4 Şubat 2022 Cuma

LoRa

Son güncelleme 2 Mart 2022

Nurtopu gibi bir çoğumuz daha oldu, adını LoRa koyduk.

Adını LOng RAnge kelîmelerinin (uzun mesafe) her birinin ilk iki harflerinden almış. Spread spectrum modülasyon tekniği kullanarak, diğer iletişim tekniklerine göre düşük güçle daha uzun mesafelere veri iletimi sağlayan bir teknoloji.

Daha anlaşılır bir şekilde ifade etmek gerekirse, bir karşılaştırma konunun daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir. 100mW çıkış gücü olan WiFi bir iletişim kaynağı ile -diyelim ki- antenler biribirini görmek şartıyla 1 km. uzağa veri iletebiliyorsanız, aynı güçle LoRa teknolojisi ile bu mesafe birkaç katına çıkıyor. (Buradaki güç ve mesafe değerleri farazî olup konunun anlaşılması için belirtilmiştir.) Tabii mesafedeki bu "artışa" karşı LoRa'nın bir kusuru var: WiFi teknolojisine göre çok daha yavaş veri gönderebiliyorsunuz.

Herneyse.. LoRa'nın teknik yönüyle ilgili internette pek çok bilgi bulmak mümkün. Ben daha çok LoRa uygulamaları hakkında birkaç kelam etmek istiyorum.

LoRa için lisans gerektirmeyen çalışma frekansları belirlenmiştir.

Avrupa için 863-870 MHz, Kuzey Amerika için 902-928 MHz, Hindistan için 865-867 MHz, Avusturalya için 915-928 MHZ, Çin için 470-510 MHz, Japonya ve Kore için 920-925 MHZ. Bir de 2.4GHz var.

Ve bir de 433-434 MHz bandı var ki bu da Avrupa'da kullanılıyor ve zannederim en popüler frekans da şimdilik bu. Bunun sebebini bu yazıyı okuyunca anlayacaksınız.

Bu LoRa öylesine merak uyandırdı ki, bunun uyduları bile var. https://tinygs.com/ internet sayfasına girerseniz, bu uyduların neler/hangileri olduğunu, frekanslarını öğrenebilirsiniz.

LoRa uydularından sinyal almak da oldukça basit bir hâle geldi. https://github.com/G4lile0/tinyGS adresinden indirebileceğiniz bir yazılımı, ekranlı ve LoRa modüllü bir ESP32'den oluşan devreye yükleyip, uygun bir anteni de devreye bağlarsanız, LoRa uydularının sinyallerini alabilirsiniz.

Eğer yukarıda verdiğim iki adreste yer alan bilgileri uygularsanız, kurduğunuz sistem internet üzerinden TinyGS sisteminin veritabanına dâhil olup kendi istasyonunuzu internet üzerinden de tâkip edebilirsiniz.


Ben de bu hazır modüllerden birisini aldım.



Çinli LILYGO firmasınca üretilen TTGO modülü

Modül, bir ESP32 işlemcisi, bir LoRa modülü, bir OLED ekran ve LiIon pil doldurma devresine sâhip ve 433 MHz'de çalışıyor.
Modülü kutuladım.







Daha sonra https://github.com/G4lile0/tinyGS/releases adresindeki TinyGS_Uploader_WINDOWS.exe dosyasını indirdim. Modülü USB üzerinden PC'ye bağladım, TinyGS Uploader programını çalıştırdım.

Bu ekranda, seri portunuzu seçip Upload tinyGS firmware kutucuğuna tıklayın, hepsi bu!
Şimdi modülünüze gerekli yazılım yüklenmiştir. Bundan sonra yapılacakları madde madde yazıyorum:

1) PC'nizin WiFi ağlarının olduğu kısma bakarsanız, My TinyGS diye bir ağ SSID'si göreceksiniz.
2) Bu ağa bağlanın.
3) Bu ağa bağlı iken, internet tarayıcınızın adres satırına 192.168.4.1 yazıp enter'a basın. Karşınıza şöyle bir ekran çıkacak:
4) Bu ekranda, "Configure parameters"a tıklayın.

Karşınıza gelen ekranda 3 bölüm olacak. Bunlardan ilki istasyon ismi, ağ ismi ve şifrelerin olduğu kısım. Aşağıdaki resim doldurma konusunda yeterli bilgiyi vermektedir.
NOT: Son güncellemelerde artık İstanbul için doğru zaman bilgisi veriliyor.
Zaman dilimi olarak Europe/Istanbul'u değil daha aşağılarda yer alan Etc/GMT+3'ü seçin. Zira Istanbul'u seçince -yazılımdaki bir hatadan dolayı- Türkiye saatinin 6 saat daha erkenini gösteriyor.

5) İkinci bölümde MQTT sunucu bilgilerini yer almaktadır. Eğer kendinize ait bir MQTT sunucunuz varsa, buraya bu sunucunun verilerini girmelisiniz. 


