伴随着物联网的低功耗广域连接需求的发展,LPWA技术也给中国物联网市场带来了大量新的商业机会。物联网的两个关键要素是低功耗的传感器和云计算,前者让大量应用变成了可能,后者让感知具有智能化,使各类应用变成现实。随着低功耗传感器和云计算的逐渐发展成熟,大量的应用需要低功耗、远距离、低成本的方案,如智慧城市、智慧农业、智能建筑中的应用。以LoRa、NB-IoT等为代表的LPWAN技术在这三方面的特点正好补齐了物联网发展中的短板。
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LoRa电动阀产品介绍
产品介绍 1、使用LORA通信方式进行实时管理及监控 2、可满足大部分工况要求及普通阀门不能使用的工况要求; 3、兼备开关和调节功能,有阀位指示及输出; 4、适用于几乎所有介质,粘度最大600mm2/s(厘斯); 5、耐高温、耐化学腐蚀、耐磨耐久、耐水锤冲击; 6、自带手动功能,可配手轮式,防爆环境执行器可配防爆型; 7、双向流通,操作简单,控制稳定,使用寿命长。 产品参数 通讯方式:LoRa 材质:(铜)/(铁) 公称口径:DN20~DN200 工作温度:-20℃~55℃ 额定电压:AC220V 网络协议:TCP/MQTT 来源:粤镁特 Read more.
互联互通:LoRa网关在组网中应用
随着物联网应用领域的逐步扩大,5G、AI云计算等新技术在交通、农业、工业、医疗等多领域的应用,有效推动了相应领域的智能化与数字化发展。在物联网科技发展的过程中,除了需要5G这样高速率、高稳定性的通信技术之外,低功耗、远距离、大连接的LPWAN技术也得到市场的高度需求。LoRa无线通信技术就此在物联网发展的长河中,跳跃而出,成为技术多样化中浓墨重彩的一笔。 LoRa技术全称是Long Range Radio,即远距离无线电。顾名思义,它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现低功耗和远距离的统一。当前,LoRa技术被广泛应用在智慧城市建设、智慧工业升级、智慧医疗护航、智慧交通引领、智慧社区改造等多行业,与人们日常生活高度融合。 什么是LoRa LoRa 全称是Long Range,即远距离的意思,是一种物理层的无线数字通信调制技术,也称扩频连续调频调制技术(Chirp Modulation)。由semtech公司研发并推广的一种低功耗局域网无线标准,特点是在相同的功耗下比其它无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,在同样的功耗下比传统的无线通信射频通信距离扩大3-5倍。 LoRa的组网方式 LoRa只是物理层的一种调制技术,其组网方式可以根据不同的应用和需求而选择不同。实际应用中常见有:点对点、星状、树状、网状、Mesh等多种组网形式。 LoRa的网络具有灵活性和便利性:按需部署,根据应用需要,规划和部署网络;根据现场环境,针对终端位置,合理部署网关和终端设备。网络的扩展十分简单,根据节点规模的变化,随时对覆盖进行增强或扩展。同时LoRa可以独立组网:个人、企业或机构均可部署私有/专有网、企业网或行业网 (免License 频段)。大多数物联网应用都是区域性的,小规模网络即可解决问题。区域性的局域网络是公网有效且必要的补充。 LoRa组网安全性 LoRa自组网在使用过程中安全问题是最为重要,无论是数据的保密性,客户证书资料,还是信息的完整性都需要得到安全保证。LoRa自组网解决了节点之间的数据安全就能解决组网的安全,一般使用到LoRa自组网的应用场景是特殊的,需要临时搭建的,传统的无线方式安全机制有认证证书,数字签名,数据加密等,在LoRa组网中同样起着重要的作用,但是根据组网的特殊性还需要采用特殊的方式。 1. 加强LoRa网关的协议安全 LoRa网关的信息一般会被这几种情况攻击,发错了网关的更新信息或者直接破坏了网关的工作状态行为,面对这些危险,LoRa自组网一般会提出包括先验式、反应式和混合式等安全协议验证。 2. 保证数据转发安全 LoRa终端一般都可以是多通道传输,在各个通道要保证数据的完整性,防止丢失,延迟等情况发生,我们一般采用双向通讯,上个终端监控下个终端,同时反馈信息给上个终端,出现异常就自动报警。 3. 自组网密匙的安全 LoRa自组网使用者都会有自己的密匙,这些密匙代表着个人的身份职能认证,在密匙的创建中要基于团队的信任,采取自行创建,而密匙建议采用手工随机配置,而在重置密匙中要保持密匙的唯一性。 在LoRa自组网中,安全问题越来越重视, LoRa网关等终端的安全构建了整个自组网的安全,由于无线本身的安全缺陷和场景的特殊,使得一些安全问题尤为突出,防御自组网安全的手段和方法也很多,只有多方法多手段组合,才能确保安全。 网关在LoRa组网中的应用 LoRa网关应用不一样的扩频因素,不一样的扩频因素两组正交和因此理论上能够在同一无线信道中对好几个不一样扩频因素的数据信号开展调制解调。