Простой поисковый радио маячок.
Автономности пару дней как-то маловато, а с месяц или полтора в самый раз. Разработку начал год назад и провел множество испытаний, и каждый раз находятся моменты которые хочется доработать и сделать лучше, а так прошивки почти готовы, еще пару правок с мелочами и можно закинуть на форум.
О батарейном питании GPS модуля можно забыть, элементы типа 2032 плохо работают с токами в 18-25мА, а модуль будет кушать такой на протяжении 10-15 секунд, попутно минимальная мощность передатчика около 20мА, не хватит конденсатора, батарейка даст просадку. Фирменные маяки так же делаются исходя из этого принципа, аналоговые Marshall на 2032, а цифровые с GPS на литий-полимерном АКБ.
Пробовал выключать GPS хардварно, режим сна на L70-R и ATGM336H не заточен под экономию питания, потребление в нем более 80мкА, когда использование полевого транзистора позволяет войти в полное отсутствие тока, оставив лишь 10мкА для ноги резервной памяти спутников.
О загрузке альманаха спутников, а где вы найдете ресурсы хранить и считать эти данные? Для этого понадобится интернет подтягивать, при том холодный старт безопасно можно сделать разбудив маяк еще до использования, скажем приехав на поляну, вы сразу увидите что он исправен, статус напряжения АКБ и дальше он уже будет в горячем старте, готовым к работе с задержкой 6-10с, да и холодный старт это 30-40 секунд.
Триангуляция сигнала обычному человеку не пригодится, вы больше потратите времени располагая антенны и оборудование, чем простой пеленг с направленной антенной типа волоновой канал, тот же маяк на Si4432 легко находится, направленность с 3х элементной ягой отличная, можно упереться в куст с маяком с погрешностью 40см, просто дальности не всегда хватает, упади такой маяк в густую траву, все усложняется.
Одним из актуальных направлений считаю понижение частоты, LoRa отлично выковыривает пакеты из уровня шума, но на реальной пересеченке 432МГц значительно давятся лесом и рельефом, хочется протестировать работу при 170-240МГц, даже с укороченной антенной дальность в зарослях должна вырасти, но на Али пропали такие модули, вижу лишь один вариант - самостоятельно изменить обвязку фильтра 433 модуля в более низкочастотную. Так же возможна работа с направленными антеннами, это еще +30…40% расстояния.
Сам ориентируюсь на длительную работу, не копал особо в сторону таблеток. Ошибся, не 2032, а побольше таблетку CR2450 и кондер 1F, используют в лоратрекере -на кикстартере проект .
новые приемники ловят на горячую 1-2с. мой M8Q в среднем 4-6c, хотя по паспорту должен бы 1с. - видимо есть тонкости отладки. Питание приемника еще зависит от режима работы, например стандарт 10Hz 17мА, эконом с частотой 1Hz - 5мА. Поновее M10S в стандартном 6мА и эконом 2мА.
Маяк в вашем решении необходим редко, ему достаточно слушать запрос на выдачу координат, а там подключить питание к приемнику, а значит ваш вариант с полным отключением питания интереснее.
Альманах спутников скачает и хранит базовая станция, которая на руках, там и батарейка, и антенна серьезнее в GPS, и процессор посолиднее. С нее загрузить в маяк по лоре, и это в теории, u-blox называет такую подгрузку AssistNow, реально не применял.
Мои маяки для простых людей, которые направленную антену раздавят во второй поездке, там бы чего попроще. Хотя ваши раскладные наверное приживутся, доставать то их при ЧП.
Считается сложные решения менее надежны, а подгрузка спутников требует много радиоканала, при этом сама LoRa не любит работать в движении, и на предельных расстояниях очень здорово рвет пакеты, то есть загрузить данные спутников получится лишь в близких расстояниях и лишь на больших скоростях, а маяк передает пакет в 10 байт за 0.8 секунд(62кГц SF11). Проще отказаться от сложных операций и принимать GPS на холодную, даже с проволочной антенной в облачную погоду в лесу проблем не возникает, пол минуты и он работает, а дальше горячий старт. Обмен же сложными данными это больше ног МК, больше кода, больше сложностей.
Посмотрел презентацию на кике, такая сеть как они хотят потребует кучи базовых станций в городе, вполне реально но не интересно, не для леса с дребенями, а вот денежку они захотели здорово, 10тыс енотов, конечно с таким бюджетом можно строить самоделки 😒
По работе маячка пока считаю наиболее рационально после пробуждения передавать серию из 3-5 пакетов координат с интервалом по времени, то есть работать после пробуждения 20-40с., на предельных расстояниях маяк видит активность канала в CAD опросе, но прием и передача валидных данных происходит с большими затруднениями, видно что нам что-то отвечают, но принять можно лишь короткие пакеты с искажениями, более половины данных отваливается, и лишь один из серии будет принят корректно. Очень короткие пакеты работают плохо, длинные тоже, наиболее помехоустойчивыми оказались сообщения 10-20 байт.
