Putsch: Unterschied zwischen den Versionen
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The WEMOS D1 mini Lite[1] boards were chosen to realise the LoRa hardware. They feature a ESP8285[2] from Espressif | The WEMOS D1 mini Lite[1] boards were chosen to realise the LoRa hardware. They feature a ESP8285[2] from Espressif | ||
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[2] Espressif ESP8285 datasheet: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8285_datasheet_en.pdf | [2] Espressif ESP8285 datasheet: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8285_datasheet_en.pdf | ||
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For receiving and sending LoRa-data, Ra-02 LoRa modules[3] from Ai-thinker are used. They use a Semtec[1] SX1278 chip[2]. | For receiving and sending LoRa-data, Ra-02 LoRa modules[3] from Ai-thinker are used. They use a Semtec[1] SX1278 chip[2]. |
Version vom 5. Februar 2023, 16:09 Uhr
Putsch ist ein interaktives Theaterstück vom Planetenparty Prinzip in Koproduktion mit dem Landestheater Linz und LaStrada Graz.
Inhaltsverzeichnis
LoRa Netzwerk
Wir verwenden Module im Frequenzbereich 433 MHz. Das ist die niedrigste Frequenz mit der größten Reichweite.
RSSID Signal bis zu -100db. (bis zu -80db ist eigentlich eine gute Signalstärke)
Hardware
Microcontroller
The WEMOS D1 mini Lite[1] boards were chosen to realise the LoRa hardware. They feature a ESP8285[2] from Espressif
Pitfalls
Special care has to be taken with Pin D3 on the WEMOS D1 mini Lite, as if this pin is held-low while startup, the ESP8285 goes into boot-mode. This causes chaos.
[1] WEMOS D1 mini lite homepage: https://www.wemos.cc/en/latest/d1/d1_mini_lite.html
[2] Espressif ESP8285 datasheet: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8285_datasheet_en.pdf
LoRa Transciever-Modules
For receiving and sending LoRa-data, Ra-02 LoRa modules[3] from Ai-thinker are used. They use a Semtec[1] SX1278 chip[2].
Ra-02
The DIO0 pins on the Ra-02 can be ignored for our application. [2] Says that those pins are custom pins that can be software-configured. Antennas for those modules are set seperately because the carrier-frequency can be set via SPI on the SX1278.
Semtec SX1278
According to the datasheet they have 100 mW constant RF output and a programmable bit rate up to 300 kbps. Some parameters including the bitrate can be programmed via SPI. Range and stability are always a tradeoff, that is further described in [2, page 25]. The parameters Spreading Factor, Coding Rate and Signal Bandwidth can therefore be set.
"spreading factor and error correction rate are design variables that allow the designer to optimise the trade-off between occupied bandwidth, data rate, link budget improvement and immunity to interference" - [2, page 25]
Pitfalls
If the maximum Bandwidth (500kKz) on the SX1278 is selected, other paramters have to be adapted. (I try to find that statement in the datasheet again)
[1] Semtec website: https://www.semtech.com/products/wireless-rf/lora-connect/sx1278
[2] Semtec SX1278 dataheet: https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/3179/sx1276_77_78_79.pdf
[3] Ai-thinker Ra-02 LoRa modules: https://docs.ai-thinker.com/_media/lora/docs/c048ps01a1_ra-02_product_specification_v1.1.pdf
Rollen im Netzwerk
Gateway
Der Gateway ist an einen Computer angeschlossen und somit Schnittstelle zur Spielelogik.
Stationary
Sind Netzwerkteilnehmer die sich nicht bewegen können. (z.B. Drucker)
Mobile
Sind Netzwerkteilnehmer die sich bewegen können oder auch Radios, die sich zwar nicht bewegen aber ansonsten baugleich sind, mit einem Audioboard dabei. (Radios + Spielerinnen)
- Custom PCB
- Lora Modul mit Antenne
- Wemos D2 Mini Prozessor
- Mini Display
- Powerbank/Lipo Akku
- Olimex Audio Board Esp32 ADF
- SD Karte mit Audiofiles
- Bone Conductor Transducer
Nodes
Dienen ausschließlich zum Wiederholen des Funksignals und adressieren der Teilnehmer – somit ist der Netzwerkaufbau etwas unabhängiger vom Spiel-Aufbau. Erfüllen also die Funktion eines Repeaters.
Messgerät
Das Messgerät zeigt nur die Signalstärke und das subnet an.
Software-side of the LoRa network
For realising the LoRa network
Token Pass System
Innere Stimme
Knochenschallkopfhörer Interface
Das Publikum wird begleitet durch eine sogenannte innere Stimme, die im eigenen Kopf drin zu einem spricht. Um diesen Effekt zu unterstützen werden Knochenschallkopfhörer benutzt, die den Schall über den Schädelknochen übertragen und somit die Ohren für Umgebungsgeräusche frei bleiben, während Audiofiles abgespielt werden.
Wir verwenden Conductor Transducer von adafruit.
Olimex Audioboard
Audio Modul für Radios und Publikum
SD Karten Bespielprogramm
Programm, dass automatisch die SD Karten mit unserer Ordnerstruktur von Audiofiles bespielt, um große Zeitverluste und Fehler durch manuelles Kopieren zu vermeiden.
SD Karten Abspielprogramm
Enthält Funktionen das Abspielen der Audiofiles dynamisch gestalten, die flüssiges Wechseln zwischen Quests oder spontane Begegnungen inmitten von laufenden Quests ermöglichen. Geht Hand in Hand mit einer übersichtlichen Ordnerstruktur und sehr kleinen Snippets der Audioaufnahmen, die Sprünge zwischen Ordnern/Quests erlauben, sowie "Zurückkehren" zu bereits angefangenen Quests.
Ortung der mobilen Clients im Spiel
Infrarot
Bluetooth Beacons
Spiellogik
Architektur
Event Hub
The Event Hub is a piece of software
- receiving events from the LORA gateway and adaptor:ex
- receiving commands from the Director UI and the Actor UI via the Control Server
- changing the state in adaptor:ex
- sending commands to Players via the LORA gateway
- providing and pushing data to the Control Server (and thus, to the Director UI and the Actor UI)
- communicating with peripherals like printers