LoRaWan - 可以追蹤運動員嗎？

Question

很長一段時間以來，我一直在尋找解決運動越野（尤其是定向越野）問題的 LoRaWan 技術，但信息非常分散且相互矛盾。 我想知道實施下面描述的方案有多困難。 歡迎鏈接到硬件示例、有關該主題的合適文章以及任何可供思考的材料。

給定：在一個浮雕森林地形上，例如 5 * 5 公里，設置控制點，運動員沿着它跑步並訪問這些點。 地形可能因岩石、建築物等而變得復雜。

一項任務：記錄運動員對檢查站的訪問。 如果運動員距離該點 1-5 米，則訪問成功。 給運動員反饋（光和聲信號表明他成功了，他可以進行下一個點）。 將運動員 ID 和點訪問 ID 傳輸到基站。 理想情況下，傳輸運動員的位置（GPS 跟蹤）。

要求（按優先級降序排列）：

1. 無損通信，信號丟失是不能接受的。
2. 運動員可穿戴設備的價格不應超過 40 歐元，最好不超過 10 歐元。 （最多 5 歐元通常是絕對成功的）。 檢查點設備的價格不應超過 50 歐元。 （檢查點必須防風雨）。
3. 如果可能的話，不要太貴的基站。 The Things Network 的“戶外”站價值約 450 歐元。 看起來很貴。 該電台可以放置在溫暖的地方（例如在汽車中），外面只有一個天線。
4. 易於部署和編程。 理想情況下，只需打開所有內容並以 CSV 格式收集數據（例如）以供稍后處理。 略少 - 能夠用任何高級語言（python、C# 等）編寫處理程序。
5. 在網狀網絡中組織控制點的可能性，以防其中之一超出可靠接收的范圍，或者通過安裝額外的中繼節點輕松增加范圍的能力。

謝謝！

Answer 1

也許。 但 LoRaWAN 可能不是這項任務的最佳選擇。

本土化

首先，單獨使用 LoRaWAN 不可能以所需的精度定位節點。 為此，您需要使用其他東西，可能是藍牙信標。 有一份基於 RSSI 和 RX 時間的 LoRaWAN 本地化白皮書，但這至少需要三個網關，並為您提供大約 100m 的精度和精確的 RX 時間，並非所有網關都可以以所需的精度記錄（通常只有當 GPS接收器也存在並且當前已連接）。

潛伏

用於 A 類設備的 LoRaWAN 通信往返需要 1 到 5 秒，因為上行鏈路和下行鏈路 RX 窗口之間存在固定延遲。 這對於運動員的反饋來說可能不太理想（我不熟悉定向運動，但我希望運動員不要在檢查站逗留）。 另一方面，電池壽命可能不是此應用程序的問題，因此可以切換到始終可以進行下行鏈路的 C 類。 所有基於雲的處理和到可能通過 GSM/3G/LTE 連接的網關的下行鏈路仍然需要時間。 此外，總會有一些數據包丟失，重傳需要時間。

在歐盟，868MHz 附近最常見的 ISM 頻段也有占空比限制，因此較大的數據包可能需要更長的時間重新傳輸，具體取決於實施（更好的實施跟蹤占空比超過一個小時，因此很少見）突發”的通信是可能的）。

因此，在實踐中，您的設備應該在本地決定對運動員的反饋，而無需等待服務器連接。 這也意味着信標和/或設備必須可靠地記錄訪問。

可靠性

我知道的 LoRaMAC 實現中沒有提供開箱即用的無損通信。 您必須在設備上實現數據包隊列。

無網格

LoRAWAN 中沒有內置網格（您當然可以自己實現或調整，但這不利於“易於開發”），但是您可以輕松添加更多網關，其中之一足以接收上行數據包。 在適合定向越野的森林中，我希望您無論如何都需要多個網關才能快速接收。 LoRaWAN 在視線范圍內效果很好，但障礙物會縮小范圍並且不會穿透山丘。 如果你只想要最后的數據，它會工作得很好，但是你根本不需要 LoRAWAN，所以一旦你實現了一個可靠的數據包隊列，它就是成本和數據傳輸速度之間的權衡。