Q1: Can LoRa modules reliably reach 4 km with 20 drones?

Yes, LoRa modules on 868/915 MHz can reach 4 km in ideal line-of-sight conditions. However, real-world range depends on antenna placement, height, and interference. For 20 drones, proper airtime scheduling is needed to avoid collisions.

Q2: Why avoid 2.4 GHz for this swarm?

2.4 GHz is crowded and more susceptible to interference from Wi-Fi, Bluetooth, and other devices. Lower frequencies like 433 MHz, 868/915 MHz, or 1.2 GHz provide better propagation and reliability, especially for long-range telemetry and control.

Q3: Can this setup stay under $100 per drone?

Yes, hobbyist-grade LoRa, ExpressLRS, or 433/900 MHz telemetry radios can often be sourced under $100 per unit. Costs may rise if you need higher transmit power, professional-grade modems, or specialized antennas for guaranteed range.

Radio Non‑2,4 GHz yang Hemat Biaya untuk Kawanan Drone

Daftar isi

Memilih Radio Non‑2,4 GHz yang Hemat Biaya untuk 20‑Drone Master‑Slave Swarm

Baru-baru ini, kami menerima pertanyaan dari operator UAV yang ingin menerapkan a segerombolan drone tuan-budak dengan persyaratan yang sangat spesifik:

“Apakah Anda memiliki sistem komunikasi yang tidak berfungsi 2.4 GHz untuk gerombolan 20 drone?
Kami menggunakan konfigurasi master-slave untuk mencari a 4 km LOS dan 1.5 km tinggi AGL.
Mencari solusi hemat biaya, transmisi video tidak diperlukan.
Apakah ada solusi di bawah 100 USD atau di bawahnya per unit? Ini untuk drone sasaran; mereka akan dihancurkan.
Ada 19 drone budak yang akan di pola dan ditempatkan 5 terpisah beberapa meter.
Drone utama akan menjadi 20 terpisah beberapa meter. Pasti bensin, non‑2,4 GHz.”

Mari kita uraikan persyaratannya dan jelajahi praktis, solusi komunikasi berbiaya rendah untuk skenario ini.

Persyaratan Utama

Kawanan Tuan–Budak: 1 menguasai + 19 drone budak.
Jarak drone: Budak berjarak ~5 m; master ~ jarak 20 m.
Jangkauan komunikasi: Dapat diandalkan 4 km (garis pandang) tautan.
Ketinggian: Hingga 1.5 km AGL.
Tipe data: Hanya telemetri/kontrol — tidak ada video.
Batasan frekuensi: Harus dihindari 2.4 GHz.
Anggaran: Idealnya ≤ $100 per satuan, karena drone bisa dibuang.

Pertimbangan Teknis

Pengorbanan Pita Frekuensi

Frekuensi yang lebih rendah seperti 433 MHz, 868/915 MHz, atau 1.2 GHz menyebar lebih jauh dan lebih dapat diandalkan daripada 2.4 GHz, menjadikannya ideal untuk telemetri jarak jauh. Pita ini biasanya digunakan dalam sistem telemetri UAV penghobi dan industri.

Rentang vs. Antena dan Daya

SEBUAH 4 km LOS link dapat dicapai dengan daya pancar sedang, antena yang bagus, dan menghapus LOS. Tinggi antena, memperoleh, dan polarisasi sangat penting untuk menjaga koneksi yang andal.

Topologi Jaringan

Di sebuah topologi bintang dengan 19 budak, manajemen tabrakan itu penting. Menggunakan LoRa, EkspresLRS, atau radio serupa, Anda perlu mempertimbangkan desain protokol untuk menghindari tabrakan paket dan masalah latensi.

Pertimbangan Peraturan

Pita frekuensi dan daya pancar diatur oleh negara. Selalu periksa peraturan setempat (FCC, INI, dll.) sebelum penerapan. Hal ini sangat penting terutama untuk radio jarak jauh berbiaya rendah.

Pengorbanan Biaya dan Kinerja

Sedangkan modul penghobi bisa mencapainya 4 km LOS dalam kondisi ideal untuk <$100, radio telemetri jarak jauh profesional seringkali melebihi $100. Pengujian penting untuk memvalidasi kinerja dalam kondisi operasional nyata.

Pilihan Praktis

Lora / Modul SX127x (868/915 MHz)
- Kelebihan: Biaya yang sangat rendah ($30–$60 per unit), jarak jauh di LOS, kekebalan interferensi yang kuat.
- Kontra: Kecepatan data rendah, potensi pembatasan siklus kerja, latensi lebih lama.
900 Radio Telemetri MHz / Modul ExpressLRS
- Kelebihan: Latensi rendah, banyak digunakan dalam pengendalian UAV, tautan yang kuat, dapat mendukung banyak node.
- Kontra: Modul dengan jaminan jarak jauh mungkin melebihi $100; modul yang lebih murah memerlukan pengaturan dan penyetelan yang cermat.
433 MHz / 1.2 Modul GHz
- Kelebihan: Propagasi yang luar biasa, ideal untuk drone sekali pakai yang berbiaya rendah.
- Kontra: Antena besar mungkin diperlukan, batas peraturan berbeda-beda di setiap wilayah.

Rekomendasi

Prototipe Pertama: Uji segerombolan kecil (1 menguasai + 3–5 budak) untuk memverifikasi jangkauan, latensi, dan manajemen tabrakan.
Pilih protokol yang tepat: Pastikan radio mendukung banyak slave atau terapkan jadwal polling sederhana.
Optimalkan antena: Penempatan yang tepat, memperoleh, dan polarisasi seringkali memiliki dampak yang lebih besar daripada daya pancar.
Tetap sah: Ikuti peraturan frekuensi dan daya setempat.

FAQ

P1: Dapatkah modul LoRa menjangkau dengan andal 4 km dengan 20 drone?

Iya, Modul LoRa pada 868/915MHz dapat mencapai 4 km dalam kondisi saling berhadapan yang ideal. Namun, jangkauan dunia nyata tergantung pada penempatan antena, tinggi, dan gangguan. Untuk 20 drone, penjadwalan waktu tayang yang tepat diperlukan untuk menghindari tabrakan.

Q2: Mengapa menghindari 2.4GHz untuk gerombolan ini?

2.4 GHz ramai dan lebih rentan terhadap gangguan dari Wi-Fi, Bluetooth, dan perangkat lainnya. Frekuensi yang lebih rendah seperti 433MHz, 868/915 MHz, atau 1.2GHz memberikan propagasi dan keandalan yang lebih baik, terutama untuk telemetri dan kontrol jarak jauh.

P3: Bisakah pengaturan ini tetap di bawah $100 per drone?

Iya, LoRa tingkat penghobi, EkspresLRS, atau radio telemetri 433/900MHz sering kali dapat diperoleh dari bawah $100 per satuan. Biaya mungkin meningkat jika Anda memerlukan daya pancar yang lebih tinggi, modem kelas profesional, atau antena khusus untuk jangkauan terjamin.

Kesimpulan

Untuk a hemat biaya, gerombolan master-slave non-2,4 GHz, solusi yang paling praktis adalah:

Modul LoRa/SX127x (868/915 MHz) untuk telemetri tingkat rendah.
900 Radio telemetri MHz / EkspresLRS untuk kontrol latensi rendah.

Kedua pendekatan tersebut dapat disesuaikan dengan a <$100 anggaran per drone di LOS lapangan terbuka. Performa dunia nyata bergantung pada antena, desain protokol, dan batasan peraturan. SEBUAH uji prototipe sangat penting sebelum melakukan penskalaan 20 drone.