LoRa ဒရုန်း module များသည် ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုအကွာအဝေးကို မည်သို့တိုးမြှင့်ပေးသနည်း။

LoRa ဒရုန်းကိုကာကွယ်တဲ့မော်ဂျူး၏ ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုအကွာအဝေးကို ဖြစ်စေသော အဓိက RF သဘောတရားများ

အကွာအဝေးရှည်ပြီး စွမ်းအင်နည်းတဲ့ အချက်ပြမှုကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် Chirp Spread Spectrum

LoRa အနှောင့်အယှက်ပေးဒရုန်းမော်ဂျူးများသည် စွမ်းအင်အလွန်နည်းနည်းသာသုံး၍ အကွာအဝေးပိုမိုရှည်လျားစေရန် Chirp Spread Spectrum (CSS) မုဒူလေးရှင်းကို အသုံးပြုပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ မော်ဂျူးများသည် စံနှုန်းများက အချက်ပြအားကို ကန့်သတ်ထားသည့်အခါတွင်ပါ ကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်သည်။ CSS သည် ပုံမှန်တွေ့ရသည့် narrowband အချက်ပြများကို ယူ၍ linear frequency chirps အဖြစ် ပိုကျယ်သော band တစ်ခုတွင် ပျံ့နှံ့အောင်လုပ်ပေးပါသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် FSK နည်းလမ်းများထက် dBm အချက်ပြ sensitivity အဆင့် -148 အထိ ရရှိစေရန် အကျိုးသက်ရောက်မှု ၁၅ dB ပိုကောင်းမွန်ပါသည်။ လက်တွေ့တွင် အရေးကြီးသည်မှာ signal noise ratio သည် -20 dB အောက်သို့ ကျဆင်းသွားသည့်အခါတွင်ပါ ဒရုန်းထိန်းချုပ်မှုအချက်ပြများကို အခြားအရာများမှ ခွဲခြားသတ်မှတ်နိုင်ဆဲဖြစ်ပါသည်။ ထို့အပြင် multipath fading သို့မဟုတ် Doppler အကျိုးသက်ရောက်မှုများကဲ့သို့ အချက်ပြအရည်အသွေးကို ပျက်ယွင်းစေသည့်အရာများကြောင့် မှားယွင်းမသွားဘဲ ဒရုန်းများ အလျင်အမြန်ရွေ့လျားခြင်း သို့မဟုတ် မြေပြင်အနီးတွင် ပျံသန်းခြင်းကဲ့သို့ အခက်အခဲများကို ကောင်းစွာကိုင်တွယ်နိုင်ပါသည်။

ဒရုန်းဆက်သွယ်ရေး ခံနိုင်ရည်ကို ဆန့်ကျင်ရန် အသုံးပြုသော Adaptive Frequency Hopping

LoRa အနှောင့်အယှက်ပေးမှုကင်းသော မိုဒူးလ်များသည် အမှန်တကယ့် ခြိမ်းခြောက်မှုများမှ မြင်ရသည့်အတိုင်း အလိုအလျောက် မှီခိုသော ကြိမ်နှုန်း ခုန်ခြင်းကို အသုံးပြု၍ FHSS တပ်ဆင်ထားသော drone များကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းပါသည်။ စနစ်သည် အလွန်မြန်ဆန်စွာလည်ပတ်ပြီး မီလီစက္ကန့်အနည်းငယ်အတွင်းတွင် drone ၏ ကြိမ်နှုန်းများတွင် ခုန်နေသည့်နေရာကို ရှာဖွေကာ ထိုလှုပ်ရှားမှုများ၏ မြေပုံကို ဖန်တီးပြီး နောက်တစ်ဆင့်တွင် ဘယ်နေရာသို့သွားနိုင်ကြောင်း ခန့်မှန်းကာ ISM ဘဏ္ဍာများဖြစ်သော 868 သို့မဟုတ် 915 MHz တို့တွင် ပြေးလွှားနေသည့် လှုပ်ရှားမှုများကို ကိုက်ညီစေရန် ဂျမ်းမှု အချက်ပြမှုကို ရွှေ့ပြောင်းပေးပါသည်။ လက်တွေ့ဘဝအခြေအနေများတွင် စမ်းသပ်မှုများအရ ဤစနစ်များသည် ချန်နယ် ၈၀ ကျော်ကို ဆက်တိုက် နှောင့်ယှက်နိုင်ပြီး စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်မှု 100 မီလီဝပ်အောက်တွင် ဆက်လက်ရှိနေပါသည်။ ဤနည်းလမ်းကို ထိရောက်စေသည့် အကြောင်းရင်းမှာ CSS အာရုံခံမှုကို စပ်စုပေါင်းစပ်၍ စပက်ထရမ်တစ်ခုလုံးတွင် ဉာဏ်ရည်မြင့်မားစွာ ဦးတည်ခြင်းဖြစ်ပြီး ထိုသို့ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် FHSS drone များကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားရန် အော်ပရေတာများအနေဖြင့် အကြီးစား စွမ်းအားမြင့် အမှုန်အမှုန့်များ မလိုအပ်တော့ပါ။

