Protokollaat

Dronen komponenttien yhteensopivuuden varmistamiseksi on tärkeää huomioida eri protokollat, joita käytetään komponenttien välisessä kommunikoinnissa. Tässä on keskeisimmät protokollat ja niiden ominaisuudet:

1. ESC (Electronic Speed Controller) -protokollat

• PWM (Pulse Width Modulation)

  • Vanhin ja yksinkertaisin tapa ohjata ESC:iä.

  • Ei digitaalista kommunikointia, vaan signaali perustuu pulssin leveyteen (tyypillisesti 1000–2000 µs).

  • Hitaampi ja vähemmän tarkka kuin modernimmat protokollat.

• OneShot125

  • Kehitetty PWM:n nopeammaksi vaihtoehdoksi.

  • Käyttää lyhyempiä pulssiaikoja (125–250 µs).

  • Sopii paremmin nopeisiin FPV-drooneihin.

• OneShot42

  • Vielä nopeampi kuin OneShot125 (pulssin kesto 42–84 µs).

  • Vaatii korkealaatuisen ESC:n ja ohjauslaitteen.

• DShot (Digital Shot)

  • Digitaalinen protokolla, joka ei käytä PWM:ää vaan lähettää binaaridataa.

  • Eri versioita: DShot150, DShot300, DShot600, DShot1200 (numero ilmaisee bittinopeuden kbit/s).

  • Etuja: häiriönsietoinen, mahdollistaa telemetrian, ei kalibrointia tarvita.

• ProShot

  • Kehittynyt versio DShotista, joka yhdistää PWM:n ja DShotin hyödyt.

  • Käytetään harvemmin.

2. RC-vastaanottimen protokollat

PPM (Pulse Position Modulation)

• Lähettää kaikki kanavat yhden signaalin sisällä (sarjanina).
• Yksinkertainen mutta hitaampi kuin muut vaihtoehdot.

• Digitaalinen protokolla, joka käyttää käänteistä logiikkaa (inverted signal).
• Nopea ja mahdollistaa useampien kanavien lähettämisen.
• Yleinen FPV- ja racing-drooneissa.

IBUS (FlySky)

• Vastaava kuin SBUS, mutta ei käytä käänteistä signaalia.
• Yhteensopiva FlySky-laitteistojen kanssa.

CRSF (Crossfire, TBS)

• Käytetään erityisesti pitkän kantaman järjestelmissä (esim. TBS Crossfire).
• Mahdollistaa sekä ohjaussignaalit että telemetrian samassa protokollassa.

• Yleinen Spektrum- ja Lemon RC -vastaanottimissa.
• Käytetään usein RTF (Ready-to-Fly) -drooneissa.

ELRS (ExpressLRS)

• avoimen lähdekoodin pitkän kantaman radioprotokolla 
• suunniteltu erityisesti FPV-drooneille ja RC-malleille.
• Se tarjoaa erittäin nopean viiveen, häiriönsiedon ja pitkän kantaman (jopa useita kilometrejä) pienellä tehonkulutuksella. 

3. Telemetria- ja tiedonsiirtoprotokollat

• MAVLink (Micro Air Vehicle Link)

  • Avoin protokolla, jota käytetään laajasti droonien ja maa-aseman välisessä kommunikoinnissa.

  • Tukee monipuolista telemetriaa (GPS, akku, asento jne.).

  • Käytetään mm. ArduPilot- ja PX4-lennonohjaimissa.

• FrSky Telemetry

  • FrSky:n omistama protokolla, joka lähettää telemetriatietoja (esim. jännite, signaalin vahvuus).

  • Yhteensopiva FrSky-laitteistojen kanssa.

• SmartPort (FrSky)

  • Kehittyneempi telemetriajärjestelmä, joka tukee useampia sensoreita.

4. Videojärjestelmien protokollat

• Analogiset protokollat (NTSC/PAL)

  • Perinteinen analoginen videosignaali FPV-drooneissa.

  • Ei varsinaista digitaalista protokollaa, mutta eri laitteet (kamerat, lähettimet) tukevat eri taajuuksia (5.8 GHz, 1.3 GHz jne.).

• HD-video (Digital FPV)

  • HDZero, DJI FPV System, Walksnail Avatar - digitaalisia järjestelmiä, joilla on omat protokollansa.

  • Edellyttävät yhteensopivia lähettimiä ja vastaanottimia.

5. Lennonohjaimen ja tietokoneen välinen protokolla

• BetaFlight/CleanFlight/iNav -configurointi (UART/serial)

  • Yhteydet muodostetaan UART-porttien kautta.

  • Käyttää usein MSP (MultiWii Serial Protocol) -protokollaa asetusten muuttamiseen.

Yhteenveto

• ESC: DShot on suosituin (DShot600 hyvä tasapaino nopeuden ja luotettavuuden välillä).

• RC-vastaanotin: .ELRS (suositus modernille rakentajalle)

• Telemetria: MAVLink on monipuolisin, FrSky SmartPort jos käytät FrSky-laitteistoa.

