ESP32 + LoRa: Nodo Sensore a Lunga Portata (8 km)

Il Problema

Il WiFi funziona benissimo — finché non devi mettere un sensore in giardino a 200 metri. O in una fattoria dall’altra parte della valle. O dentro un magazzino di metallo. Il WiFi muore a 50 metri. Il Bluetooth a 10.

LoRa cambia tutto. Con il modulo E32 LoRa (915MHz, 1W), puoi inviare dati dei sensori fino a 8 chilometri — senza torri cellulari, senza WiFi, senza canoni mensili.

Cosa Costruirai

Un nodo sensore LoRa a batteria che:

• Legge temperatura e umidità
• Trasmette i dati via LoRa a un ricevitore
• Entra in deep sleep per 10 minuti tra una lettura e l’altra (la batteria dura mesi)

Difficoltà: Principiante  |  Tempo: 45 minuti  |  Costo: ~$40 di componenti

Hardware Necessario (Bill of Materials)

Avviso sulla frequenza: I moduli E32 esistono nelle versioni 433MHz, 868MHz e 915MHz. NON possono comunicare tra loro. Assicurati che entrambi i moduli siano sulla STESSA frequenza. Negli USA si usa 915MHz.

Passo 1: Cablaggio (Nodo Trasmettitore)

Il modulo E32 LoRa usa UART seriale — molto più semplice dei moduli LoRa basati su SPI. Niente librerie complesse!

Incrocio TX↔RX: L’UART è come una telefonata — la tua bocca (TX) si collega all’orecchio dell’altro (RX). Incrocia sempre: TXD del modulo → RX2 dell’ESP32, RXD del modulo → TX2 dell’ESP32.

Passo 2: Codice del Trasmettitore

Caricalo sul trasmettitore ESP32 (quello con il sensore DHT22):

#include <HardwareSerial.h>
#include "DHT.h"

HardwareSerial LoRaSerial(2); // ESP32 Serial2 (GPIO 16, 17)

#define DHTPIN 13
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Deep sleep: 10 minutes between readings
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000ULL
#define TIME_TO_SLEEP  600

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("sensbench LoRa Sensor Node");

  LoRaSerial.begin(9600);
  dht.begin();
  delay(2000);

  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println("Sensor read failed!");
  } else {
    String data = "T:" + String(t, 1) + "C H:" + String(h, 1) + "%";
    Serial.println("Sending: " + data);
    LoRaSerial.println(data);
  }

  Serial.println("Deep sleeping for 10 minutes...");
  Serial.flush();

  esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);
  esp_deep_sleep_start();
}

void loop() {
  // Not reached after deep sleep
}

Passo 3: Codice del Ricevitore

Caricalo sul ricevitore ESP32 (collegato al computer):

#include <HardwareSerial.h>

HardwareSerial LoRaSerial(2);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("sensbench LoRa Receiver");
  LoRaSerial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (LoRaSerial.available()) {
    String data = LoRaSerial.readString();
    Serial.print("Received: ");
    Serial.println(data);
  }
}

Passo 4: Provalo

1. Alimenta il nodo trasmettitore con lo shield batteria 18650
2. Collega il ricevitore al computer e apri il Serial Monitor (115200 baud)
3. Ogni 10 minuti vedrai arrivare temperatura e umidità da distanze fino a 8 km

Perché Funziona Così Bene

• Deep Sleep: L’ESP32 assorbe solo 10µA in deep sleep. Con una batteria 18650 da 2000mAh, il nodo sensore può funzionare per 3+ mesi con una singola carica.
• LoRa UART: A differenza del LoRa basato su SPI (SX1276), il modulo E32 usa una semplice comunicazione seriale. Niente libreria complessa, niente pasticcio di cablaggi SPI, niente registri di configurazione.
• Potenza 1W (30dBm): L’E32-915T30D è la versione ad alta potenza. I moduli standard emettono 20dBm (100mW). Questo emette 30dBm (1000mW) — 10 volte la potenza, 3 volte la portata.

Andare Oltre

• Aggiungi altri nodi sensore: Ogni nodo invia i dati con una pianificazione diversa per evitare collisioni
• Inoltra al cloud: Collega il ricevitore ESP32 al WiFi e inoltra i dati LoRa a MQTT
• Energia solare: Aggiungi un piccolo pannello solare allo shield batteria 18650 per un deploy permanente
• Costruisci una mesh: Più nodi ricevitori possono inoltrare i dati su distanze ancora maggiori

Continua a costruire: Kit LoRa Long-Range Node, $54.99 · Modulo LoRa E32-915T30D, $11.99 · KB: alimenta un nodo remoto per mesi
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