ответ саппорта U-Blox:
–
Альманах на самом деле не важен и не используется для навигации на современных приемниках. Однако для его загрузки требуется 12,5 минут.
Эфемерида используется для навигации и имеет решающее значение, вместе со временем, для быстрого получения Time to first fix.
При хороших условиях конструкции с правильной плоскостью заземления должны получить исправление менее чем за 30 секунд.
–
применение AssistNow, позволит получать данные за 10с, что лучше 30, но не глобально, думал там речь о секунде-двух…
Посмотрел презентацию на кике, такая сеть как они хотят потребует кучи базовых станций в городе
они в третей версии отказались от таблеток и перешли на большие литиевые батарейки.
На кикстартере же наткнулся на китайский трекер с красивым контролером: 
просят $170
Отображает id трекера, расстояние и направление, что удобно обывателю и напряжно разработчику и наверное профи тоже хотел бы видеть всю картину. Интересен подход с настройкой через смартфон по блютуз - туда же сгружаются данные по подвижности носителя трекера, и грустно с 10ч работы, будто на две прогулки хватит. Видимо они не отключают маяки, чтобы стрелочка всегда указывала на маяк, а еще чтобы отследить предельное расстояние настроенное со смартфона - виртуальный забор. В команде заявлен спец по оптимизации приемников GPS… Не обсуждаемый Простой маячек, и вроде как блютуз лишнее, только хотелки растут и вот уже здорово бы следить за маршрутом птички, скоростью, температурой…))
Читал, что некоторые обрезают координаты GPS до достаточной точности, чтобы сократить посылку, как-то еще ужимают данные. В соседних ветках дальнолетов подобные самоделки и связанные вопросы обсуждают
Что думаете насчет перевода в режим поиска по тональному звуку на случай, если не удастся поймать координаты за 50с специальной командой или по таймеру?
Что думаете насчет перевода в режим поиска по тональному звуку на случай, если не удастся поймать координаты за 50с специальной командой или по таймеру?
Тестировал подобное, и пришел к выводу что это лишнее, GPS всегда удается принять, исключения лишь утопленники, но там просто не будет приема, команда не пройдет, да и для тоновой работы необходима направленная антенна, а LoRa без нее дальше ловит чем Si4432 с ней, как результат на практике быстро приходит понимание что тоны уже ненужны.
Проект от китайцев красивый, но это паркетник, с 900МГц поиск в дребенях невозможен, даже 430МГц много, надо не более 315, а лучше 170-200МГц. Лес, кусты и рельеф очень давят высокие частоты, сигнал что может идти до 10км в хороших условиях в лесу при 900МГц задавится через 400 метров.
Направление отображается у всех таких трекерах, но для указчика без движения надо допаивать гирокомпасо-акселерометр, а это еще 10-12$ запчастей и куча кода 😦
В том что у меня на видео только GPS и LoRa, больше ничего нету, наиболее простой и дешевый вариант, а с учетом что поиск означает движение при любом раскладе, ну не так красиво но работает, главное дешево. Модуль связи по блютусу тоже хочется добавить, но это планы на потом, и это дешевле чем модуль компаса, но там придется писать программу на телефон, а не уверен что осилю.
Модуль связи по блютусу тоже хочется добавить, но это планы на потом, и это дешевле чем модуль компаса, но там придется писать программу на телефон, а не уверен что осилю.
на просторах гитхаба несколько вариантов от простых терминалок, до входа на контроллер через вэб админ-панель, особенно много на есп32 с блютуз на борту или есп8266 через вайфай. Вопрос зачем, если текущее решение закрывает потребности, а вот как развитие вполне.
В роликах показываете маяки на 1км в лесу, а на какое бы хотелось, как далеко птицы улетают? Смотрел трекеры для птиц у буржуев- чуть ли не 500м в саванне, по ходу аналоговые.
Самые дальнобойные маяки заморского производства могут далеко доставать, в пустыне вплоть до 50км и дальше, но там множество факторов и это аналоговая узкополосная морзянка, сложные аналоговые фильтры и усилки, а цифровая связь обычно до 10км работает, но на деле 2-3км лесо-кустов отличный показатель даже для 50км фирменных аналоговых маяков.