网关与云端服务器间根据规范IP开展连接,终端根据单跳与一个或好几个网关开展通信,全部的终端通信全是双重通信,另外也系统升级软件远程控制升级等。 现阶段而言,界定不一样,网关种类也不一样。国际性LoRa同盟根据LoRa协议书发布了无线网络连接的规范技术——LoRaWAN,该规范技术的发布推动了LoRa技术开展规模性的组网方案。 元安物联LoRa网关完全符合LoRaWAN协议。网关内嵌LoRa低频芯片,支持国际LoRa联盟制定的LoRaWAN标准,兼容其他基于标准LoRaWAN协议开发的LoRa模组或终端产品通信。LoRa网关向下连接终端设备或传感器,向上则通往云端服务器。云端呈现的是为决策提供可视化的数据信息,而终端就是将LoRa与终端融合提供网络连接功能,实现将“物”量化采集和传输功能。 元安物联LoRa网关 元安物联LoRa网关可应用于各类数据采集、记录、现场控制、远程监测、远程管控、输出告警、数据分析等产业物联网应用场景,如智慧机房、智慧灯杆、智慧城市、智慧工业、智慧园区、智慧能源、电智慧力等远距离、低功耗并且具有物联网终端的通信场景。 结语: 随着物联网应用的需求越来越多样化,对监测的量也会有很多,就需要多参量监测的终端产品,并在大范围内规模化部署。融合多种传感器通用的终端产品就可以灵活地满足这种需求。元安物联作为专业的物联网产品提供商,自公司成立以来,就将LoRa技术融入公司的产品、解决方案当中,为客户、供应商、集成商、 合作商等提供高效快速的落地方案,赋能行业用户。 来源:元安物联 Read more.
LoRa电表模块介绍
产品介绍 lora电表模块,lora通信技术最大特点,灵敏度高、传输距离远、工作功耗低、组网节点多等特点。主要应用于物联网行业,如无线抄表(电表/水表)、工业自动控制、环境监测、环保监测等,可连接云平台,实现远程远程关开阀,可对用电量进行实时管理及监控 预付费模式:实现先交费,后用电的管理模式,解决了电费收缴难的问题 产品特点 (1)模块集成标准LoRaWan协议栈 (2)模块支持Ali云通信 (3)支持OTAA、 ABP入网 (4)支持所有LoRa通道150-960MHz (5)发射功率:20dBm(max) (6)超高接收灵敏度:-148dBm(@SF=12,BW=10.4kHz) (7)通信频点随机切换 (8)入网自动扫描 产品参数 通讯方式:LoRa 计费方式:(预付费)/(后付费) 是否实时:(是)/(否) 应用场景:酒店、商业、农村、城市水务等 通讯距离:空旷 2Km 工作电压:DC12~24V 工作温度:-20℃~55℃ 系统:API/MQTT 功能:抄表/开阀/关阀 来源:粤镁特 Read more.
LORA智能灌溉系统:向智慧灌溉前进
一、背景: 随着城市绿化面积的扩大,灌溉面积也随之增加及精细灌溉的要求不断提高,实现灌溉管理的自动化、智能化成为园林绿化工作的重点。升级传统灌溉模式,逐步建立建设起减少灌溉人工、降低运维成本、提高精细化程度、完善管理制度、提高水资源利用率为目标的智慧灌溉管理系统,向智慧灌溉前进。 园林灌溉 二、概述: LORA智能灌溉系统以物联网、大数据云计算、移动互联网、智能信息终端、LORA无线通讯等技术,与现代生态相融合,最大限度实现节水灌溉、精确灌溉、低碳养护,建设国际化高水平智慧园林,推进城市园林绿化的精细化管理水平。 智慧园林 三、系统特点 只需要管理者登录到云控制平台,全中文界面,操作简单轻松上手,即可远程修改灌溉策略,即时生效,无需身在灌溉现场。 手机端界面 通过LORA无线采集终端,实时获取园林环境具体参数,实时掌握土壤墒情、二氧化碳、光照度等数据。 LORA无线控制终端 依据采集终端每分钟上传的实时数据,对LORA智能控制终端进行管理,智能控制阀门的启停,实现土壤、水质、空气的生态环境恒定。 LORA土壤采集器 与传统喷灌、滴灌等方式,相比成本大幅降低、效能显著提升,并能有效节约用电、用水,降低养护成本。 节水效果 支持手机、电脑软件、APP远程操控,灌溉调控不受时间地点限制,人机交互体验。 电脑端界面 LORA智能灌溉系统最多支持32套智能控制终端、32个采集终端设备,可以根据区域的具体情况,选择不同的灌溉方式,最大限度地提高了灌溉用水的利用率; LORA智能灌溉系统 设置定时灌溉、循环灌溉、远程灌溉的方案执行,根据需要灵活选用灌溉模式; 灌溉模式 操作溯源,园林环境参数、灌溉量、灌溉时间等信息,云平台自动存储,可根据距离灵活调整灌溉策略,逐步建立园林灌溉数据库,对不同地区、不同作物,在不同生长阶段的需水信息做定量评估; LORA智能灌溉系统对现代农业非常重要,这不仅仅是一种技术,而且灌溉系统不仅解决了大规模灌溉不合理利用水资源的问题,还可以监测土壤墒情、光照度等环境数据,及时利用灌溉信息进行土地资源集约化管理、水资源节约利用、规模化种植和高效生产,是发展设施农业、智慧农业的必由之路。 来源:聚英电子 Read more.
