無線通信

[sksat]

概要

無線モジュールにはES920LRを使用する．

• 作業ブランチ: feature/es920lr

• データシート

• コマンド仕様ソフトウェア説明書

• LoRaWANソフトウェア説明書

安全審査書の記述

無線モジュールにはES920LRを用い、920MHz帯を用いてLoRaで通信を行う。尚、無線は
2つのチャンネル、帯域幅は125kHz、拡散率は10を使用予定である。

=> ペイロード50byte送信時間821ms

チャンネル割当

• 使用周波数: 920MHz
• 使用チャンネル数: 2
• 使用可能チャンネル(ARIB): 26,30

周波数(MHz)	ARIB	ES920LRチャンネル番号
921	26	3
921.8	30	7

ToDo

• ES920LRの設定
• 疎通確認
• 適当なサイズのバッファの送受信
• ライブラリ化(できれば or 打上後)

[sksat]

@Yukuro 無線関係って現状どこまで出来てますか？

[Yukuro]

2つのES920LR間の疎通確認をしたぐらいで、ソフトウェア的な進捗はほぼ0に近いです

[sksat]

了解しました．

[sksat]

GNSSでSoftwareSerialを使っているのはES920LRをHardwareSerialで使うためですか？

[Yukuro]

GNSSもES920LRもSoftwareSerialを使用する気でいます(Arduino pro miniはHardwareSerialが1つしかついておらず、HardwareSerialはデバッグやら書き込みやらに残しておきたいためです)

[sksat]

Arduino pro mini上でSoftwareSerialを2つ同時に使うテストなどは行いましたか？

[Yukuro]

全く行っていません...

[sksat]

単純に使うだけならSoftwareSerialでもlistenで切り替えれば複数のデバイスを扱うことはできるんですが，baudrateが異なったり，割り込みを使っている場合は不具合が出る可能性があると思います(というか能代でそれで死にました)．時間もあまり無いですし，上手くいかなかった場合片方をHardwareSerialにしなければなる可能性はあると思います．

[Yukuro]

了解です(今回GNSSはロギングのために搭載しているので最悪切ってもいいかなとも思っています)

[sksat]

@Yukuro 地上局用の基板とかってもう作ってありますか？あれハーフピッチなので．まあPFで使ったやつがあるのであれ使うのでも良さそうですけど．

[Yukuro]

PFで使ったやつがあるのなら、そちらを使おうかと思います

[sksat]

了解です．聞いておきます．

[sksat]

確認しました．使ってよいそうです．

[sksat]

@Yukuro コマンド仕様ソフトウェア説明書を見る限り，チャンネル設定コマンドが同時に2チャンネル使うように設定できるようなものとは思えないのですが，確認しましたか？

[sksat]

@Yukuro あと，チャンネル調整の通達は既に来ていますか？来ていなければいつ頃来る予定ですか？チャンネルによって送信にかかる時間の桁が違うので，ダウンリンクできるデータ容量がかなり変わると思います．

[Yukuro]

• 2チャンネルありますが、制御電装内で使用するのはそのうち1チャンネルのみで、後はロガー(制御電装外に搭載)に搭載されているES920LRが使用する予定です。
• チャンネル調整の通達は既に来ていて、制御電装内のES920LRでは921.0 [Mhz] / 帯域幅125 [kHz] / SF(拡散率) = 10を使用予定です。なお、申請したもう一つのチャンネルである921.8 [MHz]の方が都合が良いならば、そちらを使うことも可能です。
• 先程、SoftwareSerialの話題が上がりましたが、正しくはGNSS / ES920LR / ロガー2でSoftwareSerialを使う気でいました。しかし、無理がありそうなので GNSS → ロガー2 →ES920LRの順にUARTの使用を止める予定です。(試してみないことにはわからない気もしますが)

[sksat]

了解しました．
SoftwareSerialの方は，制御電装とロガー２が通信を行うということですか？

[Yukuro]

制御電装とロガー2が通信し、ロガー2のデータ(気圧/気温/GNSSの座標値/9軸加速度センサ値/バッテリ電圧/RSSI値)を制御電装のES920LR経由でダウンリンクさせる予定です。

[sksat]

ES920LRがあるのは制御電装とロガー1ということです？

[Yukuro]

ロガー1(自分が開発してたほう)は今回のプロジェクトには搭載しない事にしたので、ES920LRがあるのは制御電装と制御電装外にあるロガー2になります。制御電装内にあるロガー2はロガー2の基板上にはES920LRを搭載せず、ロガー2の通信機能を制御電装の通信機能と兼ねることになっています。

[sksat]

ロガー2は制御電装内と制御電装外に分断して存在するということですか？

[Yukuro]

そのとおりです。
ロガー内の詳しい実装は @takutosoeda @shoji-kota などに聞くことをおすすめします

[sksat]

naruhodo...それはなんか名称を分けるべきだと思いますね...