ထိရောက်သော ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှု အကွာအဝေးကို ချဲ့ထွင်ပေးသည့် LoRa ပရိုတိုကော် အားသာချက်များ

လင့်ဘတ်ဂျက်အကျိုးဆောင်ရွက်မှု အမြှောက်အတိုး။ အာရုံခံနိုင်စွမ်းတိုးတက်မှုနှင့် ပျံ့နှံ့သောအချက်အပြုန်းများ၏ အပြန်အလှန်ဆက်စပ်မှု

LoRa ကို link budget အရေးပါမှုကြောင့် ထင်ရှားစေတာက -148 dBm မှာရှိတဲ့ အလွန်ကောင်းမွန်တဲ့ receiver sensitivity နဲ့ SF7 နဲ့ SF12 ကြားမှာ spreading factors တွေကို ချိန်ညှိနိုင်စွမ်းပဲဖြစ်ပါတယ်။ Spreading factor တွေကို မြှင့်တင်လိုက်တဲ့အခါ 5 မှ 8 dB အထိ ပိုမိုရရှိတဲ့ processing gain ကိုရရှိပြီး signal တွေဟာ interference တွေကို ဖြတ်သန်းကာ ပိုမိုဝေးကွာစွာ ပျံ့နှံ့နိုင်စေပါတယ်။ သို့သော် အမြဲတမ်း အကျိုးဆိုးတစ်ခုရှိပါတယ်။ SF ပိုမြင့်လောက်လေလေ data rate ပိုနှေးလေလေဖြစ်ပြီး transmission အတွက် လေထဲတွင် ပိုမိုကြာမြင့်လေလေဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် စစ်ရေးအဆင့်ကိရိယာတွေက communication တွေကို ဖျက်ဆီးဖို့ တက်ကြွစွာ ကြိုးပမ်းနေတဲ့ drone တွေကို ကိုင်တွယ်ရာမှာ SF ပိုမြင့်တဲ့ setting တွေကို ပြောင်းလဲလေ့ရှိပါတယ်။ ၎င်းတို့အနေဖြင့် detection range အများဆုံးနဲ့ ထိရောက်တဲ့ jamming capability တွေကို လိုအပ်ပြီး command function အခြေခံတွေကိုလည်း ထိန်းသိမ်းထားလိုပါတယ်။ ပုံမှန် radio frequency system တွေက စွန့်လွှတ်လိုက်တဲ့အခါမှာ ဒီလို smart compromise က အလုပ်ဖြစ်စေပြီး အထူးသဖြင့် spectrum အခြေအနေများ ပြည့်နှက်နေပြီး electronic noise နှင့် overlapping channel အမျိုးမျိုးကို ရင်ဆိုင်နေရတဲ့အခါမှာ အထူးအကျိုးပြုပါတယ်။

မြို့ပြနှင့် ကျေးလက်ဒေသ ဆက်သွယ်မှုနှိုင်းယှဉ်ချက် - LoRa အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသော ဒရုန်းများကို တားဆီးသည့်မော်ဂျူးများသည် အတားအဆီးများရှိသည့် ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အကွာအဝေးကို မည်သို့ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သနည်း

