WisMesh 1W Booster Starter Kit สำหรับโซลูชัน Meshtastic แบบกำลังส่งสูง

RAKwireless WisMesh 1W Booster Starter Kit เป็นโซลูชัน Meshtastic กำลังส่งสูง (High-Power) ที่ใช้ชิป Nordic Semiconductor nRF52840, ทรานซีฟเวอร์ RF Semtech SX1262 และภาคขยายกำลัง SKY66122 เพื่อเพิ่มระยะการสื่อสารของเครือข่าย Mesh

ชุดนี้ประกอบด้วยโมดูลจากระบบนิเวศ WisBlock IoT จำนวน 3 โมดูล โดยนอกจากภาคขยายกำลัง (Power Amplifier) ที่ช่วยเพิ่มระยะส่งสัญญาณและการทะลุผ่านกำแพงแล้วยังมีตัวกรอง RF แบบรวมในตัว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับสัญญาณอีกด้วย ถือเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของ LILYGO T-Beam 1W ที่ใช้ ESP32-S3 ร่วมกับ Semtech SX1262 และการออกแบบ PA+LNA ซึ่งเราเพิ่งนำเสนอไปเมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา

ข้อมูลสเปคและรายละเอียดทางเทคนิคของ WisMesh 1W Booster Starter Kit

รายการและสเปกของชุด WisMesh 1W Booster Starter Kit:

โมดูล WisBlock RAK3401 Core
- SoC – Nordic nRF52840
  - CPU core – Arm Cortex-M4F @
  - หน่วยความจำ – SRAM 348KB
  - สตอเรจ – Flash 1MB
- พอร์ต I/O – UART/I2C/SPI/ADC/GPIO
โมดูล WisBlock RAK13302 1W LoRa transceiver
- ทรานซีฟเวอร์ LoRa – Semtech SX1262
- ภาคขยายสัญญาณ – SKY66122
- ตัวกรอง RF แบบรวมในตัว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับ
- คอนเนกเตอร์อากาศ LoRa แบบ IPEX
- รองรับย่านความถี่ 9xx MHz
บอร์ดฐาน RAK19007 WisBlock
- 4x ช่องใส่เซนเซอร์สำหรับโมดูล WisBlock
- แหล่งจ่ายไฟ
  - 5V ผ่าน USB
  - 5V ผ่านคอนเนกเตอร์แผงโซลาร์เซลล์
  - รองรับแบตเตอรี่แบบชาร์จได้
อุปกรณ์เสริม
- สายอากาศ WiFi / BLE
- สายอากาศ LoRa 900 MHz
- สาย USB
- สาย IPEX to SMA สำหรับสายอากาศ LoRa
- สายอากาศ LoRa แบบยาง (SMA)
- สายไฟ 5V จำนวน 2 เส้น
- ชุดสกรู
- คู่มือเริ่มต้นใช้งานอย่างย่อ (Quick Start Guide)

บริษัทระบุว่า “เนื่องจากทรานซีฟเวอร์ 1W มีการใช้พลังงานสูง โมดูล RAK13302 จึงไม่สามารถทำงานด้วยแรงดันไฟ 3.3V ได้” ดังนั้นชุดนี้จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ร่วมกับ WisBlock Base Board, จ่ายไฟ 5V แยกให้กับโมดูล RAK13302 ผ่านขั้วต่อไฟเฉพาะของมัน และต้องมีการจ่ายไฟจาก USB อย่างต่อเนื่อง

ผู้ใช้สามารถดูคู่มือเริ่มต้นใช้งาน สำหรับการประกอบชุดและขั้นตอนการแฟลชเฟิร์มแวร์ Meshtastic ได้จากเอกสารที่บริษัทจัดเตรียมไว้, RAKwireless ยังเผยแพร่ตารางแสดงการใช้กระแสไฟที่แรงดัน 3.7V และกำลังขยายของ PA ในความถี่ต่าง ๆ เมื่อกำหนดค่า SX1262 ตั้งแต่ 22 dBm ลงไปจนถึง 0 dBm โดยกำลังส่งสูงสุดจะค่อนข้างคงที่อยู่ที่ประมาณ 30 dBm (ประมาณ 1 วัตต์) ที่ความถี่ 902.9 MHz, 915.2 MHz และ 924.5 MHz