Eğer tinyGS'nin MQTT sunucusunu kullanmak isterseniz, https://t.me/joinchat/DmYSElZahiJGwHX6jCzB3Q adresindeki yönergeleri tâkip ederek tinyGS MQTT sunucusu için kullanıcı adınızı ve şifrenizi alabilirsiniz.
6) Üçüncü bölümde, yapılacak işler şunlar:
Eğer tinyGS sisteminin alış frekansını uyduya göre ayarlamasını istiyorsanız Allow Automatic Tuning seçeneğini seçin.  OLED ekran parlaklık değerini ayarlayın ve Apply kısmına tıklayın. 
Hepsi bu kadar.
Artık tinyGS sisteminiz evinizdeki WiFi ağına bağlanacak ve modeminizin atayacağı IP adresini kullanacaktır. 
Eğer yeniden tinGS konfigürasyon ekranına yeniden girmek isterseniz, artık 192.168.4.1 adresine değil, modeminizin DHCP'sinin tinyGS sisteminize atadığı IP adresine bağlanmanız ve kullanıcı adı olarak mutlaka admin'i, şifre olarak da yukarıda bahsi geçen ve sizin belirlediğiniz dashboard şifresini kullanmanız gereklidir.
Konfigürasyon için https://github.com/G4lile0/tinyGS/wiki/Ground-Station-configuration sayfasını ziyaret etmenizi öneririm.


Bütün bunları yaptıktan sonra ekranınıza aşağıdaki görüntüler gelecek ve sisteminiz bir LoRa uydusundan veri almayı beklemeye başlayacaktır.





Şimdi sıra geldi alış hikâyesine.  İnternette alış konusunda, çeşitli anten önerileri ve bir LNA kullanılması tavsiyesi var. Bakalım hangi donanım ile alış sağlanabiliyor. Aşama aşama bunları da yazacağım.
5 Şubat 2022
Sistemi çalıştırıp, kendi minik anteni ile pencere önüne yerleştirdim. Aradan geçen 2 gün sonunda hiçbir LoRa uydusunun işaretini alamadım.
Bugün, sistemi bir dual bant vertikal antene bağladım. Anten yine pencere önünde ve içeride. Bakalım ne olacak..
6 Şubat 2022
Pencere önünde, içerideki vertikal anteni de 24 saat süreyle denedim. Maalesef, hiç işâret alamadım.
Bir dipol anten yapıp onunla denemeye devam etme kararı aldım.


Basitçe hazırlanmış dipol anten

Yukarıdaki resimlerde görüldüğü gibi, 435 MHz için bir dipol hazırlayıp pencerenin 40 cm kadar dışında yatay olarak yerleştirdim. Yaklaşık 1m. RG174 kablo ile işâreti LoRa alıcısına bağladım.
İşte sonuç:
NORBI uydusunun işâretini almaya muvaffak oldum. LNA ve filtre kullanmadım. Demek ki bir bandgeçiren filtre ve bir LNA ile çok daha iyi neticeler almak mümkün olacak. Diğer uyguların geçmesini de bekleyip neticeleri burada yazacağım.
NORBI Uydusu: Rusya Novosibirsk Devlet Üniversitesi'nce yapılıp 28 Eylül 2020'de yörüngeye yerleştirilmiş. Yörüngesi yaklaşık 550 km. yükseklikte ve dünya etrafındaki bir turu 95 dakika sürüyor. İşâret frekansı 436.700 MHz.

FEES2 uydusunun işâretini de aldım.
FEES2 Uydusu: 24 Ocak 2022'de yörüngeye yerleştirilen bu İtalyan uydusu 10x10X3 cm ebadında ve 436 MHZ'de işâret gönderiyor.
Telemetri verilerini aldığım uydular şöyle:


2 Mart 2022
LoRa uydu alıcısını, çeşitli modülleri bir araya getirerek kendiniz de oluşturabilirsiniz.
Bunun için gerekli malzemeler şunlar:
1 adet ESP32 devkit
1 adet LoRa Modülü (433 MHz'de çalışan)
1 adet 0.96 inch OLED ekran.
Bağlantılar şöyle:
ESP32   -     diğer modül
D5                LoRa modül SCK
D18              LoRa modül  NSS
D19              LoRa modül MISO
D21             OLED SDA
D22             OLED SCK
D23             LoRa modül RST
D26             LoRa modül DIO0
D27             LoRa modül MOSI
+3v3            LoRa modül Vcc ve OLED Vcc
GND           LoRa modül GND vd OLED GND
Benim kurduğum LoRa alıcısı



Âcil duruma hazırlık

Güncelleme : 5  Geçenlerde basında şöyle bir haber yer aldı: 'İngiltere Başbakan Yardımcısı Oliver Dowden, bir felaket sonucu internet v...