LoRa သည် ဘူမိသဘောင်းအမျိုးမျိုးကို ကိုင်တွယ်ရာတွင် ကောင်းမွန်သော လွှမ်းခြုံမှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ပါသည်။ မြို့များတွင် အဆောက်အဦများက ဆိုင်းနယ်များကို dB ၂၀ ခန့်ဖြင့် ပိတ်ဆို့နိုင်သောကြောင့် အထူးစိန်ခေါ်မှုများကို ရင်ဆိုင်ရပြီး LoRa သည် ကီလိုမီတာ ၂ မှ ၅ အထိ အလုပ်လုပ်နိုင်သော အကွာအဝေးကို ဆက်လက်ရရှိနိုင်ပါသည်။ Doppler ဒီမော်ဒျူလေးရှင်းနည်းလမ်းများကဲ့သို့သော လက္ခဏာများ၊ ချိန်းကင်းများကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း အလုပ်လုပ်စေရန် ခွင့်ပြုသော ပျံ့နှံ့မှုအချက်များနှင့် အားနည်းသောနေရာများကို ကျော်လွှားရန် မြန်မြန်ပြောင်းလဲနိုင်သော ကြိမ်နှုန်းများတို့ကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ ကျေးလက်ဒေသများတွင် အခြေအနေများမှာ ပို၍ကောင်းမွန်လာပြီး အကွာအဝေးများသည် ကီလိုမီတာ ၁၀ မှ ၁၅ အထိ ရှည်လျားနိုင်ပါသည်။ အခြားနည်းပညာများထက် သစ်ပင်များနှင့် တောင်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ဖြတ်သန်းနိုင်သော နိမ့်ကျသော ကြိမ်နှုန်းများတွင် လည်ပတ်သောကြောင့် စနစ်သည် ထိုနေရာများတွင် ပို၍ကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ အတားအဆီးများဖြင့် ပြည့်နှက်နေသော ဧရိယာများတွင်ပင် LoRa သည် ပွင့်လင်းသောနေရာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အကွာအဝေး၏ ၁၅ မှ ၂၀% သာ ဆုံးရှုံးမှုရှိကြောင်း စမ်းသပ်မှုများက ပြသထားပါသည်။ ထိုသို့သော အခြေအနေများတွင် Wi-Fi စနစ်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် စွမ်းဆောင်ရည်၏ ၆၀ မှ ၇၀% ဆုံးရှုံးကြောင်းကို ထောက်ပြပါသည်။ ဤပြောင်းလဲနိုင်မှုကြောင့် မြို့တော်အခြေခံအဆောက်အဦများမှ ရိုးရာ ဝိုင်ယာလက်စ်ဖြေရှင်းချက်များသည် အလုပ်မဖြစ်သော ဝေးကွာသော နယ်စပ်များအထိ စောင့်ကြည့်ရန်အတွက် LoRa ကို လုံခြုံရေးကုမ္ပဏီများစွာ အသုံးပြုလာကြပါသည်။

LoRa အနှောင့်အယှက်ပေးမှုကင်းသော ဒရုန်းမော်ဂျျူးများ၏ လက်တွေ့စွမ်းဆောင်ရည် အတည်ပြုခြင်း

ကွင်းဆင်းအသုံးပြုမှု - တောင်တန်းနယ်စပ်ဇုန်များတွင် 3.2 ကီလိုမီတာ ယုံကြည်စိတ်ချရသော အနှောင့်အယှက်ဖြစ်မှု အကွာအဝေး

