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lora 网关模块,lora网关型号

时间:2023-05-06 07:33:54 阅读:227426 作者:175

各位业界朋友们都很清楚近几年来LORA技术的发展势头迅猛,因为LORA技术是基于1GHz以下的超长距离低功耗数据传输,这个技术在国内外尤为受到重视,不管是各大高校还是高新技术企业,或者行业内工程师们,都在了解探讨和实验,今天我们就来说下LoRa网关采用的基带芯片SX1301。从广义上讲,网关是连接2个不同网络的设备。如果一个设备,它能将LoRa无线网络和Internet连接起来,它就是一个LoRa网关。目前,大部分的LoRa网关采用SX1301基带芯片。

SX1301是基于LoRa调制的基带芯片,它的目标是为广域范围的众多无线节点提供健壮的星型基站。

SX1301有一些关键的技术特征:高达-142.5dBm的接收灵敏度、49个LoRa“虚拟”通道和ADR技术。

1 整体结构

如下图所示,SX1301一般外接2片SX1257(或SX1255)。SX125x是射频前端芯片,它负责将I/Q(In-phase / Quadrature,同相正交数字信号)转换成无线电模拟信号。

仔细查看SX1301的结构图,它是由2个MCU和ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit,专用集成电路)的综合体。主要部件包括:

射频MCU:该MCU通过SPI总线连接2片SX125x,主要负责实时自动增益控制、射频校准和收发切换。

数据包MCU:该MCU负责分配8个LoRa调制解调器给多个通道,它仲裁数据包的机制包括速率、通道、射频和信号强度。

IF0~IF7的LoRa通道:它们的带宽固定为125kHz,每个通道可以设置中心频率,每个通道可以接收SF7~SF12共6种速率的LoRa信号。

IF8通道:带宽支持125 / 250 / 500kHz,希望用于网关之间的高速通信。

IF9通道:收发(G)FSK信号,LoRaWAN在欧洲地区使用了该通道。

2 实现ADR技术

ADR(Adaptive Data Rate,速率自适应)是LoRaWAN核心优势,它的原理是:依赖End Nodes和Gateway的距离,越近,End Nodes将采用高速率;越远,End Nodes将采用低速率。

其实,ADR是SX1301的“贡献”。

如下图所示,SX1301的IF0~IF7的8通道,它们设置了8个中心频率,但每一个通道都能接收SF7~SF12共6种速率的LoRa信号。这样一来,一个End Node可以根据信号强度,自由选择SF(即速率)来发送数据。

它至少具备3个优势:

End Node可以切换到8个频率中任意一种,有效降低同频干扰;

End Node可以使用6种速率中任意一种,Gateway不用记录它的速率,简单化;

Gateway可以实现天线分集,有效改善移动End Node的多径衰退;

特别注意:8个通道最多同时解调8个LoRa数据包,因为“前导码搜索引擎”和“解调引擎”是分离的,同时解调引擎为8个单元。

3 多通道频谱

2片SX125x和共10个通道,都可以灵活配置频率。一起看上图的实例:

射频前端A配置中心频率=867.0MHz

射频前端B配置中心频率=868.4MHz

4 控制接口

SX1301依赖microcode(微代码)来运行,上电后MCU负责发送microcode给SX1301,semtech提供该microcode的二进制文件。MCU和SX1301的通信总线是SPI。

考虑多种射频通道和收发设备(如:SX1257或SX1255)和不同的硬件实现方式(如:1个SX1301或8个SX1301),为简化设计和方便移植,组织了HAL(Hardware AbstractionLayer,硬件抽象层)接口。

5 延伸—LoRa 家族新成员

LoRa家族又添新成员SX1262 SX1261 SX1268!

1、SX1262,SX1268可达22dBm;

2、SX1268针对中国频段,SX1262 ,SX1261针对全球频段;

3、速率可设置为更快的SF5,以前只是SF7-SF12;

4、更高的接收灵敏度-148;

5、更低的接收电流4.8mA(sx127x系列为10mA);

6、芯片集成了DC-DC和LDO。

关于LoRa技术的相关探讨介绍今天就先给各位说到这里,其实关于LORA对我国物联网生态产生的影响远远不止于此,LORA的发展前景非常可观,小编今天给大家介绍的也只是其中的冰山一角,如果各位还意犹未尽的话,可以通过以下联系方式跟小编私聊探讨更多有关LORA技术的相关问题。

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