เครื่องสื่อสารไร้สาย Walkie-Textie ได้สร้างการพูดคุยอย่างมากในชุมชนเทคโนโลยี โดยเฉพาะเรื่องประสิทธิภาพที่น่าประทับใจของเทคโนโลยี LoRa สำหรับการส่งข้อความระยะไกล อุปกรณ์พกพาเครื่องนี้ใช้โปรโตคอลไร้สาย LoRa ในการส่งและรับข้อความโดยไม่ต้องพึ่งพาเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ ทำให้เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลหรือสถานการณ์ฉุกเฉิน
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของ Walkie-Textie
- ไมโครคอนโทรลเลอร์: ATmega328 หรือที่เข้ากันได้ ( ATtiny84/85/828 )
- โมดูลวิทยุ: RFM95W หรือ RFM98W LoRa
- จอแสดงผล: จอ OLED ขาวดำ (ไดรเวอร์ SSD1306 )
- การป้อนข้อมูล: แป้นพิมพ์ตัวเลข 12 ปุ่มแบบแตะหลายครั้ง
- การใช้พลังงาน: 24mA โดยทั่วไป
- อายุการใช้งานแบตเตอรี่: ประมาณ 10 ชั่วโมงกับแบตเตอรี่ที่แนะนำ
- ความถี่: 433MHz, 868MHz, 915MHz, 923MHz (ขึ้นอยู่กับภูมิภาค)
- ความยาวข้อความ: สูงสุด 160 ตัวอักษร
- ตัวเลือกเสาอากาศ: เสาอากาศลวดหรือขั้วต่อ SMA สำหรับเสาอากาศยาง
ประสิทธิภาพระยะทางในโลกจริงเกินความคาดหมาย
การทดสอบจากชุมชนเผยให้เห็นว่าอุปกรณ์ LoRa สามารถทำได้ระยะทางไกลกว่าที่โฆษณาไว้ในตอนแรกมาก แม้ว่าข้อมูลจำเพาะเดิมจะระบุว่าได้ถึง 30 ไมล์ในพื้นที่ชนบท แต่การทดสอบภาคสนามจริงแสดงผลลัพธ์ที่น่าประทับใจกว่ามาก ในภูมิประเทศภูเขา ผู้ใช้รายงานว่าสามารถทำได้มากกว่า 100 กิโลเมตรในย่านความถี่ 868MHz ตัวอย่างที่โดดเด่นเป็นพิเศษคือการใช้บอลลูนชั้นบรรยากาศที่มี Meshtastic node ติดอยู่ ซึ่งสามารถสื่อสารโดยตรงระหว่าง Warsaw และ Berlin ได้
ในพื้นที่ภูเขา LoRa ในย่านความถี่ 868MHz ทำได้มากกว่า 100 กิโลเมตร เดือนที่แล้วเรามีบอลลูนชั้นบรรยากาศที่มี Meshtastic node ติดอยู่ มันสร้างการเชื่อมต่อโดยตรง (แม้จะขาดๆ หายๆ) ระหว่าง Warsaw และ Berlin
การทดสอบจากเนินเขาสู่เนินเขาและในพื้นที่ราบแสดงระยะทาง 30-60 กิโลเมตรอย่างสม่ำเสมอ พร้อมกับความแรงสัญญาณที่เหลืออยู่มาก ซึ่งบ่งบอกว่าอาจทำได้ระยะทางที่ไกลกว่านี้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระยะทำงานของ LoRa
| ประเภทภูมิประเทศ | ระยะทำงานที่โฆษณา | ประสิทธิภาพในโลกแห่งความจริง |
|---|---|---|
| พื้นที่เมือง | สูงสุด 5 ไมล์ (8 กม.) | ใกล้เคียงกับที่โฆษณาไว้ |
| พื้นที่ชนบท | สูงสุด 30 ไมล์ (48 กม.) | ทำได้ 30-60 กม. อย่างต่อเนื่อง |
| ภูมิประเทศภูเขา | ไม่ระบุ | มีรายงานว่าทำได้มากกว่า 100 กม. |
| ชั้นสตราโตสเฟียร์ (บอลลูน) | ไม่สามารถใช้ได้ | การเชื่อมต่อจาก Warsaw ถึง Berlin |
ข้อจำกัดทางเทคนิคและการประนีประนอมในการออกแบบ
แม้จะมีความสามารถด้านระยะทางที่น่าประทับใจ แต่ Walkie-Textie ก็เผชิญกับความท้าทายในทางปฏิบัติหลายประการที่เห็นได้ชัดจากประสบการณ์ของผู้ใช้ อุปกรณ์นี้อาศัยแป้นพิมพ์ตัวเลข 12 ปุ่มพร้อมการป้อนข้อความแบบกดหลายครั้ง คล้ายกับโทรศัพท์มือถือรุ่นแรกๆ วิธีการนี้แม้จะใช้งานได้ แต่จะเหนื่อยล้าเมื่อใช้เป็นเวลานาน และขาดความสะดวกสมัยใหม่อย่างการพิมพ์แบบ T9 หรือคุณสมบัติความน่าเชื่อถืออย่างการยืนยันการส่งข้อความ
