Doomtenna Update

Der Doomtenna befindet sich nun schon seit etwa zwei Monaten auf dem Dach unseres Büros, es ist also Zeit für ein Update!

Wir haben unser Herz gewechselt

Für solarbetriebene Geräte wird die Verwendung eines nRF52-basierten Geräts einem ESP32-basierten Gerät vorgezogen, da dies zu einer 90-95%igen Reduzierung des Stromverbrauchs führen würde. Daher haben wir das Herzstück der Doomtenna von einem LILYGO® TTGO T-Beam auf ein RAK5005-O + RAK4631-basiertes System umgestellt. Als zusätzlichen Vorteil enthält das RAK5005-O Board einen Solar-Ladecontroller.

Leistung von Solarmodulen

Das Gerät wurde so konfiguriert, dass es den Batteriestand zweimal am Tag meldet (gegen 6 Uhr morgens und 6 Uhr abends). Die Darstellung des Akkustandes zeigt deutlich, dass das aktuelle Solarpanel nicht genug Strom liefert, um den Akku geladen zu halten. Nachdem das Gerät keinen Strom mehr hat und wieder aufgeladen wird, läuft es zwar, scheint aber einige wichtige Konfigurationen (Funkbereich/Frequenz) zu verlieren. Nach dem 6. Tag musste das Gerät also neu konfiguriert werden, um weiter zu funktionieren.

Zeichnen der Signalstärke

Unser früheres Connectivity-Experiment wurde von Hand durchgeführt und konnte nur an sicheren Parkplätzen durchgeführt werden. Jetzt haben wir den Prozess automatisiert. Zwei Geräte wurden so konfiguriert, dass sie alle empfangenen Broadcast-Pakete und das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des Signalempfangs an MQTT weiterleiten. Ein Skript, das in der Cloud läuft, speichert alle diese Pakete in einem ElasticSearch-Cluster. Mit Kibana können wir die empfangenen Informationen leicht visualisieren.

Eine einfache Abfrage aggregiert (Median) die SNR-Werte der empfangenen Positionsdatenpakete pro geografischem Gebiet. Die folgenden beiden Diagramme zeigen das Ergebnis dieser Abfragen rund um das Büro und mein Zuhause (viele weitere Datenpunkte).

Position Broadcast Tweaks

In der Standardeinstellung sendet Meshtastic nur sehr wenige Positionsaktualisierungen. Das ist für den beabsichtigten Zweck ein gutes Verhalten, denn es spart Batteriestrom und Sendezeit (Prozentsatz der verfügbaren Zeit eines Funkkanals, der für Übertragungen genutzt wird). Wenn wir viel mehr Datenpunkte für unser Signalstärke-Diagramm haben möchten, sollten wir die Häufigkeit der Positionsübertragungen erhöhen.

Erhöhte Priorität für Positionspakete

Meshtastic unterhält eine Warteschlange mit Paketen, die übertragen werden müssen. Jedes Paket in der Warteschlange hat eine Priorität. Wenn Meshtastic Pakete aus der Warteschlange sendet, sendet es nur dann ein Paket, wenn seine Priorität hoch genug für die aktuelle Sendezeit des Funkkanals ist. (Wenn viele Übertragungen auf dem Funkkanal stattfinden, werden Pakete mit niedriger Priorität nicht gesendet, sondern verbleiben in der Warteschlange). Deshalb haben wir die Firmware so verändert, dass die Priorität von Positionspaketen erhöht wird.

Verringertes Aufkommen von Knoteninformationspaketen

Meshtastic sendet (legt ein Positionspaket in die ausgehende Warteschlange und ersetzt möglicherweise ein altes Paket in der Warteschlange, wenn es noch nicht gesendet wurde) Positionspakete mit der gleichen Häufigkeit wie Knoteninformationspakete (Benutzernamen/Gerätetyp). Wenn wir also die Häufigkeit der Übertragung von Positionsdaten erhöhen, erhöhen wir auch die Häufigkeit der Übertragung von Knoteninformationen, wodurch Sendezeit verschwendet wird. Daher haben wir die Firmware so angepasst, dass Knoteninformationen nur bei jedem -ten (konfigurierbaren) Positionspaket gesendet werden.

Erhöhte Frequenz der Positionsaktualisierung

Die Frequenz, mit der das Gerät seine Position aktualisiert, ist unabhängig von der Frequenz, mit der das Gerät seine Positionspakete sendet. Wir möchten, dass die Position, die das Gerät sendet, der tatsächlichen Position des Geräts so nahe wie möglich kommt. Deshalb haben wir die Frequenz erhöht, mit der das Gerät seine Position vom GPS aktualisiert.

Pläne für die Zukunft

Das würden wir gerne bald tun:

• ein Solarpanel hinzufügen oder ersetzen (um die Batterie zu laden),
• Hardcode-Konfiguration in der Firmware,
• führen Sie Reichweitentests für die Doomtenna des Büros durch,
• experimentieren Sie mit der neuen Version 1.3 von Meshtastic.