Tuto 2 — Communication LoRa point-à-point sans Meshtastic¶

🎯 Objectif du TP¶

Mettre en œuvre la communication LoRa entre deux modules Heltec WiFi LoRa 32 (V3) sans utiliser Meshtastic, en programmant directement la carte avec l’IDE Arduino ou sous PlatformIO.

🧠 Compétences visées¶

• Programmer une carte ESP32 LoRa
• Flasher et configurer des exemples de transmission
• Mesurer la qualité de réception radio (RSSI)
• Tester la portée et documenter les résultats

🔧 Matériel nécessaire¶

• 2 modules Heltec WiFi LoRa 32 (V3)
• 2 antennes 868 MHz
• 2 câbles USB-C
• 1 ordinateur avec PlatformIO ou Arduino IDE

⚠️ Toujours connecter l’antenne hors tension !

🔗 Ressources utiles¶

• Guide vidéo : Communication LoRa sans Meshtastic
• Documentation officielle : https://github.com/HelTecAutomation/Heltec_ESP32
• Calculateur LoRa Semtech : https://www.semtech.fr/design-support/lora-calculator
• Activation de licence Heltec : https://docs.heltec.org/general/how_to_use_license.html
• Recherche de clé de licence : https://resource.heltec.cn/search

🧩 Étapes principales¶

1️⃣ Installation de l’environnement¶

1. Ouvrir Arduino IDE
2. Si les cartes ESP32 ne sont pas disponibles :
   • Aller dans Fichier → Préférences
   • Ajouter l’URL suivante dans Gestionnaire de cartes supplémentaires :
     

     https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
     

   • Puis installer la carte ESP32 by Espressif Systems
3. Installer la librairie Heltec ESP32 et ses dépendances :

2️⃣ Configuration de l’émetteur (LoRaSender)¶

1. Sélectionner la carte :
   Tools → Board → Heltec WiFi LoRa 32 (V3)
2. Vérifier dans Tools → LoRaWan Region que la région est EU868
3. Ouvrir l’exemple :

   File → Examples → Heltec ESP32 Dev-Boards → LoRaBasic → LoRaSender
   

4. Régler la puissance d’émission :

   TX_OUTPUT_POWER = 20;  // max 20 dBm
   

   Pour ajuster les paramètres LoRa, utiliser le LoRa Calculator de Semtech.

5. Compiler et flasher la carte.
6. Ouvrir le Moniteur Série à 115200 bauds.
   Le module doit afficher :

   sending packet "Hello world number 0.01", length 23
   TX done...
   

3️⃣ Activation de la licence Heltec (si demandée)¶

Si le message suivant apparaît :

Please provide a correct license! For more information:
http://www.heltec.cn/search/
ESP32ChipID=E422EB9E139C

➡️ Aller sur https://resource.heltec.cn/search
➡️ Entrer l’ESP32ChipID affiché
➡️ Copier la licence générée (sans les virgules ni “0x”)

Dans le Moniteur Série, envoyer la commande :

AT+CDKEY=43444B71A80A6BD6A2B39242AF7D71F3

Si tout est correct, le message suivant apparaît :

The board is actived

4️⃣ Configuration du récepteur (LoRaReceiver)¶

1. Ouvrir l’exemple :

   File → Examples → Heltec ESP32 Dev-Boards → LoRaBasic → LoRaReceiver
   

2. Sélectionner la même carte et région (Heltec WiFi LoRa 32 (V3) / EU868)
3. Flasher la carte réceptrice
4. Ouvrir le Moniteur Série (115200 bauds) pour observer les messages reçus.

✅ Vérification de la communication¶

1. Alimenter les deux modules (émetteur et récepteur)
2. Sur le moniteur du Receiver, on doit voir :

   received packet "Hello world number 0.59" with rssi -4, length 23
   

3. Le RSSI indique la puissance du signal reçu :
4. Plus la valeur est proche de 0, plus le signal est fort.

5. Exemple :

   RSSI (dBm)	Qualité du signal
   -40 à -60	Excellent
   -60 à -80	Bon / moyen
   -80 à -100	Faible
   < -110	Très faible / perdu

📊 Test de portée¶

• Déplacer les modules pour tester différentes distances et obstacles
• Noter les valeurs de RSSI obtenues selon la distance et la configuration
• Jouer sur :
  • La puissance d’émission (TX_OUTPUT_POWER, max 20 dBm)
  • Le masquage des antennes (attention, elles sont fragiles)
  • L’orientation des antennes

🚀 Pour aller plus loin¶

• Intégrer d’autres équipements LoRa (stations de réception, gateways, etc.)
• Ajuster les paramètres LoRa : bande, spreading factor, débit, puissance
• Sécuriser la communication (cryptage, filtrage d’adresses)
• Utiliser les autres fonctions du module :
  • Écran OLED pour afficher les données reçues
  • Batterie LiPo pour des tests en extérieur

🧰 Dépannage / erreurs fréquentes¶

🧾 Compte rendu élève¶

🔍 Objectif du test¶

Déterminer la portée maximale et la qualité de communication LoRa entre deux modules Heltec WiFi LoRa 32 (V3).

📋 Tableau de mesures¶

Ajouter d'autres lignes si nécessaire.

📈 Analyse¶

• Décrire l’évolution du RSSI en fonction de la distance.
• Identifier les facteurs influençant la qualité du signal (distance, obstacles, orientation…).
• Comparer les performances intérieur / extérieur.
• Expliquer l’intérêt du protocole LoRa pour les communications longue portée à faible débit.

🧩 Conclusion¶

• Résumer les performances observées.
• Proposer des pistes d’amélioration (antenne, puissance, paramètres LoRa, etc.).
• Répondre à la question : jusqu’où peut-on communiquer efficacement en LoRa avec ces modules ?

📘 Astuce : Pour une meilleure portée, placer les modules en hauteur et éviter les obstacles métalliques.
En extérieur dégagé, une portée de plusieurs centaines de mètres est facilement atteignable.

Auteur : Clément Ponssard
Version : 1.1 — octobre 2025