RAKwireless ได้แชร์กรณีศึกษา ซึ่งช่างเทคนิคภาคสนามทดสอบการสื่อสารของเซนเซอร์สิ่งแวดล้อมในพื้นที่ขนาด 4 กิโลเมตร โดยใช้ WisMesh 1W Booster Starter Kit ผลการทดสอบพบว่าความแรงของสัญญาณคงอยู่ดีขึ้น 35%, อัตราการส่งแพ็กเก็ตสำเร็จ 98% และประสิทธิภาพสม่ำเสมอในการทดสอบภาคสนาม 5 ครั้ง

นอกจากนี้บริษัทยังมีตารางเปรียบเทียบกับบอร์ด LoRa 1W รุ่นอื่น ๆ แม้จะยังไม่รวม LILYGO T-Beam 1W รุ่นล่าสุด แต่มีการเปรียบเทียบกับ The Hammer (1W) และ Hydra 1W Board (ใช้ ESP32), MeshAdv Pi-HAT (1W), SparkFun 1W Breakout (สำหรับเชื่อมต่อกับ MCU ที่ผู้ใช้เลือกเอง)

ความรับผิดชอบของผู้ใช้และข้อกำหนดด้านกฎหมายสำหรับการใช้งาน 1W

เราได้สอบถามประเด็นด้านกฎระเบียบกับ RAKwireless หลายข้อ โดยบริษัทชี้แจงว่าแม้การใช้งานย่านความถี่ 868 MHz ที่กำลังส่ง 1W จะไม่อนุญาตในสหภาพยุโรป แต่ไม่ได้หมายความว่าจะผิดกฎหมายในทุกประเทศ บางประเทศอาจอนุญาตให้ใช้งานได้ ภายใต้เงื่อนไขทางกฎหมายเฉพาะของประเทศนั้น ๆ

ดังนั้นความรับผิดชอบในการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกำลังส่งและข้อจำกัดต่าง ๆ จึงเป็นของผู้ใช้งานเอง โดยในสหรัฐอเมริกา ย่านความถี่ 9xx MHz ที่กำลังส่ง 1W สามารถใช้งานได้อย่างถูกต้องตามกฎหมาย แต่ในประเทศอื่นอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน และ ไม่มีการตั้งค่าเฟิร์มแวร์แบบค่าเดียวใช้ได้ทุกประเทศ เพื่อรับรองว่าอุปกรณ์จะถูกใช้งานอย่างถูกกฎหมายในแต่ละพื้นที่ ผู้ใช้จำเป็นต้องกำหนด กำลังส่ง (TX Power) และ Duty Cycle เองให้สอดคล้องกับกฎหมายท้องถิ่น

โดย RAKwireless เสนอให้รีวิว WisMesh 1W Booster Starter Kit บนเว็บไซต์ CNX Software เราจึงศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมในทำการทดสอบอย่างถูกกฎหมายในประเทศไทย ต้องดำเนินการอย่างไรบ้าง โดยเริ่มจากวิธีที่ง่ายที่สุด โดยสอบถามผู้เชี่ยวชาญด้าน LoRa ที่เคยรีวิวอุปกรณ์ประเภทนี้ว่าเขาสนใจรีวิวอุปกรณ์นี้หรือไม่ ซึ่งได้รับคำตอบกลับมาว่า:

ผมไม่สามารถทดสอบสัญญาณ LoRa ที่มีกำลังส่ง 1 วัตต์ หรือ 30 dBm EIRP ได้ เนื่องจากเป็นการส่งสัญญาณกำลังสูง จึงต้องขออนุญาตในการครอบครองและใช้งานจากสำนักงาน กสทช. ซึ่งมีขั้นตอนที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง

