ESP32 передача изображения на 10 км с направленной антенной

nikolz

Well-known member
перевод новостей от 27 апреля 2017
---------------------

Немецкий программист известный как «Jeija» расширил диапазон Wi-Fi от ESP32 до 10 км, без превышения нормативных ограничений, с помощью направленной антенны.

Соответствующий тест имел место в районе исторического места Hohenneuffen замка, который был выбран в качестве ориентира с оптимальной прямой видимостью между передатчиком и приемником.

Примерно в 10 км от замка Hohenneuffen, ESP32 был подключен к OV2640 Camera Board – модуль видеокамеры на основе ¼-дюймового 2-мегапиксельного датчика изображения.

Для выбора вида антенн , которые должны быть использованы для этой установки, Friis использовал уравнение:

Рг = Pт *Gт*Gг* (λ / 4πR)²

В общем, это уравнение может быть использована для оценки качества полученных данных, где лямбда (λ) является длиной волны, Рт это мощность сигнала на конце зонда, и Рг является мощностью сигнала на стороне приемника. Gт и Gг их соответствующие усиления антенны. R в уравнении Friis, что расстояние между двумя антеннами.

В случае теста Hohenneuffen это уравнение изначально, казалось, позволяют предположить, что условия теста были весьма невыгодными, при условии, что R в знаменателе в квадрате. Тем не менее, даже потребительский класс Wi-Fi оборудование может быть удивительно эффективным, когда речь идет о декодировании сигналов с силой сигнала меньше, чем femtowatt.

В любом случае, команда проведения испытания была специально заинтересована в измерении уровня мощности при увеличении расстояния между передатчиком и приемником. В соответствии с уравнением Friis, а затем, при каждом удвоении расстояния между двумя антеннами 6 дБ уровня сигнала будет потеряна.

Чтобы решить эту проблему, команда должна была принять во внимание еще одну важную предпосылку. Закон в большинстве стран говорит, что эквивалентная изотропно-излучаемая мощность (ЭИИМ) не должна превышать 20 дБм.

ЭИИМ дБм = Pт, дБм + Gт, дБи

ЭИИМ дБм ≤ 20 дБм

Таким образом, добавление антенны к ESP32 не будет иметь явно положительный эффект, это приводило бы к необходимости уменьшить мощность передачи. Вместо этого они решили прикрепить высококачественную антенну к приемнику.

Другие аппаратные средства, используемые с приемником был USB Wi-Fi адаптер, который имел чувствительность -99 дБм при 1 Мбит, и направленный 2,4 ГГц антенна 24 дБм, которая позволила команде покрыть расстояние до 16 раз больше, чем обычно.

Как оказалось, установка антенны вручную в направлении замка было достаточно, чтобы получить хороший уровень сигнала. Качество изображения было, вероятно, не самым лучшим, но принять сигнал от ESP32, на расстоянии 10 км, оказалось довольно легко.

Одна из проблем, которая может привести к некоторой степени замешательства, является то, каким образом можно было получить только данные ESP32 без какого-то либо ответа обратно.

Про это сам Jeija сказал, что в этом случае он не соблюдал стандарт Wi-Fi. Обычно Wi-Fi определяет точку доступа и станцию, которые нуждаются в двунаправленной связи. В данном случае использовался приемник в режиме монитора на основе функций из стека WIFI ESP32, чтобы отправлять произвольные сообщения.
 

pvvx

Активный участник сообщества
А чего какой Хаббл не использовали? Развернули бы спутник и приняли бы на большем расстоянии, временно отключив все энергосети европы для понижения других шумов...
Бедная Евпопа не имеет своих спутников? :)
 
Последнее редактирование:

skachati

New member
Хотелось бы увидеть полную технологию соединения wifi приемника и esp32. Скетч и все с этим связанное.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Хотелось бы увидеть полную технологию соединения wifi приемника и esp32. Скетч и все с этим связанное.
Там не WiFi связь, а регистрация передачи с ESP на специальном приемнике. Не имеет никакого смыслу в быту, а у военных это называется аппаратурой пеленга и берет большие расстояния...
Людям в Германии делать нечего - вот и балуются.
 

kab

New member
Там не WiFi связь, а регистрация передачи с ESP на специальном приемнике. Не имеет никакого смыслу в быту, а у военных это называется аппаратурой пеленга и берет большие расстояния...
Людям в Германии делать нечего - вот и балуются.
Интересно, наверное, можно "обратный" канал организовать вторым комплектом "приемник-передатчик"?
 

pvvx

Активный участник сообщества
Интересно, наверное, можно "обратный" канал организовать вторым комплектом "приемник-передатчик"?
В данном случае можно. Расстояние вписывается во временные арбитража WiFi.
Впишется и в GSM 900 MHz (по тайм слотам).
Где-то в 2000-х проверялась связь на 25 км на Ладожском озере обычного телефона Nokia и стандартной станции GSM900 NorthWest GSM (ныне Мегафон). Сработали причуды атмосферы с отражениями... и глюки самой станции :)
 
Последнее редактирование:
Сверху Снизу