LoRa也支持卫星频段了
LoRa支持卫星通讯,其实这并不是新闻了。 早在2020年七月,Semtech公司就推出了第一款面向地理定位应用的LoRa Edge™ LR1110芯片组。据新闻介绍,这个定制模块能够发现 Wi-Fi b/g/n 的信号,提取设备地理定位的MAC 地址,捕捉和解调包含 MAC 地址信息的Wi-Fi数据包。为了降低功耗,这个产品在工作的时候并不需要像主动扫描那样传输所有信号,而是可以提取并传输可选信号及RSSI。除此以外,LR1110还可以捕捉部分卫星广播信号,再将信号聚合到 NAV 消息并发送到云服务器,从而获得位置信息。 Semtech中国区LoRa市场战略总监甘泉在当时介绍LoRa Edge LR1110说道,LR1110内置的多星座GNSS扫描仪,支持 GSP 北斗等主流全球定位系统。 在LR1110芯片组的支持下,Semtech希望能够把LoRa应用进一步拓展在资产定位(室内/室外位置)、资产可追溯性(送达、出发和持续追溯性)、地理围栏(虚拟地理边界)、资产追回(资产可搜寻模式)以及资产丢失和被盗保护(自定义区域报警)等方面的应用。在过去两年中,他们的产品也获得了客户的认可。 为了进一步满足客户更多的应用需求,Semtech最近推出了LR1120芯片组,在LR1110的基础上增加了卫星通信S频段以及2.4GHz的全球频段。这也是我们在标题高呼“LoRa也支持卫星频段了”的原因。从甘泉的介绍中我们得知,这颗芯片拥有诸多特色,能给终端用户提供巨大的价值。 在介绍LR1120之前,我们先介绍一下Semtech推出的LoRa Edge地理定位平台,一个基于LoRa的高度灵活且低功耗的软件定义平台。借助该平台,解决方案提供商能够利用LoRa独特的本地化功能以及来自单芯片解决方案的GNSS和Wi-Fi扫描功能,使其客户能够为他们要解决的应用任务选择最佳的本地化工具。 和市场上的传统定位不同,LoRa Edge平台的 Wi-Fi功能只需要扫描附近的 Wi-Fi AP,并不需要完整的 Wi-Fi协议栈和电路,所以LoRa Edge的Wi-Fi扫描功耗相比传统的Wi-Fi芯片是比较低的;传统的卫星扫描定位都是在定位芯片上实现的,即芯片接收到卫星数据后,在本地进行运算。而LoRa Edge的GNSS只是抓取卫星数据,随后传到后台进行运算,也就是把运算从设备端转移到了云端,从而大幅降低了设备端的功耗。 甘泉指出,LoRa Edge主打的市场是低功耗、低成本、中精度市场,如果高精度技术要切入中精度定位的使用场景中进行竞争,在成本和功耗方面不具有竞争优势。这也是Semtech希望能将该平台应用到室内和室外资产管理等广泛领域。其主要的应用目标市场则囊括了工业、建筑、住宅、农业、运输和物流等领域。 而LR1120正是Semtech基于这个平台推出的第二颗芯片。和上一代的产品LR1110相比,新产品从几个维度上有了提升。 首先,与LR1110一样,LR1120属于LoRa Edge地理定位平台的一部分,它最大的特点是可以支持地面和卫星网络;其次,这款芯片具有LoRa技术超低功耗的特点,拥有长达数年的电池寿命;最后,LR1120也具有覆盖距离更远、带宽更大、非常适合物联网应用等优势。 “相比LR1110,LR1120最显著的改变在于其增加了对卫星通信S频段和2.4GHz LoRa频段的支持。”甘泉强调。据他所说,LR1120支持2.4GHz频段的LoRa调制和FSK调制。而卫星通信S频段则覆盖了从1.9 GHz到2.2 GHz的频率。正是因为新增的这些支持,让LR1120芯片在全球范围内具有完全的互操作性。 “此外,LR1120还保留了常见的 Sub-GHz LoRa频段,以及LR1110的GNSS扫描以及Wi-Fi扫描这两个全球功耗最低的定位技术。”甘泉告诉记者。 他进一步指出,如果用芯片做成一个模组或产品,用于接收卫星数据。收到卫星或者Wi-Fi数据后,原先的LR1110只能通过LoRa Sub-GHz一种方式传输到后台。而LR1120提供了更多的传输手段,不但可以使用2.4GHz的无线通道把数据传出去,也可以通过S频段传出去。此外,还能通过LR1120接收来自于LoRa Sub-GHz、卫星和 2.4GHz的数据,相当于从原先的单个收发机升级成了三组收发机,系统也拥有了更高的扩展性。 甘泉告诉记者,将这三个技术进行有机组合后,可以有效覆盖制造、分销、航运/海运、海关、入库、陆地运输和抵达客户等各个环节,并且实现高效率、低功耗和低成本。同时,因为整套的网络都通过同一个芯片支持,实现所有的功能不会增加成本。 “LR1110和LR1120芯片,在尺寸和引脚方面都是完全一致的,也可以完全兼容。如果开发完LR1110方案后再把LR1120贴上去,也是可以使用的。”甘泉介绍道。 虽然LR1120有很丰富的功能,但甘泉表示,在实际应用中,开发者不一定需要同时使用LR1120芯片的所有功能,而是可以根据实际需求来进行不同的组合,例如Sub-GHz和2.4GHz的组合,Wi-Fi和2.4GHz的组合,或是Sub-GHz和GNSS的组合。这样就能使LoRa在不同场景的定位应用中拥有最优竞争力。 Read more.