RAKwireless ยังได้แชร์ลิงก์ไปยังประเด็นใน Meshtastic firmware ซึ่งอ้างอิงถึงกฎระเบียบการใช้คลื่นความถี่ของ กสทช. ที่ควบคุมการใช้งาน LoRa/LoRaWAN ในประเทศไทย โดยตารางหลักที่เกี่ยวข้องกับกรณีนี้มีสาระสำคัญดังนี้:

โดยกฎระเบียบของประเทศไทยอนุญาตให้ส่งสัญญาณได้สูงสุดถึง 4 วัตต์ ในย่านความถี่ 920–925 MHz ที่ใช้กับ LoRa แต่รายละเอียดเงื่อนไขมีความสำคัญอย่างมาก (ส่วนที่ไฮไลต์สีแดง) อีกหนึ่งข้อกำหนดสำคัญคือ การส่งสัญญาณที่มีกำลังเกิน 50 mW ต้องจำกัด Duty Cycle ไม่เกิน 10% ผู้โพสต์ต้นฉบับยังอธิบายเพิ่มเติมว่า:

ใบอนุญาตที่กล่าวถึงในที่นี้ หมายถึง การรับรองประเภทอุปกรณ์ (Device Type Approval) หรือการรับรองว่าอุปกรณ์นั้นเป็นไปตามข้อกำหนดด้านย่านความถี่และ Duty Cycle ไม่ใช่ใบอนุญาตรายบุคคลหรือใบอนุญาตของผู้ใช้งาน

ในเชิงการใช้งานจริง สำหรับโครงการระดับองค์กรและหน่วยงานภาครัฐ เฟิร์มแวร์ที่เขาคอมไพล์จากรีโปนี้ได้ตั้งค่า TX Preset ไว้ที่ 20 dBm ในระดับโค้ดเรียบร้อยแล้ว และกำลังเสนอให้เพิ่มตัวเลือกนี้เข้าไปใน Meshtastic เวอร์ชันทางการ เพื่อให้สามารถใช้งานได้ทันทีในประเทศไทยโดยไม่ต้องปรับแต่งเพิ่มเติม

นอกจากนี้ เขายังทำงานร่วมกับผู้มีส่วนเกี่ยวข้องและนักการเมือง เพื่อปรับปรุงกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ในย่าน 920–925 MHz (เช่น LoRaWAN และโปรโตคอลอื่น ๆ) เนื่องจากหลายข้อกำหนดยังล้าสมัยและไม่สอดคล้องกับการใช้งาน IoT ในโลกจริง การปรับปรุงกฎหมายเหล่านี้จะช่วยเพิ่มความสอดคล้องตามกฎหมายและการทำงานร่วมกันของระบบได้อย่างมีนัยสำคัญ

จากความเข้าใจเราไม่จำเป็นต้องมีใบอนุญาตรายบุคคลในการใช้งานอุปกรณ์ลักษณะนี้ ความท้าทายหลักอยู่ที่ขั้นตอนการนำเข้าอุปกรณ์ WisMesh 1W Booster Starter Kit เข้าประเทศไทย ถ้าสามารถนำเข้าได้อย่างถูกต้องก็สามารถใช้งานได้อย่างถูกกฎหมายด้วยการตั้งค่า: โปรไฟล์ความถี่ AS923, Duty Cycle ไม่เกิน 10% แต่อุปกรณ์เราเตอร์สำหรับผู้บริโภคทั่วไปยังไม่สามารถนำเข้ามารีวิวได้ เราจึงไม่มีแผนจะนำเข้าอุปกรณ์ LPWAN กำลังสูงประเภทนี้ด้วยตนเอง แต่ถ้าตัวแทนจำหน่ายในประเทศไทยนำเข้าและจัดจำหน่ายอย่างถูกต้อง ก็อาจพิจารณานำมาใช้งานหรือรีวิวในอนาคต

ราคาและการวางจำหน่าย

RAKwireless จำหน่าย WisMesh 1W Booster Starter Kit ในราคา $39 (~1,200฿) บนร้านค้าออนไลน์ของบริษัท และอาจมีวางจำหน่ายเพิ่มเติมในอนาคตผ่านร้าน AliExpress และ Amazon ของบริษัท