可以实现一节CR2450电池能连续工作大于10年,这在项目商业应用是非常重要的需求。

低功率、远距离带来的第二个好处是,传统纽扣电池可以使用,使商业应用产品的设计更加方便。
1.室外通讯可靠性测试
测试目的:测量在室外道路工况下的通信距离与丢包率、RSSI之间的关系
发射功率:12.5dBm
测试方法:使用2个COT-MV1,一收一发,发送节点位置固定,位于道路边缘,逐渐拉远接收节点的距离,接收节点亦位于道路边缘。收发节点均架设在1.6m高的三角支架上。发送节点以50%占空比连续发送数据包,接收点接收并统计信息,连续统计1000个数据包。改变参数进行多轮测试。
测试场地:
   


测试结果:

 

测试结果描述:见上表可见在通讯距离400米内,使用SF5可以可靠通讯。

测试结果描述:见上表可见在通讯距离600米内,使用SF7可以可靠通讯。

测试结果描述:见上表可见在通讯距离860米内,使用SF9可以可靠通讯,并有一定dBm冗余。

测试结果描述:见上表可见在通讯距离800米内,使用SF12可以可靠通讯,并有一定冗余。

2.室外通讯距离测试
测试目的:一个发送节点位于较高位置的楼顶,信号的覆盖范围,以及信号的绕射能力。
发射功率:12.5dBm
测试方法:使用2个COT-MV1,一收一发,发送节点位置固定,位于闽江学院教学大楼2号楼顶外延平台,接收节点架设在1.6m高的三脚架上,改变接收节点位置。发送节点以50%占空比连续发送数据包,接收点接收并统计信息,连续统计1000个数据包。改变参数进行多轮测试。
测试场地:
 


测试结果:

 


3.测距测试(走廊)
测试目的:测试COT-MV1模组在室内的测距精度以及测距能力
测试方法:使用2个COT-MV1,进行测距,固定一个节点,移动另外一个节点,每个测距点连续测试大于10次,求出平均值等统计信息。比较实际测距结果跟实际距离之间的偏差情况。
测试场地:办公楼6楼长廊,发送节点使用三脚架架高1.6m,接收节点位于离地面约50cm。
 


测试结果:

 

 
4.测距测试(空旷)
测试目的:测试COT-MV1模组在室外的测距精度以及测距能力
测试方法:使用2个COT-MV1,进行测距,固定一个节点,移动另外一个节点,每个测距点连续测试大于10次,求出平均值。比较实际测距结果跟实际距离之间的偏差情况。
测试场地:室外田径场,发送节点使用三脚架架高1.6m,接收节点位于离地面约30cm。
 


测试结果:
 


测距测试结果统计比较见图:

 

 

测距测试总结:
1)测距得到的距离值,总是比实际值偏低。室内走廊与室外空旷环境,测距效果,差距不大。
2)从绝对误差看,当实际距离在20米时,绝对误差达到最大值,接近10米,随着实际距离增加,误差值降低(小于6米)。这主要是由于COT-MV1的测距分辨率问题,导致在近场近距环境下,测距值与实际值偏差较大导致,这种偏差在20米时达到峰值。
4)从相对误差看,随着距离增加,相对误差则逐渐降低。
5)样本标准差体现了测距样本与均值的偏差离散度,从测试图可以看出,样本标准差呈现了波动的形态,当总体趋势来看,随着距离增加,离散度增加。
6)从样本标准差图可以看出,无论是室内环境还是室外环境,圆极化天线的测试结果离散度都比单极化天线要好,也即:圆极化天线可以保持较好的测距一致性。从测距的平均值和绝对误差来看,两种天线则没有明显的差别。
 

 
5.COT-MV1模组
COT-MV1模组由Apollo mcu+SX1280 2.4GHz radio构成,模组长宽高:18x12x2.7(mm),采用邮票孔封装,提供了一路SPI/I2C、一路UART(最高波特率可达921600bps)、一路SWD接口(支持SWIO调试)、32路可编程的通用输入输出接口(GPIO)
 


5.1.主要特性
 


5.2.模组引脚分布图

 


模组引脚图(顶视图)

5.3.模块封装

 

图5.2  推荐钢网尺寸图(单位:毫米)

 

5.4.机械尺寸
    
   


机械结构尺寸图(单位:毫米)

6.COT-MV1开发套件
基于COT-MV1模组系列开发套件提供一个开箱即用的窄带物联网解决方案,产品可以快速、安全地进行区域窄带物联网产品开发。套件包括COT-MV1模块转接板、开发底板、单极化天线、圆极化天线、编程器转接板、USB转串口线各二套及快速应用开发SDK,SDK内置COT协议栈及大量实用API和例程。
 

COT-M SDK

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  • 马恒
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    你好,我也在做有关lora测距的东西,有些问题想和你交流