อายุแบตเตอรี่เป็นข้อจำกัดสำคัญอีกประการหนึ่ง ด้วยการใช้กระแสไฟฟ้า 24mA แบตเตอรี่ที่แนะนำให้ใช้งานได้เพียงประมาณ 10 ชั่วโมงเท่านั้น อุปกรณ์ไม่สามารถรับข้อความขณะอยู่ในโหมดประหยัดพลังงาน ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนระหว่างอายุแบตเตอรี่กับความพร้อมใช้งานในการสื่อสาร ผู้ใช้สังเกตว่าอุปกรณ์ต้องใช้แบตเตอรี่ AAA ในการทำงาน และพอร์ต USB-C ใช้เฉพาะวัตถุประสงค์ในการพัฒนาเท่านั้น โดยไม่ให้พลังงาน
ข้อพิจารณาด้านกฎระเบียบและการปฏิบัติ
โปรโตคอล LoRa ทำงานภายใต้กรอบกฎระเบียบที่เข้มงวดซึ่งจำกัดการใช้งานจริงสำหรับแอปพลิเคชันการส่งข้อความ ข้อจำกัดรอบการทำงานอนุญาตให้ส่งสัญญาณได้เพียง 1% ของเวลา - ประมาณ 36 วินาทีต่อชั่วโมง - ซึ่งจำกัดความถี่ของข้อความอย่างมาก ข้อจำกัดเหล่านี้ร่วมกับการออกแบบเทคโนโลยีเดิมสำหรับข้อมูลเซ็นเซอร์ IoT มากกว่าการส่งข้อความแบบโต้ตอบ สร้างความท้าทายสำหรับการสื่อสารแบบเรียลไทม์
สมาชิกชุมชนได้แนะนำทางเลือกอื่นเช่นอุปกรณ์ที่เปิดใช้งาน Meshtastic พร้อมแป้นพิมพ์ QWERTY และความสามารถในการเข้ารหัส หรือแม้กระทั่งการตั้งเครือข่ายโทรศัพท์มือถือส่วนตัวโดยใช้วิทยุที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์ แม้ว่าแนวทางหลังจะเผชิญกับปัญหาทางกฎหมายเนื่องจากข้อกำหนดสเปกตรัมที่ได้รับใบอนุญาต
ข้อจำกัดของ Duty Cycle ใน LoRa
- ข้อจำกัดทางกฎหมาย: 1% duty cycle (เวลาส่งสัญญาณ 36 วินาทีต่อชั่วโมง)
- ความจุของข้อความ: ประมาณ 10-40 ข้อความต่อชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความยาว
- ข้อความสั้น (20 ตัวอักษร): ~40 ข้อความ/ชั่วโมง
- ข้อความปานกลาง (50 ตัวอักษร): ~20 ข้อความ/ชั่วโมง
- ข้อความยาว (100 ตัวอักษร): ~10 ข้อความ/ชั่วโมง
- Spread Factor 12: การตั้งค่าที่ให้ระยะทางไกลที่สุด แต่มีแบนด์วิดท์ต่ำที่สุด
การต้อนรับจากชุมชนและศักยภาพในอนาคต
โครงการนี้ได้สร้างความสนใจอย่างมากในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบอิเล็กทรอนิกส์และชุมชนที่เตรียมพร้อมสำหรับเหตุฉุกเฉิน หลายคนมองว่าเป็นแพลตฟอร์มการศึกษาสำหรับการเรียนรู้เทคโนโลยี LoRa แม้ว่าข้อจำกัดในทางปฏิบัติจะทำให้ไม่เหมาะสมเป็นอุปกรณ์สื่อสารหลัก ลักษณะโอเพ่นซอร์สของโครงการ พร้อมไฟล์ Eagle และโค้ด Arduino ที่มีให้ ช่วยให้ชุมชนสามารถปรับแต่งและปรับปรุงได้
การพูดคุยยังเน้นย้ำถึงศักยภาพที่กว้างขึ้นสำหรับเทคโนโลยีที่คล้ายกัน ผู้ใช้บางคนแสดงความผิดหวังที่สมาร์ทโฟนสมัยใหม่ไม่ได้รวมความสามารถที่คล้ายกัน แม้จะมีฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นส่วนใหญ่อยู่แล้วก็ตาม อุปสรรคด้านกฎระเบียบและการค้าที่ป้องกันการรวมดังกล่าวยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำคุณสมบัติการสื่อสารวิทยุแบบเพียร์ทูเพียร์มาใช้ในอุปกรณ์ผู้บริโภคอย่างแพร่หลาย
อ้างอิง: Walkie-Textie Wireless Communicator