တောင်တန်းနယ်စပ်များတွင် ဒရုန်းအား ကွန်ရက်ချိတ်ဆက်မှုကို ဖမ်းဆီးရာတွင် ၁,၀၀၀ မီတာထက် ပိုမိုမြင့်မားသော မျက်နှာပြင်အမြင့်၊ သစ်ပင်များ ထူထပ်စွာရှိခြင်းနှင့် ရာသီဥတုအခြေအနေဆိုးရွားခြင်းတို့ကဲ့သို့ စိန်ခေါ်မှုများကို ရင်ဆိုင်နေရပါသည်။ စမ်းသပ်မှုများအရ LoRa ဒရုန်းကို ကာကွယ်နိုင်သော မော်ဂျျူးသည် ကီလိုမီတာ ၃.၂ အကွာအဝေးအထိ ရေဒီယိုလှိုင်းများကို နှောင့်ယှက်နိုင်ပြီး အလားတူ ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ရိုးရာ ရေဒီယိုလှိုင်း တုံ့ပြန်မှုနည်းလမ်းများထက် ၄၀ မှ ၆၀ ရာခိုင်နှုန်းခန့် ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။ ဤစနစ်သည် ပျံ့နှံ့သော အချက်များကို အလိုအလျောက်ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် chirp spread spectrum encoding ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကိရိယာများအကြား တိုက်ရိုက်မျက်နှာချင်းဆိုင် မရှိသော်လည်း လှိုင်းအားကို အားကောင်းစေပါသည်။ အပတ်ပေါင်းများစွာကြာမြင့်သော စမ်းသပ်မှုများက ထင်ရှားသော ရလဒ်များကို ပြသခဲ့ပါသည်။ ဤစနစ်သည် စီးပွားဖြစ်ဒရုန်းအများစုကို ၉၈ ရာခိုင်နှုန်းနီးပါး နှောင့်ယှက်နိုင်ခဲ့ပါသည်။ ထိုသို့ နှောင့်ယှက်မှုကို 2.4GHz နှင့် 5.8GHz ကဲ့သို့သော ထိန်းချုပ်မှုလှိုင်းများနှင့် GPS လှိုင်းများ (၁.၅၇၅ GHz ဝန်းကျင်) တို့ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပိတ်ဆို့ခြင်းဖြင့် ပြုလုပ်ပါသည်။ အများအားဖြင့် ပိတ်ဆို့မှုစတင်ပြီး ၈ စက္ကန့်ခန့်အတွင်း ဒရုန်းများသည် ၎င်းတို့၏ ဘေးကင်းရေး ပရိုတိုကောလ်များကို စတင်လိုက်ပါသည်။ ထိုအခါ ဒရုန်းများသည် အလိုအလျောက် ဆင်းသက်ခြင်း (သို့မဟုတ်) အစပြုရာနေရာသို့ ပြန်လည်ပျံသန်းခြင်း ဖြစ်ပါသည်။

ထိုမော်ဂျူးသည် ၁၀၀ mW ပို့ဆောင်မှုတွင်ပင် အလွန်ကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်ပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ဓာတ်အားလိုင်းနှင့် ချိတ်ဆက်ရန် မလိုအပ်ဘဲ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်ဖြင့် သုံးရက်ကျော်အထိ အသုံးပြုနိုင်သည်။ ပစ္စည်းကိရိယာများ တပ်ဆင်ရန် ခက်ခဲသော ဧရိယာများတွင် ဤသို့သော အခြေအနေများက အထူးအထောက်အကူပြုပါသည်။ အပူချိန် -၃၀ ဒီဂရီဆီလ်စီးယပ်စ်မှ ၅၅ ဒီဂရီအထိ အပူချိန်ပြင်းထန်မှုများနှင့် တစ်နာရီလျှင် ၅၀ မီလီမီတာခန့် မိုးရွာသွန်းမှုများတွင် မည်မျှအထိ အလုပ်လုပ်နိုင်ကြောင်း စမ်းသပ်ခဲ့ပါသည်။ တစ်နှစ်တာ အပြီးမရှိ လုပ်ဆောင်မှုအတွင်း ၃.၂ ကီလိုမီတာ အကွာအဝေးထက် စွမ်းဆောင်ရည် မကျဆင်းခဲ့ပါ။ ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိချက်များအရ LoRa နည်းပညာသည် မိုးလေဝသအခြေအနေ ဆိုးရွားပြီး မြေမျက်နှာသွင်ပြင် ခက်ခဲသော နေရာများတွင် တည်ရှိသည့် အရေးကြီး အဆောက်အဦများကို ကာကွယ်ရန် ဒရုန်းများကို တားဆီးရာတွင် အမှန်တကယ် အသုံးဝင်ကြောင်း ပြသပါသည်။

