Thiết kế và thực hiện cổng chuyển đổi LoRa - GSM giám sát các nút dựa trên công nghệ LoRa

Bài viết "Thiết kế và thực hiện cổng chuyển đổi LoRa - GSM giám sát các nút dựa trên công nghệ LoRa" đã thiết kế và thực hiện cổng chuyển đổi (Gateway) LoRa– GSM (Global System for Mobile Communications) tích hợp màn hình cảm ứng HMI (Human Machine Interface), để giao tiếp với người vận hành thay thế cho một máy chủ LoRa. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế và thực hiện cổng chuyển đổi LoRa - GSM giám sát các nút dựa trên công nghệ LoRaTạp chí Khoa học & Công nghệ Số 15 1Thiết kế và thực hiện cổng chuyển đổi LoRa - GSM giám sát các nútdựa trên công nghệ LoRaHồ A Lil*, Bùi Vũ MinhKhoa Cơ khí - Điện - Điện tử - Ô tô, Đại học Nguyễn Tất Thành* halil@ntt.eduTóm tắtLoRa (Long Range Radio) là công nghệ không dây truyền dữ liệu tầm xa, tiêu thụ năng Nhận 06.08.2021lượng thấp cho các ứng dụng M2M và IoT. Nhóm tác giả đã thiết kế và thực hiện cổng Được duyệt 22.09.2021chuyển đổi (Gateway) LoRa– GSM (Global System for Mobile Communications) tích Công bố 10.11.2021hợp màn hình cảm ứng HMI (Human Machine Interface), để giao tiếp với người vậnhành thay thế cho một máy chủ LoRa. Cổng chuyển đổi sàng lọc và đưa dữ liệu lênmáy chủ IoT thông qua mạng di động GPRS/3G/4G tương thích với mọi địa hình khác Từ khóanhau. Nút LoRa sử dụng cảm biến không dây dùng pin tiết kiệm năng lượng, đồng bộ IoT, long range,với cổng chuyển đổi. Sản phẩm LoRa 433MHz đã được thử nghiệm ở hai vùng địa gateway IoT, nodehình: đô thị và nông thôn. Kết quả cho thấy cổng chuyển đổi đảm bảo yêu cầu kiểm LoRa, low power sensorsoát và truyền dữ liệu đạt độ tin cậy cao và ra quyết định điều khiển ổn định; có thể network, GSM, HMI,được sử dụng trong công nghiệp, quan trắc môi trường nông nghiệp và y tế. sensor network ® 2021 Journal of Science and Technology - NTTU1 Mở đầu BW) cố định 125 KHz hoặc 500 KHz và down-chirp có tần số giảm theo thời gian và trong kênh băngTự động hóa quan trắc môi trường đòi hỏi phải thu thông 500 KHz; mã hóa theo nguyên tắc bit 1 cho up-thập, xử lí và lưu trữ một lượng dữ liệu lớn thông số chirp, và bit 0 cho down-chirp trước khi truyền racủa các cảm biến. anten để gửi đi. Hệ số lan truyền tin (Spreading Factor1.1 Công nghệ LoRa - SF) ngắn nhất từ SF7 đến dài nhất SF12, tốc độ mãCông nghệ LoRa do hãng Semtech phát triển có cự li hóa Code rate (CR) từ 1 - 4 [2, 3]. SF, BW và CR là 3truyền xa với tiêu thụ nguồn thấp, đáp ứng cho các hệ thông số cơ bản có thể tùy biến trong kĩ thuật truyềnquan trắc hiện đại bao phủ một vùng địa lí lớn. LoRa của LoRa. Trong đó, SF và BW ảnh hưởng thời gianmạng hoạt động trên tần số 433 MHz hoặc 915 MHz truyền và khoảng cách truyền dữ liệu, còn CR xác(được phân theo khu vực trên thế giới). Khả năng định thời gian mã hóa dữ liệu. Phương pháp này giúptruyền dữ liệu từ 0,25 kbps đến 50 kbps [1]. LoRa áp giảm độ phức tạp cần thiết của mạch nhận để giải mãdụng kĩ thuật điều chế trải phổ Chirp Spread Spectrum và điều chế lại dữ liệu; không cần công suất phát lớn(CSS) thay thế cho công nghệ điều chế truyền thống vẫn có thể truyền xa, cung cấp sự cân bằng giữa độDirect Sequence Spread Spectrum (DSSS), dữ liệu nhạy thu với tốc độ dữ liệu, cả khi tín hiệu thấp hơnđược băm bằng các xung cao tần để tạo ra tín hiệu nhiễu; các chirp rate khác nhau có thể hoạt động trongchipped có dãy tần số cao hơn tần số của dữ liệu gốc; cùng một khu vực mà không gây nhiễu nhau, nhờ đósau đó chipped được mã hóa theo các chuỗi chirp nhiều thiết bị LoRa có thể trao đổi dữ liệu đồng thờisignal (hình sin có tần số thay đổi theo thời gian); có 2 trên nhiều kênh, duy trì tuổi thọ pin của các nút cuốiloại chirp signal là up-chirp có tần số tăng theo thời bằng cách tối ưu hóa mức công suất và tốc độ dữ liệu.gian, hoạt động trong kênh băng thông (Bandwidth - Đại học Nguyễn Tất Thành2 ...