По самих птицах ситуации бывают разные, ястреба обычно далеко не сваливают, заигравшись может унести до ближайшего леса, максимум пару сотен метров в глубину, а вот сокол запросто перемахивает под настроение 5-15км, при этом даже фирменные маяки работают до первой высоковольтной ЛЭП. Также для птицы существует ограничение в весе маяка, обычно это 10г, и более тяжелые проекты нежелательны, LoRa+GPS+Attiny13 в этот вес укладывается с 100мАч акумом. В случае с коптером маяк получается легче, ненужна клипса крепления и даже можно отказаться от корпуса, а это два-три грамма. Еще существуют симкарточные трекеры, тоже хорошо себя показали, но у них большой вес, 20-25г и аккумулятора хватает на день или два.
Ранее постоянно пользовался аналоговым маячком на Si4432, его дальность в лесу на рацию 600-800 метров, и несколько раз за год выручило 😎
надо не более 315, а лучше 170-200МГц.
вот оно: e22-230t22s
UART module based on SEMTECH SX1262. It has multiple transmission modes working in the 220.125MHz~236.125MHz. 22dBm（160mW）
На али по 8$
Мощнее стандартных и внутри вроде как проц серии STM32 - их прошивают, делают приемо-передатчики, маяки…
hlk-l01 модуль LoRa 150-900Mhz (3.7$ на тао) - видимо нужно писать и спрашивать как и где купить модули с частотой пониже.
e22-230t22s это UART модуль для ардуинок, размерами и весом как бустерный 1Вт, не подходит для подобных проектов в связи отсутствия прямой связи с чипом LoRa, внутри той платы имеется чип посредник, который управляет радиомодулем, и это режет множество функционала, попутно увеличивая потребление в режиме сна. Для маячка гораздо лучше подходят простенькие мелкие SPI модули 16х16мм, которых тысячи, и цены на них ниже. Последнее время произошли изменения на Али, пропали модули низких частот, возможно какие-то запреты или санкции. А так все эти радиомодули умеют работать в широком диапазоне частот, различия в выходной обвязке “Т” фильтра, изменив номиналы 0603 рассыпухи модуля можно работать на другой частоте, только детальки там очень микроскопические и сами номиналы неизвестны. Как помощь в обвязке - мануал AN627 от Si4x6x, где рассматриваются различные выходные каскады подобных модулей и их номиналы в зависимости от частоты.
e22-230t22s Последнее время произошли изменения на Али, пропали модули низких частот, возможно какие-то запреты или санкции. А так все эти радиомодули умеют работать в широком диапазоне частот, различия в выходной обвязке “Т” фильтра, изменив номиналы 0603 рассыпухи модуля можно работать на другой частоте.
в описании hlk-l01 частота конфигурируется командой:
AT+FREQ=470000000
OK
AT+FREQ=？
470000000
про обвязку не вспоминают- работать будет, а эффективность не обещают)) полагаю, что остальные все модули так-же конфигурируются.
В России али наладили локальные склады, а к нам пока тянут с Китая. Заказываю на Тао- выбор больше, дешевле и доставка обычно быстрее. пользуюсь всякими посредниками, ок 370р/кг.
brunh вы меня не слышите, UART модули непригодны. Только полный доступ со SPI к родному чипу SX12xx, никаких “AT+?”, иначе у вас будет как у тех ребят с гитхаба, 1 сутки работы 😃
Тестовый маячек пролежал 2 недели, при этом напряжение АКБ емкостью 150мАч просело до 3.89в(делал вызовы но не много), вроде потребление сходится с расчетами, и для 100мАч аккумулятора будет до месяца. Это хуже чем у аналогового Si4432, тот мог два месяца валятся.
Что лучше: дальность или потребление? Согласно мануалу сейчас чуйка -137дБм, но если сделать -135дБм, то в режиме сна будет почти вдвое больше времени акума.
Что лучше: дальность или потребление? Согласно мануалу сейчас чуйка -137дБм, но если сделать -135дБм, то в режиме сна будет почти вдвое больше времени акума.
Как показывает практика интенсивно ищут первые 2-3 дня ну максимум неделя, но нужно чтобы хватило энергии для поиска. Интересно как можно управлять чуйкой модуля?