大田远程灌溉,LORA技术应用优势多,智慧农业智能灌溉系统
大田农业在灌溉等常规性管理中,由于面积广,不少地区都采用了基于LORA技术的无线智能灌溉控制系统,也就是通过LORA通讯技术,远程控制阀门的启停,智能灌溉大面积农田,不受农田网络环境、设备巡查的限制。 LORA无线智能灌溉控制系统优势 1、灌溉面积广 基于LoRa网络,LORA无线智能灌溉控制系统中应用的LORA无线控制终端和LORA无线采集终端之间的通讯距离可达3KM,其自带电池无需布线, 以一分钟上传一次数据的频率低功耗运行,自机组网节点多,可一次灌溉几十上百亩农田; 2、精细灌溉 通过湿度、光照度、液位、压力、风速风向等LORA无线采集器,实时采集农田等环境,结合作物种类及其生长阶段的用水量和规律,设置定时灌溉或循环灌溉的灌溉模式,实现精细化灌溉; 3、智能控制 为了方便农户使用,灌溉不再受限于时间地点的限制,可采用远程灌溉、循环灌溉、定时灌溉三种模式。登录到管理云平台上设置好定时、循环灌溉的时间和灌溉量等参数,也能根据云平台反馈的环境参数曲线图,远程开启阀门进行灌溉; 4、安装简单 LORA无线智能灌溉控制系统构成的硬件设备部署简单,不必拉线,根据灌溉场景部署好之后,将各设备在云平台上进行添加、绑定、设置,运行操作简便; 5、延伸性强 可与基于物联网、移动互联网、人工智能、大数据计算等技术研发的智慧农业应用项目串联,比如农业气象环境监测系统、土壤墒情监测、农产品溯源系统、供水泵房监控系统等系统,结合这些系统获取数据,统一调用管理; 6、应用多样 应用于多种灌溉场景下,不局限于农业大田,温室大棚、果园茶林、花卉药材、市政绿化、公园等有灌溉需求的场景均可; 7、示警功能 根据农户设置的农田环境参数上下限、应用设备状态的启停等情况,系统自动发送通知给管理者,以微信端公众号、短信、APP消息等推送方式,立时提醒管理者; 8、数据处理 采集终端获取的数据、各终端设备的电压/电流/信号、云平台灌溉策略调整、示警信息等数据,自动存储在云平台,并生产曲线图,便于以Excel表格查询/导出,溯源分析; 智能灌溉,作为智慧农业应用的基础性项目,目前在多地已有应用,配合农户多年种植经验,合理调度,做到计划用水、优化配水,以达到节约生产成本、降低生产能耗、提高农产品产量和质量的目的。 来源: 聚英电子/网易号 Read more.
用LoRa“救命”:长距离、低功耗的无线传输魔力在哪里?
