远程ESP32 Wi-Fi开发板,最远范围可达1.2公里(众筹中)

原文链接:Long range ESP32 Wi-Fi development board promises up to 1.2km range (Crowdfunding) 由Jean-Luc Aufranc撰写。

WiFi并不是真正为远距离的传输而设计的,但CNLohr此前展示了一公里范围的ESP8266,并出售了一些定向天线以扩大WiFi范围。

Bison Science的ESP32-M1 Reach Out WiFi开发板专门为远距离的传输而设计,发射功率高达30 dBm (1W),它支持1.2公里范围内的各种类型天线,在晴天测试可达1.5公里。

ESP32-M1 扩展板实物图
ESP32-M1 扩展板实物图

ESP32-M1扩展板特性和规格:

  • WiSoC- 乐鑫科技ESP32-D0WDQ6双核处理器@ 240 MHz
  • 内存-32 Mbit ·Flash
  • 无线通信
    • 2.4 GHz Wi-Fi 4 802.11 b/g/n
    • 蓝牙4.2/5.x Classic和低功耗蓝牙(BLE)
    • Qorvo 的QPF4219 PA(功率放大器 )和LNA (射频放大器 ) Wi-Fi 射频前端(RFFE)具有33 dB PA增益和15 dB LNA增益
    • Wi-Fi发射输出功率可在21到30 dBm(1 W)之间调节
    • Wi-Fi射频前段模组可通过禁用Wi-Fi RFFE来激活,不需要更改代码就可以降低发射功率、功耗。注意:在此模式下,Wi-Fi和蓝牙共享天线端口
    • WiFi/蓝牙 RF切换
  • 天线
    • 2个RP-SMA 天线接口,用于Wi-Fi 或蓝牙
    • 支持ESP32-A1小型天线,带有RP-SMA连接器平面天线安装在ESP32-M1板的顶部(见图中的白色PCB)
  • I/O扩展
    • UART、I²C、I²S、和SPI
    • 12位ADC
    • PWM
    • 16个可使用的GPIO接口
    • 2个仅输入的IO接口
  • Misc-复位按钮,一个用户自定义按钮
  • 调试口-CP2102 USB转串口芯片(USB串口转换器)
  • 供电
    • 通过USB端口输入5V
    • 输出3.3V,4.9V和5V
  • 功耗
    • 发射功率为27 dBm(0.5 W),功耗约770 mA
    • WiFi发射(禁用RFFE),蓝牙,BLE及基本操作,功耗小于330 mA
  • 尺寸-60 x 40 cm
  • 散热片-2个22 x 22mm散热片
  • 重量-18g
ESP32-M1 扩展板硬件电路框图
ESP32-M1 扩展板硬件电路框图
ESP32-M1 扩展板外观图
ESP32-M1 扩展板外观图

远距离WiFi模组可以在大多数司法管辖区内合法使用,但您还是需要检查一下当地的法律法规,以便调整相应的最大功率输出:

美国对ISM频段无线通信设备的规定(根据FCC 15.247)对于点对多点链路的EIRP(等效全向辐射功率)高达36 dBm(4 W),对于点对点链路的,则甚至会更高。在某些欧洲、亚洲、南美和北美国家以及新西兰,也允许使用ESP32-M1 Reach Out的30 dBm(1W)发射功率。如果您受到其他司法管辖区的限制,您可以通过ESP32模块调整电路板的发射功率,或者直接使用板载射频衰减器进一步降低发射功率。

不过,该公司也指出了一些暂时无法克服的困难。他们说:“不幸的是,我们无法将ESP32-M1 Reach Out运送到欧洲的支持者那里去,因为它没有CE标志。” 所以订购的唯一方法就是使用美国的转运公司。不过,即便如此,你还是有可能被海关没收,甚至被罚款。

1.2公里的可视范围是标准ESP32板(不含RFFE)可达到的“典型400米范围”的三倍左右,您可以在自己的环境中轻松测试差异,因为可以通过在ESP32-M1 Reach Out上禁用RFFE,使其成为了“正常”的ESP32板。

相关视频链接:https://player.vimeo.com/video/519704240

电路板的原理图和PCB布局都已在Github上以PDF的格式发布了。Bison Science设计了该板,使其与Espressif Dev Kit C尽可能兼容,以便在两个板上运行相同的代码。

ESP32-M1 Reach Out板刚刚也在Crowd Supply上推出了,它此次的融资目标为6,000美元。主板需要59美元、ESP32-AI天线板需要29美元,还需要提供高增益的SMA天线。海运到美国增加8美元,到世界其他地区增加18美元。但就像前面提到的,由于缺少CE认证,所以不可能运到欧洲。所以,预计2021年7月底才会开始交货。

安装ESP32-A1E平面天线的ESP32-M1
配备ESP32-A1E平面天线的ESP32-M1

7.14内容更新:ESP32-M1 Reach Out 板现在已经融资7718美元了,价格也略有变动。ESP32-M1扩展板现在的价格是 65 美元、ESP32-AI 天线板的价格是 32 美元。发货时间则因为零部件采购延期至了2021年12月12日,其他部分不变。

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