劳拉的无线范围是香蕉。旧金山物联网蜂窝初探。
劳拉的无线范围是香蕉。旧金山物联网蜂窝初探。

在 Beep 的时候,我们花了一年时间研究一种新的远程无线技术,叫做 LoRa ,专门为物联网设计。
LoRa 是不同的,因为尽管它像 Wi-Fi 一样工作在无执照的频谱上,但它在非常长的范围内工作。因此,一个接入点可以覆盖数英里,而不是仅仅覆盖一个家庭。这意味着您可以非常轻松地在整个企业园区部署无线传感器,或者通过一个接入点跟踪大型站点上的资产。
它还支持物联网的多个接入点或塔,即类似蜂窝的网络。
你可能不相信我的话,当我说英里的范围。你还不应该。每年都有新的无线技术出现,声称其覆盖范围大得离谱,但在现实世界中却行不通。制造商兜售基于无干扰的视线部署的范围。这一切都很好,但是对于大多数现实世界的部署来说是不相关的。
(顺便说一句,我们知道 LoRa 部署在加利福尼亚州农村有一个非常高的塔,可以达到 100 英里的视距。但是说真的,谁在乎呢?)
我们一直在旧金山测试我们的系统,由于干扰(许多其他无线电)和拓扑结构(许多山丘),旧金山可能是美国最难建立无线网络的地方。但是我们的传感器仍然有几英里的范围。
我们希望分享一些关于网络质量的更详细的数据,这些数据将在稍后发布。首先,这是一张地图,描绘了我骑着摩托车走的路线,测试了我们的传感器的范围和我们办公室屋顶上的一座塔。这当然不科学,也不代表高质量的报道。但我们发现这是一个有趣的快照,并认为我们应该分享。如果你正在测试劳拉收音机,我们希望你也能这样做。(我们甚至很快就会有可以用于测试的硬件。)
首先,让我们快速浏览一下这次旅行。在我解释清楚之前,这可能没有什么意义,所以请继续读下去。

好吧,我们来分析一下。
这是“塔”这是我们的劳拉网关——相当于一个手机信号塔。它有一个 6dB 增益的天线,这个是太阳能的,只是为了好玩。它在我们两层办公室的屋顶上。我们旁边的两栋建筑都比我们的高,所以这不是一个很好的位置,但也不错。就当是 B+网站吧。

“Tower” on the top of Beep Networks HQ, 21st and Mission
这是它在地图上的位置。

现在,测试设置。我把这个传感器放在我的背包里,它的大鞭状天线(约 3 dB 增益)挂在旁边。

蓝盒子里是一个工作在 27 dBm (500 mW)的 LoRa 无线电。这比标准的现成 LoRa 收音机的功率要高得多——我们用功率放大器来增强信号。(它仍然在 FCC 的限制范围内,只是设计稍微复杂一点。最大化范围是我们在 Beep 所做的一部分。)
传感器被设置成大约每 10 秒发送一次位置信息。它只传输一次,所以如果一个包丢失了,它不会显示在地图上(在标准的 LoRaWAN 设置中,如果你没有收到确认,你会重新传输几次,但我们关闭了它)。
所以地图上的每个圆圈都是传感器获得 GPS 定位并将其位置传回我们发射塔的一个点。连接这些点的线显示了它们被接收的顺序,但它并没有显示实际经过的路径。如果您看到许多点彼此相邻,这表明大多数数据包正在通过。如果您看到没有点的间隙,则该区域没有数据包通过。
这并不是网络覆盖的全貌。这是一个非常宽容的考验,真的。对于覆盖测试,我们关注错误率(未收到的包的百分比+收到的有错误的包的百分比/发送的包的总数)。你总是会丢失一些数据包,这没什么,wi-fi 也是这样。你只需要有足够高的比例,就可以考虑你的网络所覆盖的区域。
最好把这看作是范围的测试,而不是覆盖面的测试。但是我跑题了。
好的,继续:交通。我们过去常常步行,但那不够快。骑自行车翻山越岭让人筋疲力尽。进入,完美的范围测试运输车辆:巴迪 125 踏板车。

我骑着摩托车向西绕过双峰,然后向北到码头,再回来。然后在市场南部的巨人体育场附近。然后向南绕过伯纳尔高地,测试我们当地所有的山丘。
如果你不熟悉旧金山,我们有很多山。我们在一个相对平坦的地方,米申社区,但是在任何方向不到一英里的地方都有小山。

Source: Mike Ernst.
结果很有趣。这是地图,有数据点。

首先,我们来看看城市的最末端。那是滨海绿地,在旧金山的北部边缘。我在那里呆了几分钟,无线连接的质量很糟糕,追踪器传输的大多数数据包都丢失了。但是有几个通过了。
令人惊讶的是所有的数据包都通过了。说真的,那有 3.7 英里远,还有一座 250 英尺高的山挡着路。那个信号不可能穿过地球,它一定是被什么东西反弹回来了。
更神奇的是,看看地图上标记为 WTF 的点。现在,说清楚一点,我在森林山巡游了大约 10 分钟,只有一个包裹通过了。但它不应该。那是在双峰的另一边,基本上是旧金山中部的一座小山,大约有 1000 英尺高。
认为这些联系是侥幸的。你当然不能指望他们。但是——哇。看到极端是很有趣的。
另一方面,在标有“攀登太平洋高地”的地方,我正沿着太平洋高地的南坡骑行。那不是我们塔的视线范围,但也不是太远。你可以看到有很多点,尽管我巡航得很快,所以那里的链接质量还不错。爬上一座小山有很大的不同。
让我们看看一个更有趣的地方:SoMa。

这离我们的塔有 2.7 英里。沿途很平坦,但沿途有很多高楼(5-10 层)。
当我沿着布莱恩特街向水边巡航时,连接非常好。科比是一条开阔的道路,虽然它一点也不像视线,但有足够的开阔空间让无线电信号四处传播。我一到了河边,拐了个弯,就失去了联系(注意,除了与另一条大路相交的地方,恩巴凯德罗沿线没有点)。
言下之意是,当信号通过 T2 的 T3 大楼时效果并不好,但是当有一条宽阔的街道时,它会很好地绕过 T5 大楼。所以,在一个基于网格的城市里,沿着大道你可能有几英里的路程,但是在街道上就更少了。或者类似的东西。
网络覆盖再次成为城市拓扑和布局的函数,就像收音机的规格表一样。这是一场本地比赛。
有兴趣自己试试吗?我们正在开发我们屋顶上的网关版本,加上一个全球定位系统跟踪器套件,让您可以进行类似的测试。大约一个月后会准备好。
我们很想看看你在你的城市能走多远。只需将您的电子邮箱地址写在这里,我们会及时通知您:www.beepnetworks.com