LoRa作为一种低功率、长距离、经济实惠、简单高效的无线数字通信技术被人所熟知,被广泛用于全球智能抄表应用和军事空间通信领域。 在物联网急速发展的现今,LoRa也逐渐成为长距离无线射频通信的首选。LoRa技术的应用已扩展到更多的垂直市场中,包括智能公用事业、智能供应链和物流、智能家居和楼宇、智慧农业、智慧健康和医疗、智能工业控制、智慧社区和智能环境 射频技术赋能万物可跟踪和管理的特性,而好的通信技术还能“救命”。据了解,自2017年开始,Everynet已连续四年都利用LoRaWAN技术来监测和确保参加意大利Tor des Géants超级马拉松赛的运动员们的安全,并且拥有多个实际的营救案例。 LoRa是怎么成为超级马拉松的“御用”解决方案的?Semtech市场战略总监甘泉为记者解答了相关问题。 LoRa是什么? LoRa究竟是什么?甘泉为记者介绍,LoRa 是一个物理层的无线数字通信调制技术,称为扩频连续调频调制技术(Chirp Modulation)。常见的无线数字通信调制技术为FSK、ASK、PSK三种,运营商的NB-IoT、4G、5G 以及 Wi-Fi、蓝牙等几乎所有常见数字无线通信技术的物理层都是采用 FSK、ASK、PSK 这三种调制技术进行通信的。 LoRa 只是一个物理层的调制技术,现在市面上的所有 LoRa 芯片,也只是完成简单的物理层工作。而市场上 Wi-Fi、2G、3G、NB-IoT 等其他芯片,都是带有自身协议栈的。 值得注意的是,LoRa是一种扩频调制技术,能够很好地平衡速率和灵敏度。其灵敏度更接近香农极限定理,打破了传统FSK窄带系统的实施极限。 LoRa的优势多多,是一种迅速增长的无线射频技术,截至 2020 年 1 月,LoRa 的连接节点超过了 1.45亿个。从 LoRa 联盟的会员数量可以看出从事 LoRa 产品开发的公司数量也在迅速增长。LoRa 联盟现有约 500 个会员,其中许多来自中国,例如阿里巴巴和腾讯。 LoRa的优势不容小觑 根据甘泉的介绍,LoRa的具体优势包括: 1、远距离:由于LoRa采用了扩频技术,且敏度更接近香农极限定理,降低了信噪比要求,传播距离更长,即使是50Km也没有问题。 LoRa能够依靠扩频获取处理增益,不依赖于窄带、重传,不依赖编码冗余,效率高。另外,LoRa上下行可使用下同的带宽和速率,网关和节点灵敏度均可达到-140dBm(300bps),下行不依靠基站的大功率,既适合于免授权的ISM频段,也适合于授权频段。 2、抗干扰能力:在所有的物联网通信技术中,LoRa技术可在噪声下20dB解调,而其它的物联网通信技术必须高于噪声一定强度才能实现解调。 其它物联网通信技术的波形可以被频谱仪等设备抓取。同样,这些通信数据也可能被干扰或伪造。而LoRa技术具有较好的隐蔽性和抗干扰特性,具有较强的物理层安全特性。 3、低功耗:实际上,功耗一直以来是无线通信技术最大的竞争点,这是因为大多数远距离接入场景大多都需要电池供电,电池的寿命直接影响了用户体验。 根据介绍,LoRaWan在睡眠状态电流甚至低于1μA,发射17dBm信号时电流仅为45mA,接受信号时电流仅为5mA。 通过对比NB-IoT,LoRa拥有更简化的结构。而在运动手环应用上,LoRa可以工作超过2周时长。 4、易于部署:根据介绍,LoRa不仅能够根据应用需要规划和部署网络,还能根据现场环境,针对终端位置合理部署基站。LoRa的网络扩展十分简单,也可根据节点规模的变化随时对覆盖进行增强或扩展。LoRa拥有从物理层、网络层到应用层的三重安全性,因此满足各种数据私密性要求。 特别需要强调的是,LoRa还拥有很高的投资回报,这是因为其本身的长寿命、低功耗和低成本 LoRa的优势适用于室外超级马拉松应用 根据介绍,Everynet开发的基于LoRaWAN标准的应用程序,可在数百公里内实时追踪大约900名参赛者,为赛事工作人员提供准确的数据,以防止参赛者受伤和迷路。 需要强调的是,从2017年开始,Everynet已连续四年都利用LoRaWAN技术来监测和确保参加Tor des Géants超级马拉松赛的运动员们的安全。Tor des Géants超级马拉松赛是世界上最具挑战性的赛事之一,参赛者要在150个小时以内的时间里跑完330公里的路程,其中海拔高度有变化的路段超过24000米,参赛者要每天24小时在其中连续跑几天,每次间隙休息最多只有20分钟。 由于为每位参赛者都配备了一个基于LoRaWAN技术的传感器,所以即使在蜂窝网络无法接入或无法覆盖的地方,也能持续监测运动员的位置,并且能在危险情况下发送报警信号。甘泉强调,目前该方案已有成功的营救案例。 LoRaWAN的马拉松应用网络连接方案的优势刚好对应了上述LoRa的优势: […] Read more.
物联网LPWA应用技术是什么?有哪些应用场景?
