一个低成本廉价通用末日应急通信设备的设想
关键词
ESP8266LoRa

近些年天灾层出不穷,难免会遇到末日物理断网无法通信的时候,想发明一种廉价可以大规模应急空投的通信设备。


想法是:

  1. 要廉价,就像二战期间盟国空投到菲律宾和法国的“解放者”一样廉价,成本尽量在百元之内

  2. 要操作简单,捡到就能立即使用,不能像无线电台那样要考试各种操作

  3. 要通用,到时候手机笔记本电脑上不了网了,可是通信软件全部装在上面,所以需要兼容这些设备


初步的想法如下:


comm.jpg

设备方案使用ESP8266 + SX1278 构成,ESP8266 工作在AP模式,提供一个wifi热点供手机笔记本电脑使用,同时进行数据透传,把数据包转发给SX1278,由SX1278构成的LoRa网路进行数据路由。这么一套下来,成本应该在100元之内


按照网上的资料SX1278在1W时的通信距离能达到2~5Km左右,差不多相当于深圳口岸到香港的距离了吧。。。


或者应急时也可由空投的飞机担任LoRa网关的作用,这样有飞机飞过的时候,这一片的设备都可以上网。


操作说明和控制UI可以做成web页面放在ESP8266内部,连接wifi应该会了吧,连上之后就会弹出界面高速如何使用。


不过不知道LoRa构造的网络的带宽能承受得了几万甚至几十万的容量吗



来自:聊天生活广场 / 科创茶话兴趣爱好 / 业余无线电
2020-2-26 21:37:33
1楼

似乎已经有类似的东西

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2020-2-26 21:43:54
smith(作者)
2楼
引用170050051624发表于1楼的内容
似乎已经有类似的东西

国外的那个是拿ESP8266的wifi直接组mesh,那个没什么用,距离太近了

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3楼

主意很好,但是我认为这以下几点需要考虑

1)性能。即使单个LoRa性能足够跑WiFi,几十个空投到小区里恐怕频段就要“打架”了。这点有待测试。

2)需求。如果真的有个人应急通讯的需求,我认为应该空投一种“对讲机”。只能接收几个固定的广播频道,比如官方给出的通告,地区上的一些事物等等。也有上行频道比如应急时刻的报警。作用就是让受灾地区的民众在家里好好呆着,注意一下最新时刻的通报等等。

[修改于 3 个月前 - 2020-02-26 21:52:46]

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4楼

还得投放个太阳能/手摇充电宝

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154454496
5楼

最好用电子管吧,不然抗不过核打击。还有或许可以用气体放电管构建中波振荡器。

[修改于 3 个月前 - 2020-02-26 22:07:40]

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smith(作者)
6楼
引用GiroPetrenko发表于3楼的内容
主意很好,但是我认为这以下几点需要考虑1)性能。即使单个LoRa性能足够跑WiFi,几十个空投到小区...

第一个性能的话,真到那个时候只要能保证发文字邮件微博微信推文之类的应该就行了,另外LoRa既然是网络协议,本身就带有CSMA-CA,类似以太网的碰撞检测的,所以不存在互扰的问题。


第二个,我觉得还是让大家啥都别用,收看CCAV就行了

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7楼
引用154454496发表于5楼的内容
最好用电子管吧,不然抗不过核打击。还有或许可以用气体放电管构建中波振荡器。

妙啊。

一级1a2变频,中放需要特别研制,2p2低放。整体可以用手摇发电机带起来。

发射部分用6p3p或者2p2之类的。

为可靠性考虑,投放的可以使用4j等等带锁的管子。地方的小功率发射则使用fu32 fu50等等。

sticker


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8楼

短波天线易携带,可以绕射传播距离远。

用一卷金属线+陶瓷绝缘子就可以搭,然后发射方案用单管共阴栅极调谐的6P1,晶体管AM调制。

接受方案用任意电子管普通选频放大,线性解调就行了。

关键器件是无源晶振、金属线、电容电阻,无源晶振实在不行可以用LC替代。

以上是我考虑过的废土通讯方案,理论上有材料+火烧烙铁都可以实现。


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smith(作者)
9楼
引用rb-sama发表于8楼的内容
短波天线易携带,可以绕射传播距离远。用一卷金属线+陶瓷绝缘子就可以搭,然后发射方案用单管共阴栅极调谐...

