Deelnemers van de Junior IOT GPS Challenge bouwen hun eigen GPS tracker. Deze tracker stuurt data berichtjes via het LoRa netwerk naar TTN. Op dit plaatje leggen we het nog even uit:

Om de berichtjes goed te versturen klik je op jouw tracker een LoRa antenne. In ons land moeten we een antenne gebruiken die geschikt is om berichten te verzenden op 868MHz.

Er zijn gebieden in de wereld die werken met 433 MHz.  Deze antennes kan je beter niet door elkaar halen.

Er zijn nog meer verschillen. Sommige antennes zijn zo gemaakt dat je ze makkelijk ergens op kunt plakken. Andere zijn lekker compact. En sommige uitvoeringen zijn groot en opvallend.

 

Welke antenne gebruik je het liefst?

Het doel van de antenne in ons project is om ervoor te zorgen dat je berichtjes goed worden ontvangen. Je zou bijna denken dat de grootste antenne het beste ervoor zorgt dat je berichtjes goed ontvangen worden.

Francien wilde graag veel vakjes veroveren op de kaart. Als je berichtjes niet aankomen, dan kan je de vakjes ook niet veroveren. Francien wil daarom zeker weten dat ze een goede antenne kiest. Daarvoor heeft ze een manier bedacht om te meten welke antenne voor haar het beste werkt.

Wat heeft Francien hierbij nodig?

Francien heeft bij de Junior IOT Challenge haar eigen GPS tracker gebouwd. Ze kan op de game kaart van Junior IOT zien waar deze tracker is, en ze kan doorklikken naar het laatste berichtje. In dat berichtje zie je welke gateways de data hebben intvangen en wat de RSSI sterkte van het signaal was.

Bij Junor IOT heeft Francien een antenne-test-pakket meegekregen. Hierin zitten misschien wel tien verschillende antennes om te proberen! Er zitten diverse verloopjes en verlengkabels bij. Zo kan ze deze antennes op haar gps tracker aansluiten. Misschien kan ze hiermee later ook kijken welke antenne op haar eigen gateway past om te zien of de ontvangst nog beter kan. Maar eerst wil ze zien hoe ze haar eigen GPS tracker zo goed mogelijk berichten kan laten verzenden. Ze plakt op elke antenne een stikkertje met een nummer.

Ze heeft ook gezien dat er iedere dag een logfile wordt gemaakt waar alle berichtjes van haar tracker in staan. In de log file zijn bij de berichtjes de gateways en RSSI niet opgenomen, maar wel is de url genoemd om de losse berichten op te vragen waar deze info wel staat. Zo kan ze van elk berichtje goed zien hoe laat het is verzonden, waar het is aangekomen en hoe sterk het signaal is ontvangen.

Francien heeft gezien dat er bij haar in de buurt een aantal Gateways zijn van The Things Network. Zo kan ze bij elk berichtje ook noteren hoe sterk het signaal op deze andere gateways binnenkomt. Ze heeft zelf ook een binnen-gateway waarop de berichtjes worden ontvangen. Ze denkt dat het beter is als haar berichten op meer gateways goed wordt ontvangen. Als ze een lijst van maakt van de berichtjes en de RSSI van elk berichtje bij elke gateway, dan kan ze vast zien welke antennes echt niet goed werken, en welke antennes beter zijn.

Op de kaart van TTN mapper kan ze elke dag de kaart opvragen voor haar eigen tracker. Hierop ziet ze welke route ze heeft gefietst. Ze ziet duidelijk waar de berichtjes zijn verzonden, hoe sterk het signaal was en bij hoeveel gateways het bericht is aangekomen. Zo kan ze controleren of de antennes die ze heeft uitgezocht ook echt beter werken.

Hieronder vertelt ze hoe je jouw metingen kan doen.

Hoe kan je jouw antenne testen?

Voorbereiding

Voor je begint:

• zet de tracker aan, GPS heeft ontvangst (blauwe + rode led knipperen)
• er komt data bij een gateway binnen.

TTN Mapper kaart opvragen:

• Ga naar https://ttnmapper.org/advanced-maps/
• Vul je device ID in, kies (alleen) de datum van vandaag.

Je ziet nu op de kaart van ttnmapper of er vandaag berichtjes van je device zijn ontvangen door TTN.