如今物联网发展得太快,落地应用也越来越多,以后智能化发展方向就是物联网,那么物联网中有些应用技术要了解。 定义LPWA。 LPWA是低功耗广域技术(Low power wide area)的简称,使用更低的功率来进行远程无线信号传输。相对于我们熟悉的低功耗蓝牙(BLE),Zigbee和Wifi等技术,LPWA具有更远的传输距离,一般在公里级,它的链接预算(linkbudget)可以达到160dBm,而BLE和Zigbee通常低于100dBm。与传统蜂窝网络技术(2G、3G)相比,LPWA具有更低的功耗,并且可以在几年内使用电池。LPWA能够真正实现物物互联,并在物联网(IoT)革命中起到先导作用。 LPWAN,低功耗广域网络(Low power wide area network),即使是使用LPWA技术构建的无线连接网络也是如此。LPWAN的网络连接形式可能有很多种,典型的拓扑如图1所示,例如上载数据(datauplink),无线电终端发送数据信号,基站或网关接收和传送数据到云平台,云平台按照设备ID向相应的客户服务器分发数据。对私密LPWAN网络来说,云与客户端服务器可以整合。 LPWA标准技术。 LPWA根据其使用特性进行分类,可将其分为许可频段和公用频段两类。 公用频段Sigfox和LoRa通常使用公共ISM频段,不需要支付频谱费用,但是政府仍然规定了频谱的使用,以确保不同技术之间可以互相兼容,比如BLE和Wifi。 准许频段是Cellular-IoT(简称C-IoT)技术,该技术采用政府授权的特定专用无线频段,要求支付频谱费用,传统电信运营商作为主体进行部署和运营,技术规范以蜂窝网络技术为基础,以3GPP为主。 LPWA应用场景。 LPWA技术可以应用于大量的物联网应用场景,实现行业的数字化、智能化,进一步提高工作效率、节约成本,促进全社会劳动生产率的提高。 它的典型应用方案是: 货物定位与跟踪:实时上报物流地点和状态信息。 资产管理:资产定位、存货状况报告。 智能化抄表:仪器的数字和状态报告。 智慧城市:智慧照明、交通、地基智能检测、智能泊车等。 智慧农业:家畜跟踪管理、土壤检测、智能灌溉等等。 智能环保/公共服务:灾难探测、烟感、空气污染、设备状况、老人照顾等。 智慧家庭:智能电器,家庭安全系统,状态检测和报告等。 Read more.
LoRa开发与应用三:LoRa-IoT低功耗配置(AT)
一、引言 低功耗是评估很多元器件或设备性能的重要参数之一,对于使用电池供电的设备来说,功耗越低,意味着设备工作时间越长,减少后期维护操作。 LoRa-IoT开发板在设计之初,考虑能在电池供电的设备中使用,选型时采用低功耗元器件:STM8L151G6低功耗MCU和SX1278系列LoRa模组。 二、数据参考 LoRa特点之一是低功耗,SX1278官方数据手册上,休眠电流典型值是0.2uA。 STM8L151G6数据手册上只给出几个温度下的休眠电流,从Table 26可以看到,休眠电流会随着温度升高而上升,但是手册上没有给出详细的休眠电流与温度的变化曲线。 LoRa-IoT开发板上影响电流值的器件是MCU和LoRa,所以开发板休眠电流应该是两者之和。电流值在最大范围内都是正常数值,如果测试过程中发现休眠电流比参考数值大很多,首先确认程序是否已经配置好,其次考虑购买的元器件性能参数是否达到要求,或者设备因为生产加工造成的影响。 三、低功耗测试 3.1 搭建环境 连接开发板和USB转TTL,开发板使用USB转TTL上的3.3V电源线供电,在测电流时,可以把万用表置于mA档位后,串入3.3V电源线中。 如图所示,初始状态时,电流示数是:17.00mA。 3.2 模式配置 打开串口调试助手,输入AT指令AT+MODE+SLEEP,将开发板配置成低功耗模式。 万用表示数变成0.00mA,这是因为LoRa-IoT开发板在休眠模式下电流很小(<2uA),有些万用表在mA档位不能显示数值或者显示的数值精度不够,需要从mA档位切换至uA档位。 切换到uA档位后,万用表示数变成了-0.8uA,数值变成负数,在这里是因为开发板进入休眠模式后电流很低,USB转TTL上的TXD和RXD管脚对开发板低功耗产生影响。 断开USB转TTL的RXD和TXD,电流示数变成了0.7uA,这个数值才是低功耗时的电流大小。 3.3 低功耗唤醒 开发板进入休眠模式后,不能收发数据或配置,引脚6是高电平,需要给一个外部中断(下降沿触发),将开发板从休眠模式唤醒后才能进行操作。 使用杜邦线将Pin6管脚拉低,形成一个下降沿唤醒开发板,串口助手收到唤醒信息,此时电流示数是5.92mA。 操作视频点击观看:LoRa-IoT低功耗配置(AT) 四、设计总结 设备如果有低功耗需求,那么设备在设计、调试及使用时,有以下几点可以参考: 设计电路时,尽量减少外围器件; 选用满足功能需求、低功耗、低工作电压、工作电压范围宽的MCU和外围芯片; 外围器件在不工作时,应关闭电源或配置成最低功耗,MCU应配置成最低功耗; 合理使用MCU的多种工作模式; 合理配置时钟、外设、GPIO; 测量功耗时,断开调试器(USB转TTL、ST-LinK); 合理配置设备的工作模式和休眠时间。 ———————————————— 版权声明:本文为CSDN博主「真香702」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接:https://blog.csdn.net/longdi728/article/details/104840420 Read more.