• Video: Analoginen on edelleen suosittu, mutta digitaaliset järjestelmät (kuten DJI) tarjoavat paremman kuvan.

Jos hankit komponentteja, varmista, että ne tukevat samoja protokollia (esim. ESC ja lennonohjain molemmat DShot-yhteensopivia).

Yhteenveto suosituista drone-komponenteista ja niiden käyttämistä protokollista, mukaan lukien hyviä merkkejä ja malleja (kuten TBS Source One V5 runko ja S6-moottorit).

1. Runkokehys (Frame)

• Esimerkki: TBS Source One V5

  • Hyvä 5-tuumainen FPV-racing/freestyle-runko.

  • Ei varsinaisesti käytä protokollia, mutta tukee yleisimpiä komponentteja (30.5×30.5 mm ja 20×20 mm -kiinnitykset).

2. Moottorit (Motors)

• Esimerkki: T-Motor F60 Pro IV (S6-vaihtoehto) / iFlight Xing2 2306

  • Ei suoraan protokollia, mutta moottorien kV-arvo ja koko vaikuttavat ESC-valintaan.

  • Suosituksia:

    • 2306–2507 -koko, 1700–2500 kV (6S-järjestelmät).

    • T-Motor, iFlight, Emax, BrotherHobby - luotettavia merkkejä.

3. ESC (Electronic Speed Controller)

Protokollat:

• DShot600/DShot1200 (suosituin, digitaalinen, häiriönsietoinen).

• PWM/OneShot (vanhemmat, harvemmin käytetty).

Hyviä ESC-malleja:

• Tekko32 F4/F5 65A (DShot1200, 4-in-1, hyvä teho).

• T-Motor Velox V45A (DShot600, kestävä).

• Hobbywing Xrotor 60A (DShot600, luotettava).

ESC:n ja moottorin yhteensopivuus:

• Jos käytät S6-moottoreita (esim. T-Motor F60 Pro IV), valitse ESC, joka tukee:

  • 6S-jännitettä (22.2 V).

  • DShot600 tai korkeampi.

  • Riittävä virta (esim. 45A+ jatkuva).

4. Lennonohjain (Flight Controller)

Protokollat:

• SBUS/IBUS/CRSF (RC-vastaanotin).

• MSP (MultiWii Serial Protocol) (Betaflight/iNav-configurointiin).

• UART/I²C/SPI (sensorikommunikaatio).

Hyviä malleja:

• Matek F722 HDX (hyvä FPV:hen, tukee DJI HD).

• T-Motor F7 HD (luotettava, kestävä).

• Holybro Kakute F7 (hyvä teho/painosuhde).

Yhteensopivuus:

• Varmista, että FC tukee:

  • DShot-protokollaa (ESC-yhteys).

  • SBUS/CRSF (RC-vastaanotin).

  • UART-portit telemetrialle (MAVLink/SmartPort).

5. RC-vastaanotin (Receiver)

Protokollat:

• SBUS (Futaba/TBS) – nopea, yleinen.

• CRSF (Crossfire/TBS) – pitkä kantama, matka viive.

• IBUS (FlySky) – yksinkertainen, halvempi.

• ELRS (ExpressLRS) on avoimen lähdekoodin pitkän kantaman radioprotokolla, suunniteltu erityisesti FPV-drooneille ja RC-malleille.

Hyviä malleja:

• TBS Crossfire Nano Rx (CRSF, erinomainen pitkän kantaman FPV:hen).

• FrSky R-XSR (SBUS, pienikokoinen).

• FlySky X6B (IBUS, halpa)

• ELRS:n, tarvitset: 

1. ELRS-tukeen kykenevän RC-lähettimen (esim. Radiomaster TX12 MK2) tai ELRS-moduulin (esim. Happymodel ES24TX) vanhempaan lähettimeen.
2. Vastaanottimen (esim. BetaFPV ELRS Nano) on oltava yhteensopiva lennonohjaimen kanssa (CRSF/SBUS-tuki).

6. Videojärjestelmä (FPV Camera & VTX)

Protokollat:

• Analog (NTSC/PAL) – perinteinen.

• DJI O3 Air Unit / HDZero – digitaalinen HD.

Hyviä malleja:

• Analog:

  • Camera: Foxeer Razer / Runcam Phoenix 2.

  • VTX: TBS Unify Pro32 / Rush Tank II.

• Digital:

  • DJI O3 Air Unit (integroitu kamera ja VTX).

  • HDZero Whoop Lite (kevyt vaihtoehto).

7. Akut (Batteries)

• Protokollaa ei ole, mutta huomioi:

  • 6S (22.2 V) – teho, suositus freestyle/racingiin.

  • LiPo (esim. 1300–1500 mAh 6S).

  • Hyviä merkkejä: CNHL, Tattu, RDQ.