电子管现在都不好找吧,废土了更不好找,倒是研究一下把电路改成拆废墟中见到的电磁炉搜刮到的irfp250更好

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10楼
引用smith发表于9楼的内容
电子管现在都不好找吧,废土了更不好找,倒是研究一下把电路改成拆废墟中见到的电磁炉搜刮到的irfp25...

电磁炉里面主要是FGA25N120系列的IGBT,用于短波通信单管肯定难搞。

除非是IRF540或者840,甚至是2N222这类小MOS、三极管,可以做简单的AM发射,

但是我觉得半导体器件比较脆弱,对误操作的容差度很差,一不小心接反了或者过压就击穿了。

对于我们这种长期职业从事的人相比,很多入门爱好者的水平就是普通人操作水平的体现。

说不定冒着生命风险获得的管子,一个误操作就毁了。

但是电子管就相对宽容的多,只要灯丝不作死长期超压,能亮灯,

不管是过电压2-3倍,接错线路,甚至是反着输入电源,它都不会损坏,而且损坏之前会发红发热提醒。

容错度高,带来的好处就是,允许有更多的尝试机会调试工作点、阻抗这类东西,容易用单个元件反复试错。

我觉得在废土这种没法获得稳定电源的环境下,电子管是综合评估最适合的器件。

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11楼
引用rb-sama发表于10楼的内容
电磁炉里面主要是FGA25N120系列的IGBT,用于短波通信单管肯定难搞。除非是IRF540或者8...

废土环境下电子管就更难搞了,除非想办法自己造,高真空是个难题。

要不就用火花发射机+粉末检波器吧2333


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12楼
引用radio发表于11楼的内容
废土环境下电子管就更难搞了,除非想办法自己造,高真空是个难题。要不就用火花发射机+粉末检波器吧233...

哈哈,平时屯一点咯

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13楼

若是大规模投放,nuvistor是很好的选择。

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14楼

ttgo    esp32+LORa+GPS

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15楼

电子管怎么可能找得到

投一堆8266还不如投个应急基站吧

那时候还想什么个人通信

关键是找到组织

陌生人也可以

还是收音机重要

高音喇叭也更实用

我相信还是能挖出广场舞扩音机的



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2020-02-27 01:12:25
16楼

收音机最靠谱,智能手机都带FM收音机,更方便了,政府只需要一个FM发射台就可以通知全部的人

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17楼
引用分立元件发表于16楼的内容
收音机最靠谱,智能手机都带FM收音机,更方便了,政府只需要一个FM发射台就可以通知全部的人

我都忘了

手机还有收音机功能

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18楼
引用m24h发表于17楼的内容
我都忘了手机还有收音机功能

我突然想到了一个不错的想法,手机的FM功能可以搞很多东西,单单就接收这个可以弄一个APP来使FM可以接收数据信息,这样就可以接收、文字、图片、声音、视频文件,如果在有发射功能的话就更强大了,可以组建一个强大的短距离网络了!

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19楼

最好能够脱离手机电脑单独使用,例如带个LCD5110屏什么的。

再带个外置天线接口,方便接放大器什么的。

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20楼

电子管停产不是问题。记得北京厂变成了京东方,上海厂现在做影像增强器,华东厂拆分成了各个做光电倍增管的厂。景光北光等等还在做大功率发射管。若是有硬指标,这一块不是问题。

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2020-03-12 12:36:45
2020-3-12 12:36:45
21楼
引用GiroPetrenko发表于20楼的内容
电子管停产不是问题。记得北京厂变成了京东方,上海厂现在做影像增强器,华东厂拆分成了各个做光电倍增管的...

曙光厂应该还在小规模生产音响用电子管和FU-811这种医疗仪器用电子管。大功率发射管,国内应该有数量比较多的厂到现在还一直在生产(或者保有生产能力)。

只要队伍不完全散掉、火种不灭,遇到紧急情况(科技回退不超过60年的)重新复产收讯放大用电子管(就是电子行业标准中型号以灯丝电压数字开头的那些),甚至在三到五年左右的时间内形成规模,不是不可能的。

要想在末日条件下传输文字,推荐用Hellschreiber。这个模式可以用纯机械来实现,对发报机要求也简单(可以用CW发报机发射)。上世纪50年代新华社还成功用这个模式传输过汉字(参见新华社技术部负责人孙宝传高工的回忆录《插翅飞翔——新华社通信技术发展纪实》)。