LoRa开发与应用二:无线收发数据
一、测试准备 上一篇介绍了LoRa-IoT开发板的设计思路、功能特点和应用案例,开发板可以通过烧录程序和AT指令配置参数,现在我们使用AT指令测试开发板功能。 视频教程:LoRa-IoT开发板无线收发数据 1.1 开发板焊接 首先搭建测试环境,LoRa-IoT开发板焊接视频可以观看:开发板焊接 开发板焊接示意如下所示: 发送设备定义为A,接收设备定义为B。 1.2 工具准备 准备USB转TTL*2,杜邦线若干,为了容易在电脑的串口助手上区分,这里选择了两款转换器,一个是CP2102,一个是CH340。 将CP2102版本的USB转TTL连接发送设备A,CH340连接接收设备B。 在接线时需要注意: USB转TTL的TXD、RXD和开发板的TXD、RXD不要接错; 开发板使用转换器上的3.3V电源供电,开发板上没有电源芯片,不能接到5V,否则会损坏设备。 1.3 串口助手参数配置 连接完成后,将开发板连接在电脑,打开串口调试助手,在端口号COM5和COM7可以看到有两个设备(以实际使用时端口号为准),这里COM5是发送设备A,COM7是接收设备B。 串口数据格式默认是波特率:9600、数据位:8位、停止位:1位、校验位:无。 二、配置设备 2.1 开发板测试 在串口调试助手的发送数据窗口内输入AT指令,设备如果工作正常,会有相应的返回值,详细的AT指令可以查看《LoRa-IoT开发板使用说明书》。 现在分别向两个设备输入AT,测试设备是否正常。 LoRa-IoT开发板上电后,可以查询开发板的串口和LoRa的初始化参数。 在串口调试助手的接收窗口收到一组数据: UART:B”9600″,D”0″,S”0″,C”0″.LORA:CHN”4″,FRE”500″,POW”17″,BW”62″,SF”11″,CR”2″,CRC”1″. 数据各参数意思分别是:B:波特率;D:数据位;S:停止位;C:校验位。CHN:4,默认使用4信道,后面是LoRa在4信道时的参数。FRE:频率;POW:发射功率;BW:带宽;SF:扩频因子;CR:编码率;CRC:校验。 详细的参数和说明,大家可以查看AT指令表。 2.2 配置设备工作模式 设备正常工作后,分别配置发送设备A和接收设备B的工作模式,相关操作指令如下: 三、收发数据及模式切换 3.1 收发数据 配置完成后,我们在发送设备的串口助手发送窗口内输入 Hello 2020! 然后观察接收设备是否收到这条数据。 可以看到设备A发送数据,在设备B的接收数据窗口上收到了数据。 3.2 更改参数 接下来我们更改设备A的LoRa参数,再看设备B还能否收到数据。在更改设备参数时,需要先将设备从当前状态退出到指令模式再进行更改,相关操作指令如下: 第一步:发送设备A更改发送频率为490MHz 发→AT+LORA+FRE=“490” 收←LORA:CHN”0″,FRE”490″,POW”17″,BW”62″,SF”11″,CR”2″,CRC”1″. 第二步:使能LORA参数设置 发→AT+LORA+SET 收←Reset LoRa… 第三步:获取LORA参数 发→AT+LORA+GET 收←LORA:CHN”0″,FRE”490″,POW”17″,BW”62″,SF”11″,CR”2″,CRC”1″. 这里有点需要注意的是: 第一步发送设置频率的AT指令后,返回的数据中有490,其实这个时候LoRa还没有变为490,还是初始值500,需要第二步使能之后才会变为490,LoRa其他参数更改时也需要这一步操作。 […] Read more.
LoRa开发与应用一:开发板介绍
1. 引言 “物联网”从提出概念到如今的广泛运用,短短二十多年,物联网得到快速发展,在多个行业内开花结果。在物联网发展过程中,诞生了各种各样无线通信技术:LoRa、GPRS、Bluetooth、Zig-Bee、WiFi等,基于这些无线技术标准,又诞生了一系列产品。 从目前物联网产业来看,相关专家预测到2020年,大概会有120亿个物联网传感器和设备投入使用,而且这个数量还有继续增长的趋势。 低功耗和远距离的使用需求越来越多,不管是应用场景还是设计要求,更多的用户或开发者希望产品使用方便、功耗更低、寿命更长、距离更远,LoRa通信技术在此方面的优势日益体现。 2. LoRa通信 LoRa(Long Range)是一种低功耗、远距离通信技术,在相同功耗条件下,传输距离更远。在防盗报警、智能家居、智慧消防、远程抄表、用电安全监测等领域,LoRa都得到了广泛的运用。 LoRa使用的是ISM(Industrial Scientific Medical)频段,无需授权即可使用,不用收取相关费用,支持用户搭建网络;而NB-IoT使用的是运营商频段,它是由运营商提供网络,在现有的蜂窝基站上复用。对于一些企业来说,他们不想设备的数据被运营商获取,希望能够自行搭建一个网络,用来采集、控制或传输设备数据。 3. LoRa-IoT开发板 为了方便相关开发人员、学者和DIY爱好者使用,我们基于LoRa通信技术,开发了一款IoT开发板KNT-DB8-LR(以下简称LoRa-IoT),开发板实物图如下: 尺寸还是很小的,LxW只有3.28cmx1.28cm。 