0

很长一段时间以来，我一直在寻找解决运动跟踪问题的 LoRaWan 技术（尤其是定向运动），但信息非常零散且相互矛盾。我想知道实施下面描述的方案有多么困难。欢迎提供硬件示例链接、有关该主题的合适文章以及一般的任何思考材料。

给定： 在一个起伏的森林地形上，例如5 * 5公里，有控制点，运动员沿着它跑并访问这些点。地形可能因岩石、建筑物等而变得复杂。

一个任务： 记录运动员对检查站的访问。如果运动员距离该点 1-5 米，则访问成功。给运动员反馈（他已经成功的灯光和声音信号，他可以继续下一个点）。将运动员 ID 和点访问 ID 发送到基站。理想情况下，传输运动员的位置（GPS 跟踪）。

要求（按优先级降序排列）：

  1. 无损通信，信号丢失是不可接受的。
  2. 运动员可穿戴设备的价格不应超过 40 欧元，最好不超过 10 欧元。（最多 5 欧元通常是绝对成功的）。检查点设备的价格不应超过 50 欧元。（检查点必须是防风雨的）。
  3. 如果可能的话，基站不要太贵。The Things Network 的“户外”站价值约 450 欧元。看起来很贵。该站可以放置在温暖的地方（例如，在汽车中），并且只有一个天线在外面。
  4. 易于部署和编程。理想情况下，只需打开一切并以 CSV（例如）收集数据以供以后处理。稍微少一点 - 使用任何高级语言（python、C# 等）编写处理程序的能力。
  5. 在网状网络中组织控制点的可能性，以防其中一个超出可靠接收范围，或者通过安装额外的中继节点轻松增加范围的能力。

谢谢！

4

1 回答 1

1

也许。但 LoRaWAN 可能不是最适合这项任务的。

本土化

首先，仅使用 LoRaWAN 无法以所需的精度定位节点。为此，您需要使用其他东西，可能是蓝牙信标。有一份关于基于 RSSI 和 RX 时间的 LoRaWAN 本地化的白皮书，但这需要至少三个网关，并为您提供可能 100m 的精确度和精确的 RX 时间，并非所有网关都能以所需的精度记录（通常只有 GPS接收器也存在并且当前已连接）。

潜伏

A 类设备与 LoRaWAN 的通信往返需要 1 到 5 秒，因为上行链路和下行链路 RX 窗口之间存在固定延迟。这对于运动员的反馈可能不太理想（我不熟悉定向运动，但我希望运动员不要在检查站逗留）。另一方面，电池寿命可能不会成为此应用程序的问题，因此可以切换到始终可以下行链路的 C 类。所有基于云的处理和到可能通过 GSM/3G/LTE 连接的网关的下行链路仍然需要时间。也总是有一些数据包丢失和重传需要时间。

在欧盟，868MHz 附近最常见的 ISM 频段也有占空比限制，因此更大的数据包可能需要更长的时间来重新传输，具体取决于实施（更好的实施会在一个小时内跟踪占空比，所以很少见）突发”通信是可能的）。

因此，在实践中，您的设备应该在本地决定对运动员的反馈，而无需等待服务器连接。这也意味着信标和/或设备必须可靠地记录访问。

可靠性

我知道的 LoRaMAC 实现中没有提供开箱即用的无损通信。您必须在设备上实现数据包队列。

无网格

LoRAWAN 中没有内置网格（您当然可以自己实现或调整一个，但这违背了“易于开发”），但是您可以轻松添加更多网关，其中一个接收就足够了上行数据包。在一个对定向运动很感兴趣的森林中，我希望您无论如何都需要多个网关才能快速接收。LoRaWAN 在视线方面效果很好，但障碍物会缩小范围，并且不会穿透山丘。如果你只想要最后的数据，它会工作得很好，但是你根本不需要 LoRAWAN，所以一旦你实现了一个可靠的数据包队列，它就是成本和数据传输速度之间的权衡。

于 2021-01-07T12:11:55.497 回答