[修改于 3 个月前 - 2020-03-12 12:40:00]

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22楼

这种话题一般还是需要定义到底什么是末日。美国的末日电影里面一般都会有一个无线电爱好者,道具是电子管时代的电台。若尚有一些文明遗留可供使用,想必对讲机已经足够了,这个东西的年产量是千万台级别的,民间保有量巨大。真正为了末日而准备的东西,不可能形成保有量,人们不见棺材不采购,也不会有人出钱免费发,就算发了也不会有人维护。

应急通信系统的核心要旨就是要适合平时使用,日常有实用价值,才会有维持的动力,到了紧急的时候才会可用、有人会用。汶川地震以后建了多少应急通信专网啊,几乎都是风光了一两年以后就吃灰了,4.20的时候宝兴县是有不少卫星电话的,但是失联几天没有一个电话打出来——没人会用,平常也不充电。指望普通民众或者政府官员折腾这些东西,太高估他们了。

楼主这个想法比较适合极客玩耍,核心是蓝牙或者WIFI连手机,在APP上编辑信息。此时可以采用大扩频因子的体制来通信,码率足够低,传得足够远。极端情况还可以用FT8嘛。


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smith(作者)
23楼
引用虎哥发表于22楼的内容
这种话题一般还是需要定义到底什么是末日。美国的末日电影里面一般都会有一个无线电爱好者,道具是电子管时...

其实后面扯到电子管把话题代歪了,这个装置的用途在现代的一些紧急情况可不小。不仅仅是极客需求

比如说中东某国国内发生内乱,大规模断网,意图通过这种方式阻止骚乱扩散,对于美国来说,可以在军事干预前,通过陆路走私,空投等方法扔下数千万个这种设备,让民众捡到,民众得到后使用,可以继续互相联络,继续抗争直到美国出兵.....这样可以以最低的成本完成Color Revolution

嘛,这种用途非常不和谐就不深入讨论下去了


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24楼
引用tariel发表于21楼的内容
曙光厂应该还在小规模生产音响用电子管和FU-811这种医疗仪器用电子管。大功率发射管,国内应该有数量...

曙光去年的火灾不知道对生产产生多大影响,新闻披露有限。


撒下Lora的这个路数去年印度人在某会议上提过,如果没记错大意是撒满月球(WTF

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25楼
引用虎哥发表于22楼的内容
这种话题一般还是需要定义到底什么是末日。美国的末日电影里面一般都会有一个无线电爱好者,道具是电子管时...

对。应急通信系统确实要有日常使用价值。

所以ARRL一直在维持一个无线电报网络(美国法律不禁止业余无线电台为境内的第三方传递信息)。

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2020-03-13 01:11:40
26楼

废土生存的要点在于因地制宜,善用手边能接触到的所有垃圾,不要定一些标准来自我设限。

那个时候最适合的通讯设备很可能是每人手头都有的TPLINK路由器,通联简单,民间保有量极大,带宽实用

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27楼

如果准备足够多的这种设备,在一定范围内组网,利用p2p等方式,能否摆脱对现有互联网的依赖?

很不成熟的脑洞,各位大佬轻拍。

重新编辑了一下。 sticker

[修改于 3 个月前 - 2020-03-13 17:49:29]

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28楼
引用desert发表于27楼的内容
如果准备足够多的这种设备,在一定范围内组网,利用p2p等方式,能否摆脱对现有互联网的依赖?很不成熟的...

目测水表查爆

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29楼

光通信啊,把数据调制到灯光里,大功率LED应该能行,甚至定点的可以使用激光笔+调制电路

缺点是受天气影响大,而且需要直视范围内才能通信

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30楼
引用Anderlyz发表于29楼的内容
光通信啊,把数据调制到灯光里,大功率LED应该能行,甚至定点的可以使用激光笔+调制电路缺点是受天气影...

[修改于 3 个月前 - 2020-03-13 17:25:03]

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2020-03-15 15:52:16
2020-3-15 15:52:16
31楼

在印度有可能 已经有了这个问题的答案


手机+茄子快传

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32楼
引用我说要有光发表于26楼的内容
废土生存的要点在于因地制宜,善用手边能接触到的所有垃圾,不要定一些标准来自我设限。那个时候最适合的通...