အမေးအဖြေများ

၁။ Chirp Spread Spectrum (CSS) ဆိုတာ ဘာလဲနှင့် LoRa anti-drone မော်ဂျူးများတွင် အဘယ်ကြောင့် အသုံးပြုကြသနည်း။

ချပ်စပရက်စပီကြိမ်နှုန်းသည် မူလအားဖြင့် ကျဉ်းမြောင်းသော အသံကြိမ်နှုန်းများကို တစ်ဖြောင့်တည်း ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုများအဖြစ် ပို၍ကျယ်ပြန့်သော ဧရိယာသို့ ပျံ့နှံ့စေသည့် မော်ဒူလေးရှင်းနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ LoRa ဒရုန်းတားဆီးရေး မော်ဂျူးများတွင် ၎င်းကို စွမ်းအင်အနည်းငယ်သာ အသုံးပြု၍ အချက်ပြမှုအကွာအဝေးကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီး ဆူညံသံနှင့် အချက်ပြမှု အခြေအနေဆိုးရွားသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ခွဲခြားမှုစွမ်းရည်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ရန်အတွက် အသုံးပြုကြသည်။

2. အက်ဒါပ်တိဗ် ဖရီးကြိမ်နှုန်း ဟော့ပ်ပင်းသည် ဒရုန်းဆက်သွယ်ရေး ခံနိုင်ရည်ကို ဘယ်လို ထိရောက်စွာ တားဆီးပေးနိုင်သနည်း။

အက်ဒါပ်တိဗ် ဖရီးကြိမ်နှုန်း ဟော့ပ်ပင်းသည် FHSS နည်းပညာတပ်ဆင်ထားသော ဒရုန်းများ၏ ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုကို မြန်မြန်ဆန်ဆန် စူးစမ်းရှာဖွေ၍ အလိုက်သင့်ပြောင်းလဲနိုင်စေပြီး စွမ်းအင်အနည်းငယ်သာ သုံးစွဲရန် လိုအပ်ပေမည်။ ထိုသို့ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် နားလည်မှုအများအပြားတွင် အနှောက်အယှက်ပေးမှု ထိရောက်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်မည်ဖြစ်သည်။

3. LoRa ၏ ဝင်ရောက်နှောက်ယှက်မှု အကွာအဝေးကို ပြောင်းလဲမှုများက မည်သို့သက်ရောက်မှုရှိသနည်း။

LoRa စနစ်များတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို ညှိနှိုင်းခြင်းဖြင့် အလုပ်လုပ်မှုအကျိုးကျေးဇူးကို တိုးမြှင့်နိုင်သော်လည်း ဒေတာလွှဲပြောင်းနှုန်း နှေးသွားနိုင်သည်။ ပိုမိုမြင့်မားသော ပြောင်းလဲမှုများသည် ဝင်ရောက်နှောက်ယှက်မှု အကွာအဝေးနှင့် စူးစမ်းရှာဖွေမှု စွမ်းရည်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီး လျှပ်စစ်သံဆူညံမှုနှင့် ချန်နယ်များ ထပ်နေသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေသည်။

4. အတားအဆီးများရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် LoRa ကို Wi-Fi စနစ်များထက် အဘယ်ကြောင့် ဦးစားပေးအသုံးပြုကြသနည်း။

LoRa သည် မြို့ပတ်ဝန်းကျင် သို့မဟုတ် တောင်တန်းဒေသများကဲ့သို့ အတားအဆီးများရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်သော စံဂ်နယ် စွမ်းဆောင်ရည် ထိန်းသိမ်းနိုင်မှုနှင့် ဝင်ရောက်နိုင်စွမ်းကို ပေးစွမ်းနိုင်ပါသည်။ ၎င်းသည် အလားတူ အခြေအနေများအောက်တွင် ပိုမိုများပြားသော အကွာအဝေးကို ထိန်းသိမ်းထားခြင်းဖြင့် Wi-Fi ကို သိသိသာသာ သာလွန်စွာ စွမ်းဆောင်နိုင်ပါသည်။