开发板通信、烧录和天线接口已经预留出来,相关引脚定义已经给出,开发板之所以选择设计成这种尺寸和结构,主要有三点原因: 首先:适用人群,不管是专业人员还是相关学习者,都可以很快上手; 其次:从实用角度出发,使用人员在学习或者调试完成后,可以直接放入其他产品使用; 所以LoRa-IoT开发板看起来和目前市面上其他开发板不一样,很多开发板都是尽可能丰富功能,将MCU管脚全都引出来使用,注重帮助用户理解MCU的资源和用法;而LoRa-IoT开发板注重帮助用户了解LoRa通信过程,以及在实际场景和产品上的使用。 LoRa-IoT开发板可以通过MCU的烧录接口对LoRa进行配置,也可以通过串口助手使用AT指令进行配置。 开发板采用邮票孔接口,没有使用金属过孔,主要还是从尺寸、实用性和通用性等方面考虑。如果采用金属过孔,在连接时需要使用排针,会增加开发板和底板之间的高度,为了避免一些设备由于内部空间的限制,所以采用邮票孔。 在使用LoRa-IoT开发板的UART接口时,可以在洞洞板上,通过排针将相关接口外接出来,具体相关操作可以观看:LoRa-IoT开发板焊接视频 焊接参考图如下: 4. 应用案例 越来越多的电子设备都在使用电池供电,这类设备对功耗十分敏感,设备尽管平常处于休眠状态,但如果休眠时电流过大,电池寿命就会缩短。例如烟雾报警器、比如远程抄表或者手持设备等。 以下是LoRa-IoT开发板应用案例。 产品实例一:智慧烟感 传统的烟感器一般是发出声光报警,如果用户外出,即使有报警信息也不能立刻得知,就会造成严重的安全事故。 智慧烟感在探测到现场烟雾达到浓度阈值时,除了发出声光报警外,还会将报警信息通过网关发送给平台,用户可以在平台或者移动端看到报警信息。 智慧烟感外形: 内部结构图: 产品实例二:智慧安全用电监控装置 智慧安全用电监控装置可以采集被测线路中的电压、电流、剩余电流、温度等参数,用户可以在平台看到这些参数。设备可以在单相电和三相电场合使用,降低因为设备线路或者负载原因,引发的安全问题。 设备外形: 内部结构图: 从这几年物联网行业发展来看,物联网已经涉及到我们社会生活的方方面面,它在推动社会变革的同时,也让我们的生活更加方便。 ———————————————— 版权声明:本文为CSDN博主「真香702」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接:https://blog.csdn.net/longdi728/article/details/104178841 Read more.
致远电子LoRa智能组网芯片选型指南
目前,LoRa无线通信技术凭借其传输距离远,抗干扰能力强的特点在物联网中得到了广泛的应用。ZLG致远电子的新一代LoRa智能组网芯片-ZSL42x系列,凭借其体积小、功耗低、组网简单和可二次开发的优势,受到了大量行业用户的关注。 但很多用户在一开始选择致远电子LoRa智能组网芯片时总是分不清ZSL42x系列下各型号之间的区别,不知道该如何选择才能满足自己的需求。因此,该文章从硬件方面为客户阐述一下ZSL42x系列下各型号之间的区别,以方便客户的选型。 首先ZSL42x系列主要分为ZSL420和ZSL421两款产品,从产品架构上来说,二者都是集成LoRa功能的微控制器,相同点在于二者的微控制器部分都完全一致,不同点在于各自集成的LoRa部分。整体架构可见下方框图: 图1 ZSL420内部框图 图2 ZSL421内部框图 从上述框图中可以看出,ZSL420内部LoRa部分集成了一个32M内部无源晶振,而ZSL421内部LoRa部分没有集成32M内部晶振,是需要外加一个32M有源温补晶振来为LoRa部分提供时钟的。之所以ZSL420和ZSL421有晶振上的差异是因为,在某些应用场景中,客户的主机节点和从机节点可能处于不同的环境中。比如在我国北方冬季,如果从机节点在室外环境中工作,主机节点在室内环境中工作。此时主从机的工作环境会有较大温差。如果主从机都是选用的像ZSL420这种带无源晶振的LoRa,无源晶振收到温度影响会产生频偏。那么由于不用的工作温度,导致晶振的频偏不一致,最终导致主从机的工作频率不一致,从而主从机的通信就会产生中断,因此在该应用场景中客户应该选择ZSL421这种外接有源晶振的LoRa模块。因为有源晶振受温度影响小,不易产生频偏,所以主从机的通信不易产生中断。ZSL420和ZSL421的典型应用电路如下: 图3 ZSL420典型应用电路 图4 ZSL421典型应用电路 从上述典型应用电路中也可以看出,ZSL420和ZSL421的典型电路最主要的区别就是,ZSL421需要加外部有源温补晶振,而ZSL420则不需要。ZSL420的外部应用电路更加简洁。 另外,在某些特定应用场合,需要使用很低的通信速率来实现较远距离的通信,LoRa调制参数需要配置成大的扩频因子,小的带宽,此时为了得到更高的频率准确度和频率稳定度,则推荐使用外接有源温补晶振的ZSL421芯片。 总而言之,如果用户的主从机工作环境有温差或者有低速需求建议选择ZSL421,其他的应用场景下选择ZSL420即可。 来源:致远电子 Read more.