Mencoba Kehandalan Teknologi LoRa (Long Range) Jenis LORA32U4 LORA RA02 433MHz SX1278

Hari ini Sabtu 25 Mei 2019, bertepatan dengan Bulan Ramadhan 1440H, saya akan mencoba sharing tentang bagaimana implementasi teknologi LoRA (Long Range), sebelumnya kita akan bahas sekilas tentang teknologi LoRA,

LoRa (Long Range) adalah suatu format modulasi yang unik dan mengagumkan yang dibuat oleh Semtech. modulasi yang dihasilkan menggunakan modulasi FM. Inti pada pemrosesan menghasilkan nilai frekuensi yang stabil. metode transmisi juga bisa menggunakan PSK (Phase Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying) dan lainnya. Nilai frekuansi pada LoRa bermacam-macam sesuai daerahnya, jika di Asia frekuensi yang digunakan yaitu 433 MHZ, di Eropa nilai frekuensi yang digunakan yaitu 868 MHZ, sedangkan di Amerika Utara frekuensi yang digunakan yaitu 915 MHZ. (sumber https://www.logicgates.id/blogs/news/apa-itu-lora)

Fitur-fitur yang tersedia di LoRa adalah :

1. Geolocation, fungsi ini memungkinkan kita dapat mendeteksi lokasi keberadaan suatu benda tanpa biaya alias gratis.
2. Biaya Rendah, dapat mengurangi biaya dengan 3 cara : mengurangi biaya infrastruktur, biaya operasional dan sensor-sensor yang mempunyai jaringanya sendiri.
3. Terstandar, dibuat agar dapat berinteraksi den berfungsi dengan produk atau sistem lain, sehingga dapat cepat beradaptasi dengan jaringan dan aplikasi IoT.
4. Daya Rendah, dengan konsumsi daya yang dibutuhkan hanya berkisar dari 13Ma hingga 15Ma. Sehingga baterai dapat bertahan dari 10 higga 20 tahun.
5. Jarak Jauh, satu unit LoRa dapat memancarkan hingga 100KM.
6. Aman, Tertanam end-toend enkripsi AES128
7. Kapasitas Tinggi, Mendukung jutaan pesan per base station, ideal untuk operator jaringan publik yang melayani banyak pelanggan

Teknologi LoRa ini sangat menjanjikan diterapkan sebagai solusi masa depan untuk pengiriman data pada Implementasi Internet of Things (IoT), dengan konsumsi power yang rendah, dan bisa menjangkau jarak yang jauh.

Tipe perangkat LoRa yang saya beli adalah LoRa32u4 RA-02 433M Lora Wireless WIFI Module 1KM LiPo Atmega328SX1278 sudah dengan antena, menggunakan Frekuensi 433MHz, detail perangkat adalah sebagai berikut;

LoRa32u4 RA-02 433M Lora Wireless WIFI Module Long Range communication 1KM LiPo Atmega328 SX1278 For Arduino DIY0031 ITEM SPECIFICS : Type : Voltage Regulator Dissipation Power : ~40mA during active radio listening. Operating Temperature : -7~85C Supply Voltage : 3.3V Model Number : LoRa32u4 Wireless Module Application : ESP8266 WIFI module USB UART : RA-02 433M Lora TYPE : DIY0031*5 Apply : For Arduino Development Board : ESP32 DESCRIPTION LoRa32u4 is a light and low consumption board based on the Atmega32u4 and 433MHz LoRA module RA02 from AI-Thinker and an USB battery charging circuit. Ideal for creating long range wireless networks that can exceed 2.4 GHz 802.15.4 and similar, it is more flexible than Bluetooth LE, does not require high power unlike WiFi and offers long range. The RA02 LoRa module is fitted with an U.FL (IPX) external antenna connector. The ATmega32u4 is clocked at 8 MHz and 3.3 V. This chip has 32 K of flash, 2 K of RAM and built-in USB to Serial communication, debugging and programming capabilities without the need for an external FTDI chip, it can also act as an HID device (mouse, keyboard, USB MIDI device, etc). This board is also equipped with a LiPo and Liion charging circuit and a standard battery interface. It is fully compatible with Arduino. A white user led is tied to pin 13. An orange LED is used for charging status. PACKAGING DETAILS Unit Type: Piece Package Weight: 0.024kg Package Size: 3cm x 6cm x 5cm

