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projekte:grossprojekte:lorawan:11_reichweitenmessung

11 Reichweitenmessung



Allgemeines


Nachdem nun das Gateway mit neuer Antenne in 6 Meter Höhe an einem Masten prangt, stellt sich die Frage - wie ist der Empfangsbereich? Wie weit kann ein Node entfernt sein, um noch von diesem Gateway empfangen zu werden.

Das funktioniert nur, indem man sich mit einem aktiven Node in diversen Entfernungen um das Gateway herum bewegt und prüft, ob noch ein Signal empfangen wird.
Für eine Übersicht(skarte) wird zusätzlich noch die jeweilige Sendeposition des Nodes benötigt.
Da kein Node bereitstand, das einen GPS Empfänger besitzt und seine Position selbstständig übermittelt, wurde das Smartphone als GPS Empfänger eingespannt. Eine entsprechende App koppelt im Gateway eingehende Datenpakete mit der aktuell dazu gemessenen GPS Position.

Diese ganze Funktionalität (Kartenübersicht, Empfangsfeldstärke, App) bietet die Seite ttnmapper. Sämtliche nachfolgenden Screenshots wurden von dieser Seite angefertigt. TTNmapper verwendet als Kartenmaterial übrigens Open Street Map.

Die zugehörige APP, die man aus dem jeweiligen Store seines Smartphones herunterladen kann, heißt
TTN Mapper phone surveyor.
Mit dieser App logged man sich z.B. in sein TTN-Konto ein und wählt das Device aus, mit dem man die Reichweitentests durchführen möchte. Jeder eingehende Datensatz des Nodes erzeugt ein akustisches Signal, die jeweilige Position wird auf der im Display laufenden Karte mit einem Farbpunkt markiert.
Gleichzeitig wird auch informiert, ob die GPS Position gültig war, oder die Genauigkeit für diese Messung gerade zu gering war. Daher ist diese Art der Messung nicht für Inhouse Messungen geeignet. Auch im Wald dürfte es schwierig werden, einen genauen GPS Empfang zu erhalten.
Hat man das Testgebiet abgelaufen und sind die Einstellungen in der App korrekt gewesen, erscheit am nächsten Tag auf der Internetseite von ttnmapper das Ergebnis.


Durchführung


Als Node wurde eine universelle Node (Arduino Uno + Dragino LoRa Shield + Antenne) verwendet.
Siehe auch Rohling auf Ardino Basis. Die beim Shield beiliegende kleine weiße Antenne wurde gegen eine echte 868 MHz Antenne getauscht.

Verwendet wurde das Node-Rohling-Scetch, wobei das Sendeinterval auf 15 Sekunden gesetzt wurde. So lässt sich beim Laufen relativ genau die Grenze feststellen, ab der kein Empfang mehr möglich ist.

Um einigermaßen gleiche Bedingungen zu haben, egal ob der Weg abgelaufen wurde oder einige Punkte mit dem Auto angefahren wurden, der Node wurde immer in einer Stofftragetasche am Körper getragen, die Antenne stand senkrecht.
Es wurde immer der Gehsteig benutzt, d.h. soweit als möglich an der Bebauung gegangen.

Es ist wichtig darauf zu achten, dass das GPS-Signal von der App als gültig (genau genug) erklärt wird, sonst wird der Empfang nicht übernommen. D.h. manchmal muss man stehenbleiben und warten, dass sich die GPS-Anzeige stabiisiert.

Die so erhaltenen Datensätze werden auf die Seite TTNMapper übertragen und sind am nächsten Tag dort abrufbar.




Das Ergebnis sieht dann so aus: (Nov 2019)




Mit Hilfe der Vermessungsfunktion der Seite lassen sich die Entfernungen zu den einzelnen Messpunkten bestimmen.
In bebautem Gebiet erreicht man eine Weite von ca. 1,1 km, und in teilbebautem Gebiet ca. 1,6 km.
Zu beachten ist auch die Lage der Antenne, die nicht an einem erhöhten Standort aufgebaut ist.

Weitere Entfernungseinbußen sind zu berücksichtigen, wenn man eine Node in einem Gebäude installiert - Mauerwerk dämpft zusätzlich (Zement um 35 dB).


Man kann die Anzeige auch auf farbliche Markierung der Empfangsfeldstärke umschalten. Danach sieht das Ergebnis folgendermaßen aus. (März 2020)





Stand: 09.03.2020

projekte/grossprojekte/lorawan/11_reichweitenmessung.txt · Last modified: 2020/03/09 07:54 by fablab_wiki