Digimode - LoRa

Hallo Hans-Jürgen,
ich habe keine persönliche Erfahrung mit dem LORA System, bin aber im Zusammenhang mit Backscatter Experimenten darauf gestoßen, die Empfindlichkeit ist in der Tat beeindruckend. (https://hackaday.com/2017/09/1…scatter-distance-barrier/ sowie https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3130970 )
Die Spread-Spectrum Technik ist zwar in dem PDF gut erklärt, dennoch nicht ganz einfach zu verstehen.
Was die von Dir erwähnten Weaksignal Modes angeht, werden im AFU typischerweise schmalbandige Systeme mit niedrigen Datenraten benutzt z.B. WSPR, FT8 oder QRSS. Entscheidend ist das Verhältnis von Bandbreite und Datenrate. Wenn man für eine gegebene Datenrate die Bandbreite aufbohrt, hängt es vom Kanal ab, ob es einen Vorteil gibt. In einem Kanal, wo neben dem Signal nur Rauschen auftritt, gewinnt man genau nichts.
Anders sieht es bei der Anwesenheit von (vergleichsweise) schmalbandigen(!) Störern aus, hier ist die gespreizte Variante robuster. Das erklärt auch die Beliebtheit bei Satellitenmissionen, hier kann man bei schmalbandigen Störsignalen nicht einfach ausweichen. Der Preis ist ein hoher Hardware Aufwand für die Signalaufbereitung und Decodierung. Mit anderen Worten, findet man im AFU einen ungestörten Kanal, bietet die Spreizung keinen Vorteil gegenüber einem deutlich einfacherem konventionellen System (niedrige Datenrate bei passender Bandbreite).
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Peter

Hallo Hans-Jürgen,

bei uns im OV machen wir das schon seit ca. 2 Jahren. Es gibt 3 - 4 Leute, die da sehr aktiv sind. Hauptsächlich APRS. Die Reichweiten sind beeindruckend. Ralf (DL1BQF) hat es von Berlin aus es bis nach Lychen an das dortige iGate geschafft, das sind so um die 70km, mit 100mW mit Gummipinsel aus dem Auto. Vor gut einem Jahr ging der erste AFU-Micro-Satellit mit LoRa in den Orbit, leider gab es da ein Software-Problem. Den aktuellen Status kenne ich nicht.

Stromfressende 1 W-Module kommen m.W. bei uns nicht zum Einsatz. Meist werden TTGo-LoRa32-OLED - Boards verwendet. Sie bestehen aus einem ESP32 - Mikrocontroller, einem LoRa-Modul (Trx), einem GPS-Modul und einer Strom- und Ladesteuerung + Batteriehalter für 18650er LiPos, einem OLED + Gummipinsel-Antenne für ca. 35,-- €. Wem das nicht reicht, der kann und so machen wir das auch, das ganze durch jede Menge Sensoren erweitern. Der ESP32 hat alle möglichen Schnittstellen I2C, SPI, UART, ... Die meisten Sensoren sprechen eh I2C. Mit einem BME280 hat man schon eine Mini-Wetterstation. Es gibt daneben noch UV-, Licht- und Blitz-Sensoren. Man kann aber eben auch einfach nur einen ESP32 oder ESP8266 oder auch nur(!) einem Arduino/Atmel an so einen LoRa koppeln. Aber ohne Software geht gar nichts. Will man z.B. nur WX-Nachrichten verschicken reicht ein ATMeaga8 (Arduino Nano) und ein LoRa Modul, Kosten unter 10,00 €, na ja mit Antenne, BME280, Netzteil und Gehäuse (FR-Abzweigkasten) sind es vielleicht 20 - 30, je nach Umfang der Bastelkiste.

Wir haben bei uns 2 Leute die ein sogenanntes iGate betreiben, also ein Gateway das die LoRa-Signale empfängt und an einen APRS-Server im Internet weiterleitet. Es gibt in Berlin noch ein paar mehr iGates. LoRa-Modul + Mini-Himbeere (Raspberry Nano)

Ich beschäftige mich und spiele mit der Software. Die Espressif Mikrocontroller verfügen von Haus aus über ein WLan-Modul. Man kann die auch im AccessPoint-Modus betreiben und auf den Dingern einen Webserver programmieren. Damit kann das Modul direkt an einer (Richt-) Antenne mit einem LiPo betrieben werden. Oder APRS-Nachrichten direkt mit dem Smartphone empfangen und versenden.

Im aktuellen FA gibt es einen Artikel zu LoRa, der aber sich hauptsächlich mit der Theorie von LoRa auseinander setzt. Interessant wäre mal Experimente mit einem 1-Watt Modul + Richtantenne für alle möglichen Formen von Backscatter (Flugzeug/Meteoriten/Aurora/...). Vielleicht rückt damit auch EME für schmale Geldbeutel in greifbare Nähe, weil man ja ohne weiteres eine PA ranhängen könnte. Den Sequenzer kann der Mikrocontroller gleich mitliefern. Dann reicht vielleicht ja eine gute Richtantenne und eine 100-Watt-PA?

LoRa ist vergleichsweise langsam. 100 Zeichen benötigen etwa 4,5 Sekunden. In Berlin gab es ein paar Leute die haben eine Art LoRa-APRS Digipeater+iGate betrieben. Damit haben sie dann die Frequenz komplett dicht gemacht. Na ja, AFU ist halt eine experimenteller Funkbetrieb. Sie haben dazu gelernt

FT8 mache ich nicht. Ich halte es für sinnlos, wenn ich nur standardisierte Texte austauschen kann. Schon PSK ist langweilig, weil die Leute meist nur noch Macros funken.

Bei Telegram gibt es eine LoRa-APRS Gruppe. Da wird in Deutsch alles mögliche diskutiert. Die ist sehr aktiv.

Wenn man bei Github mal die richtigen Stichwörter eingibt findet man heraus, das sich eine Menge Leute damit beschäftigen.