Не всегда заряжал старый маячек перед использованием, зная время жизни в 1.5 месяца запросто неделю-две таскал без дозарядки, и прокатывало, а с LoRa запаса меньше 😃
Высокая чуйка LoRa основывается не только на элементной базе, но и на софтварной обработке, на ст. 20-22 мануала приведена таблица чувствительности в зависимости от ширины канала и фактора размазывания(волно-времени на бит, SF), при конфигах с меньшей скоростью чувствительность растет, оптимальным при длительных испытаниях оказались 62кГц SF11, опускание частоты ниже требует специального калиброванного генератора на входе, а выше сильно режет дальность, при этом разница по SF12 и SF11(2дБм) в лесу составила около 100м. из 1км, но при SF12 время жизни передатчика и сна очень небольшие, а переход к SF10 приведет маяк в похожее состояние на Si4432, будет до 2х месяцев от мелкого АКБ, что очень удобно, но дальность упадет до 650-700 метров в лесу, что плохо, то есть вроде дальнейшая экономия не перекрывает потери дальности. Поэтому остановился на SF11, это 800-900м в лесу, и даже 1км иногда пробивает, но крайне рандомно и без стабильности, но относительно щедяще для акума.
Сама экономия достигается от сокращения CAD опроса наличия сигнала вызова выхода из сна, для 62кГц: SF12=120мс, SF11=58мс, SF10=28мс, это главный потребитель при пробуждении тини13 передатчика с током 12мА+тини.
Тестирование прошивки LoRa+GPS закончил, маячек стабильно пролежал почти три недели, производил периодические вызовы раз в несколько дней,
150мАч АКБ просел до 3.83в, и готов к дальнейшим испытаниям. Прошивка стабильна и наконец могу ее выложить, со сборкой маяка каких-то особенностей нет, а вот пульт-приемник достаточно муторное устройство.
В схеме пульта-приемника присутствует DC-DC преобразователь, чтобы питание было на уровне 4-4.1в не зависимо от уровня АКБ., мощность передатчика модуля LoRa повышается при росте напряжения, ЖКИ 5110 и GPS всеядны, и отлично себя ощущают без кренок. ФЮЗЫ в меге8 стоковые заводские, шунт замера напряжения АКБ делит питание пополам, например два резистора по 500кОм. Приемник умеет определять наличие GPS и LoRa, и выводить соответствующие ошибки.
Отдельные проблемы были с ЖКИ 5110, по неизвестной причине картинку показывают только красные, те что с текстолиткой красного цвета, а из синих ни один не работал, из 5шт таких ЖКИ лишь 2шт оказались исправными, мне они все б/у попадались, много брака, также контакты внутри ЖКИ часто просто луженные, и отходят, приходилось подгибать и подкладывать изоленту, сами ЖКИ требуют инициализацию, и когда отходит контакт при включении, то показывать начнет лишь после передергивания питания. Корпус приемника “Z45” с размерами 100х56х43, начинка едва влезла. Модуль радио паять желательно прямо на разъем антенны, чем меньше паразитных кабелей тем лучше.
По сборке маячка особенностей нет, полностью повторяет компоновку маячка Владимира, добавился лишь GPS модуль и нога что управляет его питанием, отсекает полевым транзистором Р-типа, ну и ФЮЗЫ тини13 для активации ноги ресет в выход: High FUSE=“FE”, на маячке преобразователи питания не используются, LoRa и GPS питаются напрямую с АКБ, по мере разряда АКБ незначительно падает дальность.
Для модуля GPS важно не забывать подпаять резервное питание, мелкий проводок на соответствующую ногу от основного АКБ, иначе быстрого старта не получится, об этом много и детально пишется в мануалах самих GPS, также не стоит забывать что дешевые NeO-6M очень часто идут с протухшей батарейкой, желательно ее аналогично выпаивать и запитывать от основного АКБ, с горячим стартом поиск спутников сокращается до 10-20 секунд. Приемник и передатчик тестировались с разными модулями GPS: Neo-6M, ATGM336H, L-70R.
А возможно использовать дисплей SSD 1306 ? Олед дисплеи намного надёжней чем жки и тоже есть SPI интерфейсом, от 5110 я отказался еще лет 5-6 назад.
Есть где-нибудь исходники приемника глянуть? Экран ничего не отображает.
Исходники то есть, но там AV R ассемблер, грязновато и малочитабельно. Не знаю почему но было много проблем с ЖКИ от нокии, лишь один из трех-пяти штук хотел работать, и лишь те у которых была платка с припаянными элементами, сами ЖКИ шли б/у, думаю надо переходить на более новый индикатор типа LCD12864, там безотказнее и надежнее все сразу. Попутно испытания показали что нужно добавлять модуль гирокомпаса, направление с GPS в движении бесит.!
короче, проще взять дешевый полетный контроллер и к нему подключить дисплей и радиомодуль?
с полетными контроллерами не знаю как и чего, дела не имел