De Junior IOT game kaart opvragen:

• Ga naar http://junioriotchallenge.nl/game/
• Zoom in op de plek op de kaart waar jij nu bent. Als het goed werkt zie je hier nu je device op de kaart van Junior IOT.

1) Je de informatie ophalen van de Junior IOT game kaart

• Ga naar de junior IOT game-map, http://junioriotchallenge.nl/game/
• Zoek de plek op de kaart waar je nu bent, je ziet daar het symbool van jouw tracker.
• Klik op dit symbool. Je ziet nu drie links: “naam van je tracker”, “graph” en “log”.
  • Naam van je tracker – bij mij is dat ‘game-zien’ – hier zie je het laatste bericht wat de gateway(s) binnen hebben gekregen.
  • Onder “log” vindt je en lijst van berichten. De gateway informatie staat hier niet bij.
  • Bij “graph” kan je kijken naar grafieken van de verschillende meetwaardes. De GPS tracker geeft maar een paar meetwaardes door.

Onder de naam van je device zie je het laatste bericht. Dit is de info die je zoekt.

2) Pak de inhoud van je informatie bericht

• Klik op “game-zien” (maar dan op de naam van jouw tracker, “game-zien” is de mijne)

Je ziet nu een nieuw tabblad met code in je browser.

3) Maak deze code beter leesbaar met JsonLint

• Kopieer alles naar https://jsonlint.com/
• Klik op “validate JSON” (groene knop onder het tekstvak).

De regels code staan nu onder elkaar. Daardoor kun je makkelijker vinden wat je zoekt.

4) Zoek in het bericht naar de zendsterkte

• Controleer eerst het “device_id”, of dit inderdaad jouw tracker is.
• Zoek naar de “rssi”.
• Zoek op het woord “gateway” dan kun je de zend informatie makkelijk vinden.
• Kijk dan welke gateway het signaal opving, dit staat achter “gateway_id”
• De tijd “time” staat een paar regels onder gateway-id. Sommige gateways hebben dit niet.
• Kijk voor elke gateway hoe sterk het signaal was, dit staat achter “rssi”

RSSI is altijd een negatieve waarde tussen de 0 en de -180 ofzo. Hoe dichter bij de 0, hoe sterker het signaal bij de gateway aankomt.

5) Noteer de waardes van je meetpunt

• Noteer: tijd, datum, welke antenne, welke gateway en wat de rssi was.

Let er op dat de tijd in het scherm afwijkt van de tijd die het nu is.  (tijdens zomertijd de tracker loopt 2 uur achter op Nederlandse tijd, in de winter is dat 1 uur)

6) Maak je klaar voor de volgende meting

Om een nieuwe meting te doen:

• Refresh de pagina met de game (dat doet deze pagina eigenlijk automatisch)
• In de JsonLint pagina druk je op “clear” om het vak leeg te maken
• Wacht even. Tussen elk bericht zitten 4 minuten en een paar seconden.

En verder

• Maak een overzichtelijke lijst van je metingen.
• Noteer in de lijst ook de datum en tijd wanneer je een antenne wisselt en welke je dan gaat gebruiken.
• Leg de antenne altijd op dezelfde manier op dezelfde plek.
• Doe per antenne minimaal 5 metingen.
• Verwissel na 5 metingen de antenne, en vergelijk dan de waardes met elkaar.

 

Extra: Hoe kies je welke plek handig werkt voor je antenne?

Experimenteer met locaties en materialen

Als je je tracker op een andere plek neerlegt, dan kan het zijn dat de ontvangst verandert. Zo zal de ontvangst  met je tracker op de onderste verdieping anders zijn dan vanaf de bovenste verdieping.

Als je dit wilt testen, maak dan een overzicht en schrijf op waar je de tracker tijdens het testen hebt neergelegd. Je kunt ook proberen wat er gebeurt als je iets bovenop je tracker legt. Gaat het signaal door steen of glas of metaal? Wat kun je zelf allemaal verzinnen?

Locatie — Omschrijving locatie (plek waar tracker ligt)
A    —    Op het aanrecht in de keuken
B    —    In een metalen koekblik met deksel erop (op het aanrecht in de keuken)
C    —    In een metalen koekblik zonder deksel erop nadat ik de koekjes heb opgegeten
D    —    In een glazen snoeppot met deksel erop (op het aanrecht in de keuken)
E    —    ….