因干扰严重，LoRa®在城区等人口密集区域部署时，传输距离难以突破2公里。此外，市面上大多数LoRa®节点功耗较高，电池续航通常不足三天。
为解决LoRa®在城市环境中过度依赖电力且传输范围有限的问题，Aiman Akid开展了一项LoRa®点对点网络优化项目。该项目旨在构建两种优化策略，并评估节点运行效果。第一种采用RTOS方法中的深度睡眠技术，最大限度降低LoRa®传感器节点功耗。另一种则是增设LoRa®节点作为中继，以扩展网络传输距离。如需查看hackster.io上的原始项目，请访问此处。
Aiman Akid
项目发布
项目架构 & Fusion为本项目制作的开发板
实地测试实施
设置Wio-E5并行MCU开发板
这款定制Wio-E5开发板由Aiman设计，Seeed Fusion PCB组装服务制造，集成了Wio-E5无线LoRa®模块和XIAO ESP32C3 MCU。这款并行开发板用作LoRa®接收器。
作为接收器的Wio-E5开发板
设置LoRa®传感器节点
以下是开发板外壳视图。
Wio-E5 & ESP32开发板和电路内部
完整的LoRa®传感器节点
这款自制LoRa®传感器节点用作LoRa®发送器。白色盒子内装有Wio-E5 + ESP32开发板：Grove Wio-E5和Hibiscus Sense (ESP32)，而黑色盒子内含三种传感器：
- MQ-135空气质量传感器
- DHT11传感器
- LDR模块传感器
最后一步是用数字万用表测量功耗。万用表调至电流模式，测量各传感器电流值。开发板电流则参考其数据手册。
实地测试结果与结论
最终测试表明，实施所提方法后，LoRa®传感器节点取得了显著成效。
LoRa®传输距离测量结果
点对点网络的首次测试
初始测试在LoRa®发送器和接收器间进行。接收器通过蜂窝网络连接互联网。LoRa®通信激活后，可接收发送器数据。实地测试显示，这对设备在郊区环境下实现了2.20公里的连接距离，表现相当不错。
使用中间节点的第二次测试
随后，在LoRa®发送器和接收器间增设了另一块Wio-E5并行MCU开发板作为中继节点。此前信号覆盖仅2.20公里，如今通过中继节点，传输范围扩展至3.7公里。
LoRa®传感器节点功耗测量结果
Aiman用万用表测量开发板和传感器电流以确定功耗。以下是一小时测量结果。测试使用2000mAh容量的18650锂离子电池。
深度睡眠模式与活动模式对比
结论
实地测试证明，两种推荐方法均有效扩展了LoRa®通信范围，同时降低了传感器节点功耗。原P2P传输距离仅2.2公里，通过增设中继节点，范围增至3.7公里。采用深度睡眠配置的LoRa®传感器节点，电池续航时间比常规设置延长了2.45倍。
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