LoRa steht für „Long Range“. Hierbei handelt es sich um einen neue Funkübertragungstechnik. Wie BLE kommt Sie mit relativ wenig Energie aus. Ihre Reichweite ist aber deutlich größer als bei BLE oder WLAN.
Wie funktioniert nun LoRaWAN? Was steckt z. B. hinter den Begriffen und Abkürzungen wie Chirp und Chip, Bandbreite, Spreizfaktor, ToA, CSS, Link Budget, RSSI oder Payload?
Wie kann man das LoRa-Modul RYLR998 ansteuern? Wie kann man mit Micropython selbst Programme entwickeln, um Daten mittels LoRa senden oder empfangen zu können?
Wenn Sie auf diese Fragen Antworten suchen, dann empfehle ich Ihnen meinen Kurs LoRaWAN: Eine praktische Einführung mit Micropython sowie dem LoRa-Modul RYLR998 und dem ESP32-Board TTGO T-Display. Zum Einen stelle ich Ihnen in diesem Kurs – nach Schwierigkeitsgrad gestaffelt – eine Reihe von Experimenten und Programmen zu dem LoRa-Modul vor; zum Anderen sollen aber auch die oben erwähnten Begriffe und Konzepte so weit dargelegt werden, wie ich es für erforderlich halte, um die Funktionsprinzipien von LoRa verstehen zu können. Ziel ist es, dem Leser damit grundlegende Kenntnisse zu vermitteln und bei ihm eine tragfähige Vorstellung zu entwickeln, die es ihm erlauben, die vorgestellten Programme selbstständig weiter auszubauen und auch neue Anwendungen zu realisieren.
Der Kurs benutzt als ESP32-Modul eine Variante mit der Bezeichnung TTGO T-Display. Dieses Modul besitzt bereits ein Farb-Display mit 240 x 135 Pixeln. (Weitere Informationen zu diesem Modul finden Sie hier.) Für einen großen Teil der Beispiele können Sie allerdings auch andere ESP32-Module einsetzen.
Als Programmiersprache setzen wir Micropython ein. Speziell für dieses Board gibt es eine Micropython-Firmware, die auch das Display des Moduls TTGO T-Display unterstützt.
Als LoRa-Modul benutzen wir den Baustein RYLR998 der Firma Reyax. Dieses Modul lässt sich auf recht einfache Weise über eine UART-Schnittstelle durch so genannte AT-Kommandos ansteuern. Somit können LoRa-Versuche auch mittels eines Terminal-Programms und eines USB-UART-Wandlers durchgeführt werden.
Weitere Informationen zu diesem Kurs finden Sie hier.
Zu dem Kurs gehören folgende Materialien:
- Ein Skript (pdf-Datei, ca. 70 Seiten)
- Weitere Unterlagen (Datenblätter, EXCEL-Dateien)
- Mycropython-Programme
Hier können Sie sämtliche Materialien in Form einer einzigen zip-Datei herunterladen (Stand: 22.04.2024):
Für einen ersten Überblick: Das Inhaltsverzeichnis des Skripts:
- Einführung
- Ein erster Kontakt
- AT-Commands mit Micropython
- Ein Empfänger-Programm
- Ein Sender-Programm
- Funkthermometer
- Trägerfrequenzen, Kanäle, Bandbreiten
- Netzwerke und Verschlüsselung
- Chirps und Chips
- LoRa-Signale messen und deuten
- Reichweite und Spreizfaktor
- Eine einfache LoRaWAN-Simulation
- Anhang: Installationsanweisungen, Quellenangaben u. Stichwortverzeichnis