Study the efficiency of LoRa Shield 433MHz to be a wireless communication media for Wireless Traffic Control System

Abstract

Currently, wireless data communication devices are increasingly in demand and widely used because, it is easy to use, install and maintain. As well as the technology of electronic devices are slidely decreased in everyday makes a wireless devices are smaller, cheaper, and more efficient. Long Range (LoRa), a wireless communication technology, is designed for long distance work, can transmit data over distance of 5-15 Km at speeds of 0.3 kbit/s to 27 kbit/s, consume low energy to transmit-receive data makes it an energy-saving device.

          The purpose of the thesis is to study the wireless communication efficiency of LoRa technology in order to apply it as a data communication media of an automated control system, especially in a wireless traffic control system.

          The LoRa wireless communication efficiency test, included of the sending and receiving site circuit will be measured the signal strength (dBm) and the speed of the data transmission response (ms) under 2 case studies: open area and closed area with obstacles within the specified range. It also measures the power consumption of LoRa Shield devices in conditions of while waiting, receiving and sending signal.

          From the results of the research, it can be seen that LoRa technology has a high performance, stable data transmission and a low power consumption device that can be applied as a communication media for a wireless traffic control system with high efficiency. As the results of the test confirmed that it is able to cover the signal transmission area both inside and outside the building well, the average value of signal strength inside the building with barriers within the area of 1,032 m2 (43 m  x 24 m) is -78.52 dBm which is classified as an Average signal level. For outside building without barriers tested within the area of 2500 m2 (50 m x 50 m) has the average value of signal strength of -66.43 dBm which is classified as a Good signal level. For the test of the speed of the data transmission response, the average value of data transfer speeds has the nearest value in both case of indoor and outdoor as 39.26 ms and 38.89 ms respectively.

ປັດຈຸບັນອຸປະກອນສື່ສານຂໍ້ມູນບໍ່ມີສາຍນັບມື້ນັບມີຄວາມຕ້ອງການ ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກ້ວາງຂວາງ ເພາະມີຄວາມສະດວກສະບາຍໃນການໃຊ້ງານ, ຕິດຕັ້ງ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາ, ປະກອບກັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍລົງເລື້ອຍໆ ສົ່ງຜົນໃຫ້ອຸປະກອນແບບບໍ່ມີສາຍມີຂະໜາດນ້ອຍລົງ, ລາຄາຖືກ ແລະ ມີປະສິດຖິພາບສູງຂຶ້ນ. Long Range (LoRa) ເປັນເຕັກໂນໂລຊີການສື່ສານແບບບໍ່ມີສາຍຊະນິດໜຶ່ງທີ່ຖືກອອກແບບມາໃຫ້ ມີຈຸດເດັ່ນໃນເລື່ອງໄລຍະທາງໃນການສື່ສານ ສາມາດຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນໄດ້ໃນໄລຍະໄກ 5-15 Km ດ້ວຍຄວາມໄວ 0.3 kbit/s ຫາ 27 kbit/s, ນຳໃຊ້ພະລັງງານໜ້ອຍໃນການຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນ ເຮັດໃຫ້ເປັນອຸປະກອນທີ່ປະຫຍັດພະລັງງານ.

ຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສາ ແມ່ນເພື່ອສຶກສາເຖິງປະສິດທິພາບການສື່ສານແບບບໍ່ມີສາຍຂອງເຕັກໂນໂລຊີ LoRa ເພື່ອນຳມາປະຍຸກໃຊ້ງານ ເປັນຕົວກາງການສື່ສານຂໍ້ມູນ ຂອງລະບົບຄວບຄຸມອັດຕະໂນມັດ ໂດຍສະເພາະໃນລະບົບຄວບຄຸມໄຟຈະລາຈອນແບບບໍ່ມີສາຍ.

ການທົດສອບປະສິດທິພາບການສື່ສານແບບບໍ່ໃຊ້ສາຍຂອງ LoRa ແມ່ນໄດ້ເຮັດການປະກອບວົງຈອນພາກຮັບ-ພາກສົ່ງ ເພື່ອວັດແທກຄ່າຄວາມແຮງຂອງສັນຍານ (dBm) ແລະ ຄວາມໄວໃນການຕອບສະໜອງຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນ (ms) ພາຍໃຕ້ກໍລະນີສຶກສາ 2 ກໍລະນີຄື: ພື້ນທີ່ເປີດ ແລະ ພື້ນທີ່ປິດທີ່ມີສິ່ງກີດຂວາງພາຍໃນຂອບເຂດທີ່ກຳນົດ. ນອກຈາກນັ້ນຍັງໄດ້ເຮັດການວັດແທກການຊົມໃຊ້ກະແສໄຟຟ້າຂອງອຸປະກອນ LoRa Shield ໃນຂະນະລໍຖ້າ, ຮັບສັນຍານ ແລະ ສົ່ງສັນຍານ.

ຈາກຜົນຂອງການຄົ້ນຄ້ວາຈະເຫັນວ່າ ເຕັກໂນໂລຊີ LoRa ເປັນອຸປະກອນໜຶ່ງທີ່ມີປະສິດທິ ພາບສູງ, ມີຄວາມສະເຖຍລະພາບໃນການຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນ, ເປັນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າສາ ມາດນຳໄປໃຊ້ງານເປັນຕົວກາງການສື່ສານ ຂອງລະບົບຄວບຄຸມໄຟຈະລາຈອນແບບບໍ່ມີສາຍ ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບສູງ ດັ່ງຜົນຂອງການທົດສອບຄື ສາມາດຄອບຄຸມພື້ນທີ່ການສົ່ງສັນຍານທັງພາຍໃນອາຄານ ແລະ ນອກອາຄານໄດ້ເປັນຢ່າງດີ ໂດຍຄ່າສະເລ່ຍຂອງຄວາມແຮງສັນຍານພາຍໃນອາຄານທີ່ມີສິ່ງກີດຂວາງ ພາຍໃນຂອບເຂດເນື້ອທີ່ 1,032 m2 (43 m x 24 m) ແມ່ນ -78.52 dBm ເຊິ່ງຈັດຢູ່ໃນລະດັບປານກາງ (Average). ສຳລັບພາຍນອກອາຄານທີ່ບໍ່ມີສິ່ງກີດຂວາງ ທົດສອບພາຍໃນຂອບເຂດເນື້ອທີ່ 2500 m2 (50 m x 50 m) ມີຄ່າຄວາມແຮງສະເລ່ຍແມ່ນ ຈະມີຄ່າ -66.43 dBm ເຊິ່ງຈັດຢູ່ໃນລະດັບດີ (Good). ສ່ວນຄວາມໄວສະເລ່ຍຂອງການຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນແມ່ນມີຄ່າໃກ້ຄຽງກັນຫຼາຍ ທີ່ທົດສອບພາຍໃນ ແລະ ນອກອາຄານ ຄື:  39.26 ms ແລະ 38.89 ms ຕາມລຳດັບ.