如果这样说的话,存点56k猫更管用,只要电话通,网就通,无非慢点。

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33楼

再硬核一点屯点磁石电话机也不错,适合野外生存。

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34楼
引用虎哥发表于32楼的内容
如果这样说的话,存点56k猫更管用,只要电话通,网就通,无非慢点。

现在还存有56k猫的人太少了,传统电话网也大部分改造成了由光纤传输的,电话能通大抵意味着互联网能通,干线中断而小区网尚能维持的情况下把光猫内的TR069和IPTV网路由出来互相通联效率更高,所以56k能用到的场合可能会比较少。

光纤不易受电磁干扰,但维护也更加困难了,对废土生存而言是福是祸难以估计。


此外有两个小细节供窄带猫玩家参考。淘宝卖的CX06836廉价传真猫驱动有坑,无法在新版的Linux上使用,一定要小心。达到56k速率要求电话交换机一侧有相应配合,平时两猫互相通联的最大速率是33.6k。

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smith(作者)
35楼
引用warmonkey发表于30楼的内容
发射用小功率LED,收发天线用双筒望远镜。协议走10M以太网,距离可以到几百米。https://ha...

镜头表面的电阻是干什么用的

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2020-03-21 08:08:48
2020-3-21 8:08:48
36楼
引用虎哥发表于32楼的内容
如果这样说的话,存点56k猫更管用,只要电话通,网就通,无非慢点。

其实也不需要电话通,56k modem只要电话线拉通,点对点的都可以了。一般极限通信距离在15km左右,非常远。


况且这种情况电话是不可能通的。

[修改于 3 个月前 - 2020-03-21 08:10:05]

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37楼
引用我说要有光发表于34楼的内容
现在还存有56k猫的人太少了,传统电话网也大部分改造成了由光纤传输的,电话能通大抵意味着互联网能通,...

问题不大,现在56k猫很多都是软猫。真的到了到处拉电话线通讯的时候,驱动自然可以重新写。在端对端通信的时候完全可以使用PR-PAM调制。


大部分56k猫的codec其实是16ksps/16bit的规格,只是PSTN限制在8ksps/8bit。直连的通讯线路或者模拟交换机是没有数字交换机的硬性限制的。


至于依靠现在的光纤网络就别想了,GPON/EPON如果不加以大量改造是没办法户对户通讯的,交换过程在局端光端机中。遇到这种情况大概率局端已经挂了。

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2020-03-22 19:38:58
2020-3-22 19:38:58
38楼
引用smith发表于6楼的内容
第一个性能的话,真到那个时候只要能保证发文字邮件微博微信推文之类的应该就行了,另外LoRa既然是网络...

lora速度非常非常慢啊  指望碰撞检测组网恐怕节点稍微多几个就全完蛋,还是得中心节点协调才行。

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39楼

对讲机有些有数字接口,将对讲机芯片再改进些应该最合适。

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40楼
引用GiroPetrenko发表于7楼的内容
妙啊。一级1a2变频,中放需要特别研制,2p2低放。整体可以用手摇发电机带起来。发射部分用6p3p或...

这个功率真的有1w?


[修改于 2 个月前 - 2020-03-22 23:03:35]

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2020-03-23 01:57:22
41楼
引用tangler发表于37楼的内容
问题不大,现在56k猫很多都是软猫。真的到了到处拉电话线通讯的时候,驱动自然可以重新写。在端对端通信...

某事件之后,某自治区外网封锁,当时我们实验室专门开通了一路56k拨号路由,供断网范围内的版主访问科创。对方拨通长途电话后可以接入KC内网,并进一步访问公网,实用速度27-33k左右。那个年代虽然两端仍用铜缆,但局间肯定是光纤了。骨干网应采用7号信令,每路分配64k时隙,能够满足较低速度的通信需求。

[修改于 2 个月前 - 2020-03-23 02:49:48]

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2020-05-06 12:01:28
2020-5-6 12:01:28
42楼

lora的通讯距离越远,通讯速度越慢的。基本只能传个文本。如果节点数量多,用起来真的生不如死……

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43楼
引用smith发表于35楼的内容
镜头表面的电阻是干什么用的

猜是加热镜头防雾用的。

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2020-05-10 23:24:08
2020-5-10 23:24:08
44楼

我盯上了某汽车蓝牙模块

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