Saya sudah membeli perangkat LoRA32u4 sebanyak 4 unit, dengan harga per unitnya adalah 320.000, dengan penampakan perangkat adalah sebagai berikut;

Langsung saja… kita berekperimen dengan perangkat ini, ujicoba kali ini adalah dengan menggunakan 2 perangkat LoRA, 1 bertindak sebagai pengirim (sender) dan satu lagi bertindak sebagai penerima data (receiver), sebelum melakukan experiment, terlebih dahulu kita siapkan environtment pemrograman dengan menggunakan Arduino IDE;

Install adafruit-feather32u4 board di arduino

1. masuk ke preference dengan cara pilih menu File-> preference
2. Pilih Additional board

3. tambahkan  https://adafruit.github.io/arduino-board-index/package_adafruit_index.json

4.  klik  ok
5.  sekarang install board esp32 dengan cara klik Tools-> Board- > Board Manager
6. pada kolom search, ketik adafruit kemudian install adafruit AVR BoardsInstall Library Lora
7. Pilih sketch-> include library-> manage libraries

2. install lora library dari Sandeep Mistry

Pilih board TTGO

pilih Tools->Board->Adafruit Feather 32u4

Pastikan bahwa driver Adafruit for Window sudah terinstall dengan baik.

Berikut adalah contoh program LoRa sebagai sender;

//modified lora library by Sandeep Mistry for lora32u4 433MHz
// lora Sender modified by HwThinker
// pin OUT ioMAP https://docs.bsfrance.fr/documentation/11296_LORA32U4/LoRa32u4_pinout_diagram.pdf
#include 
#include 
// GPIO5  -- SX1278's SCK
// GPIO19 -- SX1278's MISO
// GPIO27 -- SX1278's MOSI
// GPIO18 -- SX1278's CS
// GPIO14 -- SX1278's RESET
// GPIO26 -- SX1278's IRQ(Interrupt Request)
 
#define SS      8
#define RST     4
#define DI0     7
#define BAND    433E6  
int counter = 0;
 
void setup() {
  pinMode(25,OUTPUT); //Send success, LED will bright 1 second
  
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial); //If just the the basic function, must connect to a computer
  
  LoRa.setPins(SS,RST,DI0);
//  Serial.println("LoRa Sender");
 
  if (!LoRa.begin(BAND)) {
    Serial.println("Starting LoRa failed!");
    while (1);
  }
  Serial.println("LoRa Initial OK!");
}
 
void loop() {
  Serial.print("Sending packet: ");
  Serial.println(counter);
 
  // send packet
  LoRa.beginPacket();
  LoRa.print("hello ");
  LoRa.print(counter);
  LoRa.endPacket();
 
  counter++;
  digitalWrite(25, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                       // wait for a second
  digitalWrite(25, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                       // wait for a second
  
  delay(3000);
}

Berikut adalah contoh program LoRA sebagai receiver;

//modified lora library by Sandeep Mistry for Lora32U4
// lora receiverCallBack modified by hwthinker

#include 
#include 

#ifdef ARDUINO_SAMD_MKRWAN1300
#error "This example is not compatible with the Arduino MKR WAN 1300 board!"
#endif

// GPIO5  -- SX1278's SCK
// GPIO19 -- SX1278's MISO
// GPIO27 -- SX1278's MOSI
// GPIO18 -- SX1278's CS
// GPIO14 -- SX1278's RESET
// GPIO26 -- SX1278's IRQ(Interrupt Request)
 
#define SS      8
#define RST     4
#define DI0     7
#define BAND    433E6  

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial);
//  SPI.begin(5,19,27,18);
  LoRa.setPins(SS,RST,DI0);
  
  Serial.println("LoRa Receiver Callback");

  if (!LoRa.begin(BAND)) {
    Serial.println("Starting LoRa failed!");
    while (1);
  }

  // register the receive callback
  LoRa.onReceive(onReceive);

  // put the radio into receive mode
  LoRa.receive();
}

void loop() {
  // do nothing
}

void onReceive(int packetSize) {
  // received a packet
  Serial.print("Received packet '");

  // read packet
  for (int i = 0; i < packetSize; i++) {
    Serial.print((char)LoRa.read());
  }

  // print RSSI of packet
  Serial.print("' with RSSI ");
  Serial.println(LoRa.packetRssi());
}

Compile program dan jalankan pada Lora32u4, seharusnya perhatikan pada sisi receiver akan menerima data yang dikirimkan oleh transceiver

Video lengkap bisa anda akses pada url youtube berikut