8. Telemetria & Lisävarusteet

• MAVLink (ArduPilot/PX4) – pitkä telemetria.

• SmartPort (FrSky) – RC-telemetria.

• GPS (ublox M8/M9) – paikannusdata.

Suosituksia:

• TBS M8.2 GPS (hyvä integraatio Crossfireen).

• Holybro M10 GPS (tarkka).

Yhteenveto: TBS Source One V5 + S6-moottorit -kokoonpano

Komponentti Esimerkki Protokolla
Runko TBS Source One V5 Ei protokollaa
Moottorit T-Motor F60 Pro IV Ei protokollaa
ESC Tekko32 F4 65A 4-in-1 DShot600/1200
Lennonohjain Matek F722 HDX SBUS/CRSF, MSP
RC-vastaanotin TBS Crossfire Nano Rx CRSF
Video DJI O3 Air Unit DJI Digital
Aku CNHL Black 6S 1300mAh Ei protokollaa

Tällä kokoonpanolla saat:
✅ Korkea teho (6S + DShot600 ESC).
✅ Luotettava RC-linkki (CRSF).
✅ HD-video (DJI O3).
✅ Hyvä runko (TBS Source One V5).

Jos haluat analogivideon, vaihda DJI O3 esim. TBS Unify Pro32 + Foxeer-kameraan.

🚀 Vinkki: Tarkista aina komponenttien yhteensopivuus (esim. FC:n ja ESC:n DShot-tuki) ennen ostoa!

ELRS (ExpressLRS) on avoimen lähdekoodin pitkän kantaman radioprotokolla, joka on suunniteltu erityisesti FPV-drooneille ja RC-malleille. Se tarjoaa erittäin nopean viiveen, häiriönsiedon ja pitkän kantaman (jopa useita kilometrejä) pienellä tehonkulutuksella.

ELRS:n Keskeiset Ominaisuudet

1. Erinomainen kantama

   • Toimii jopa 10–40 km (riippuen lähetystehosta ja antennista).

   • Käyttää 2,4 GHz tai 900 MHz taajuuksia (900 MHz on parempi esteiden läpäisyssä).

2. Erittäin matala viive

   • Vastaustenopeus (update rate) jopa 500 Hz (nopeampi kuin perinteiset protokollat kuten SBUS).

3. Häiriönsietoinen

   • Käyttää LoRa-modulaatiota (hyvä signaalin eheyden säilyttämisessä).

4. Avoin lähdekoodi (Open Source)

   • Kehitys on yhteisövetoista, ja laitteistotuki on laaja.

5. Tehokas sääntely

   • Dynaaminen tehosäätö (Dynamic Power Adjustment) säästää akkua.

ELRS:n Komponentit

Järjestelmä koostuu kahdesta osasta:

1. Lähetinmoduuli (TX)

   • Liitetään RC-lähettimeen (esim. Radiomaster TX16S, Taranis).

   • Esimerkkejä:

     • HappyModel ES24TX (2,4 GHz)

     • TBS Crossfire TX (900 MHz, kilpaileva järjestelmä)

2. Vastaanotin (RX)

   • Liitetään droneen (Flight Controlleriin).

   • Esimerkkejä:

     • HappyModel EP1 (2,4 GHz)

     • BetaFPV ELRS Nano (pienikokoinen)

ELRS vs. Muut RC-protokollat

Protokolla Taajuus Maks. Kantama Viive Yleisyys
ELRS 2,4/900 MHz 40 km+ ~5 ms Nousussa suosio
Crossfire (CRSF) 900 MHz 20–30 km ~10 ms Vakiintunut
SBUS (FrSky) 2,4 GHz 1–2 km ~15 ms Vanhempi
DSM2/DSMX 2,4 GHz 0,5–1 km ~20 ms RTF-drooneissa

ELRS on ylivoimainen, jos tarvitset:
✅ Pitkän kantaman (FPV long-range).
✅ Nopean viiveen (racing/freestyle).
✅ Edullisen hinnan (halvempi kuin Crossfire).

ELRS:n Asetukset ja Käyttö

1. Lähetin ja vastaanotin pariutetaan (binding).

2. Päivitä firmware (ExpressLRS Configurator -ohjelmalla).

3. Aseta teho ja päivitystaajuus (esim. 100 mW, 250 Hz).

4. Kytke vastaanotin FC:ään (SBUS/CRSF -protokollalla).

Suosituksia Droneihin

• Jos haluat parhaan hinta-laatusuhteen:

  • Lähetin: Radiomaster RP1 (2,4 GHz)

  • Vastaanotin: HappyModel EP2 (mini)

• Jos tarvitset pitkän kantaman:

  • 900 MHz -järjestelmä (esim. Matek ELRS-R24-V2).

🚀 ELRS on tulevaisuutta – erityisesti jos rakennat FPV- tai long-range -droonia!

📌 Huomio: Tarkista, että lennonohjain tukee CRSF/SBUS -syötettä, jotta ELRS-toimii.