@vasyaabr

LoRaWan — возможно ли бюджетное отслеживание перемещений спортсменов?

Давно присматриваюсь к технологии LoRaWan для решения задачи спортивного треккинга (в частности для спортивного ориентирования), но информация очень разрозненна и противоречива. Хочется узнать, насколько сложно реализовать схему описанную ниже. Ссылки на примеры железа, годные статьи по теме, и вообще любые материалы к размышлению - приветствуются.

Дано:
На рельефном лесном полигоне размером, скажем, 5*5 километров, размещены контрольные точки, по нему бегают спортсмены и посещают эти точки. Местность может быть усложнена скалами, зданиями, etc.

Задача:
Регистрировать посещение спортсменом контрольной точки. Посещение считается, если спортсмен оказался на расстоянии 1-5 метров от точки. Давать спортсмену обратную связь (свето-звуковой сигнал, что он добежал, и можно искать следующую точку). Передавать идентификатор спортсмена и посещенной точки на базовую станцию. В идеальном случае - передавать текущую позицию спортсмена (GPS-трекинг).

Пожелания (в порядке уменьшения приоритета):
1. Уверенный прием, потеря сигнала недопустима.
2. Цена носимого спортсменом устройства не должно превышать 4 000 р., в идеале - не более 1 000 р. (до 500 р. будет вообще абсолютный успех). Цена оборудования контрольной точки не должна превышать 5 000 р. (контрольная точка должна быть в всепогодном исполнении).
3. По возможности, не слишком дорогая базовая станция. Какая нибудь outdoor от The Things Network стоимостью ~ 45 т.р. уже напрягает. В принципе станция может быть размещена в тепле (в автомобиле например), а снаружи только антенна.
4. Простота развертывания и программирования. Идеально - просто включить всё и собирать данные в CSV (к примеру), чтобы потом обработать. Чуть менее - возможность написать обработчик на любом высокоуровневом языке (python, C#, etc).
5. Возможность организации контрольных точке в mesh-сеть, на случай если какая-то из них окажется за пределами уверенного приема, или же возможность несложно увеличивать полигон за счет установки дополнительных узлов ретрансляции.

Спасибо!
  • Вопрос задан
  • 291 просмотр
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 2
trapwalker
@trapwalker
Программист, энтузиаст
Я бы строил следующую систему:
  1. Приёмная антенна базовой станции или ретранслятор в виде баофенга с аккумулятором устанавливается либо на господствующей высоте, откуда есть прямая видимость большей части полигона, либо поднимается на привязном водородном аэростате. Водород получать несложно из алюминия и воды с щёлочью (для снятия оксидно пленки), для этого можно приспособить старый огнетушитель в качестве реактора, он не боится нагрева от экзотермической реакции и давления. В качестве щелочи дешево и эффективно работает "Крот" (лучше сыпучий). Вот отличный видос про это.
  2. Для пятикилометрового полигона с учетом поднятой на шаре антенны и более-менее прямой видимости можно использовать безлицензионный диапазон 433 МГц, или двухметровый, который будет луше обходить деревья и небольшой рельеф.
  3. Спортсменам можно выдать дейвайсы с цифровыми приёмо-передатчиками (вроде таких), которые в непрерывном режиме на своём канале будут передавать последние точки трека, полученные GPS-приемником. Можно даже зуммер поставить, для сигнализации чек-поинтов.
  4. На чек-поинтах можно поставить такой же приёмопередатчик со свето-звуко-сигнализацией.
    Энерговооружение и мощность чекпоинтов можно обеспечить выше, в том числе за счет дешевой китайской радиостанции (типа такой). Она управляется через стандартный разъём, к которому можно приделать ардуинку с локальным приёмо-передатчиком ближнего поля, RFID-сканнером, релюшкой для сигнализации.


За счет многократной передачи цепочек координат получается избыточность, и не критично наложение передач. Важно, чтобы интервалы передачи от чекпоинтов были взаимно-простыми или рандомизированными.
Стандартные баофенги в качестве приемо-передающих станций делают элементы системы дешевле за счет массовости. Сами вы добротные стании так дешево не сделаете, а эти можно и про запас иметь парочку.

Если сделаете компактный ошейник, способный несколько дней транслировать раз в 5 минут цепочку получасовую координат трека, записанного с тридцатисекунжным интервалом, то я кубил бы такой для собаки. Но нужен компактный. На чихуа тяжелый вешать не гуманно.

Если совсем упарываться по бюджету, то можно действительно китайские модули на 433 МГц и LoRa протокол, но с носимых устройств передавать надо по кругу очередь последних координат трека.
Станции можно сделать на основе RFID-дальнего поля, но это выйдет дороже.
MESH-сеть - тоже интересная мысль. В этом случае чекпоинты и базовая станция будут плюс-минс одинаковыми, но к базовой станции подключен комп и снимает логи всех передач в сети.
Ответ написан
@MD_GW
Добрый день, у нас решена эта задача на протоколе GoodWAN/OpenUNB. Вот ровно как вы описываете - дешевые метки для спортсменов, дешевые ретрансляторы на батарейках для контрольных точек и 1 БС на указанную площадь. Обращайтесь.
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы
01 дек. 2020, в 23:18
80000 руб./за проект
01 дек. 2020, в 22:41
60000 руб./за проект
01 дек. 2020, в 21:24
500 руб./за проект