[shoji-kota]

現状としては、ハードウエアの準備は終わってますが、ソフトウェアの進捗はゼロです。
無線送信で送りたい内容としては制御電装基盤がMPU9250、BMP280、LPS22HB、BMX055、GPS(緯度経度、時刻)、RSSIデータを考えています。データ送信量が多く、少なくする場合は、BMP280の気圧データ、気温データから導き出した高度とGPSデータの緯度、経度、時刻を受送信したいと思っています。
制御電装基盤外のロガーはMPU9250、BMP280のデータを受送信したいと思っています。

[shoji-kota]

（誤解を招く言い方をしてしまい申し訳ありません。【無線】のハードウェアの準備は終わっていますが、【無線】のソフトウェアの準備は終わっていません。）

[retact]

ソフトウェアに関して、無線関係は全く手をつけられておりません。それと先程庄司と話したのですが僕の認識に誤りがあり、基板外ロガーは無線通信を行わないものだと考えていたため、ロガー2の基板外ロガーは、通信を行わない旨で、エンジンの横にとりつけることになっております。ソフト的に実装できるかわからないことも含めて、基板外ロガーには無線機は搭載しないことになると思われます。勝手な判断と認識不足、誠に申し訳ございません。

[sksat]

了解しました。自分が扱う範囲内での判断と認識不足は別にいいのですが、情報共有をしていれば今回のように直前になってバタバタしなくて済んだはずです。これからで良いので進捗状況の共有をするようにして下さい。

[sksat]

@Yukuro ロガー2でダウンリンクを行わないことになると思われるので，制御電装のダウンリンクで使用するチャンネルをどちらか１つに決めて，早めに運営に連絡した方がよいと思います．

[sksat]

@shoji-kota 無線のハードウェアの準備は終わっている，ということは地上局のハードはあるということでしょうか？あるのであれば制御電装のダウンリンク用の地上局の予備ということにしたいです．

[shoji-kota]

@sk2sat 地上局のハードウェアとしてはES920LRで受け取ったデータをstm32f303で処理し、pcへ出力しようと考えていたため、その基盤でしたら用意があります。

[sksat]

@shoji-kota 了解しました．stm32f303ではどのような処理をするのですか？

[shoji-kota]

@sk2sat あまり考えていませんでしたが、何かしらの処理をして出力しても、そのままデータを出力してもいいかと思ってます。基板を作成したときはまだ仕様が決まっていなかったため選択肢が多くなるようにマイコンを通すようにしました。
(自分は今回プログラムに携わっていません)

[retact]

@Yukuro 今回の無線機の使用ですが、ロガー２の基板外ロガーの方では行わず、ロガー2のメインの
ロガーの方では制御電装の通信機能と兼ねず、921.8 [MHz]の方で使用することは可能でしょうか。ハードウェア的には問題ありません。もし運営にも連絡しておらず、可能であるのであれば、その旨で進めたいと考えています。
@sk2sat stm32f303ではmpu9250で９軸データをMadgwickやMahonyで処理したものとBMX55のデータをMadgwickとクオータニオンで処理したもの、まだプログラムでは実装できていないですが、
LPS22HBで取得したデータから高度を取得し、GPSdデータをぞれぞれSDカード保存。そしてデータ送信を行われることが搭載された機器からの目標でしたが、LPSのライブラリが完成しきれていないのと、これらの処理を統合できていないので、最低限BMP280,MPU9250,GPSでのSDカード保存、そしてデータ送信を行いたいと考えています。こちらのSDカード保存に関しては目処が立っているので、明日以降ES920LRのセットアップに取り掛かりたいと考えています。また、フィルタに関してですが、もともと過去に使ってあるフィルタのプログラムを使用しているため、あまり知識がないまま使っているので、欲を言えばBMXのデータとMPUのデータを同じフィルタにかけて処理を行いたいと考えていますが、おそらくこちらに関しては打上後になるかと思われます。

[Yukuro]

運営には使用周波数しか伝えていないので可能です(むしろSoftwareSerialの本数も減るので制御電装的にも嬉しいかも)。
しかし、アンテナの配置を工夫する必要はあるかもしれません

[retact]

承知しました。アンテナ配置については改めて庄司に相談したいと思います。制御電装とロガーの無線機は兼用しない方向で、宜しくお願い致します。

[sksat]

@takutosoeda 了解しました。それらのプログラムも現状のものをどこか(できればGitHub)にアップしてもらえると何か手伝えるこもしれません。

[sksat]

チャンネル割当が確定したので記載しました．

[Yukuro]

@sk2sat
/feature/branchのES920LR.hppは書きかけっぽいのですが、どのようにすれば良いですか?(自分の方で書いてしまっても大丈夫ですか?)

[sksat]

@Yukuro 金土忙しくてなんもしてなかったのでやってもらって大丈夫です．実機無いですし