LoRa

信息科技正开始向物联网转变,为社会数字化带来重大变革。智慧城市,智慧交通以及新能源和可再生能源计划实施,加速了物联网的工业部署;而智能家居和智能办公室推动了物联网在消费市场的快速发展。随着物联网的广泛应用,无线连接的重要性也日益增加。

无线连接是指采用无线通讯技术建立设备之间的物理连接,常见的无线通讯技术有蓝牙、Wi-Fi、NFC、ZigBee、Z-Wave、NB-IoT、LoRa、2/3/4/5G、GPS、LTE Cat-M1等等。而在物联网应用中,低功耗,高稳定,高安全和易连接等性能要求尤为重要。这与ST的产品规划相一致。

ST致力于为客户提供他们需要的安全可靠的无线连接产品和解决方案,以帮助应对他们的机遇和挑战。无线微控制器是 STM32 产品系列的一部分,其中包括BLE 5.2 和 IEEE 802.15.4 通信协议以及支持 LoRa® 的片上系统等无线物联网连接技术。我们将通过一系列的STM32W相关技术介绍文章,和大家分享ST无线连接相关解决方案。

前言

STM32WL是市场上首款可以连接LoRa低功耗广域网的系统级芯片,它继承了STM32MCU超低功耗特性,支持多种Sub-GHz调制方案。LoRa作为市场上流行的长距离物联网无线连接技术,它的应用场景一般是以标准LoRaWAN网络组网或者私有LoRa网络组网的形式呈现。STM32WL在LoRa网络应用中大多是扮演终端节点的角色。比如在LoRaWAN网络中,运行LoRaWAN协议的STM32WL终端节点可以连接专门的LoRaWAN网关进行通信。

本文将介绍私有LoRa网络中STM32WL扮演的一个新角色,即私有LoRa网关。内容涉及STM32WL基于LoRa调制技术的私有网络设计原理,介绍STM32WL如何采用时分和频分的方式搭建私有网络以实现私有LoRa网关与LoRa 传感器节点的连接以及数据传输。最后会介绍如何演示STM32CubeMonitor软件监控基于STM32WL实现的私有LoRa网络。

一、私有LoRa网络设计原理

市场上LoRa应用常见的网络架构有LoRaWAN网络和私有网络。LoRaWAN是LoRa联盟全球推广的统一协议。私有LoRa网络则是客户自己基于LoRa调制技术设计。

常见的私有LoRa网络结构有以下几种:

  • 点对点网络

  • 星状网络

  • Mesh网络

点对点网络

点对点(Point to point)通信网络是一种最简单的网络结构,在STM32WL的应用中称为PingPong模式,它是基于LoRa调制技术实现类似一主一从数据通信,是半双工通信的方式。客户可以使用点对点的通信,测试两块STM32WL板的通信距里。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

星状网络

星状网络结构一般是以众多节点,连接到一个网关的形式呈现,如下图:

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

标准的LoRaWAN网络和大多私有LoRa网络都采用这种星状网络组网。STM32WL 私有LoRa网络例程也是采用这种网络结构。对比LoRaWAN网络需要采用专门的多通道LoRa网关芯片,私有LoRa网络则可以采用STM32WL 这种低成本,灵活的私有网关方案进行小型LoRa组网。使用STM32WL这类本身做终端节点的芯片做私有LoRa网关,它同时只能采用一个信道进行通信,也即是会采用固定的频率,扩频因子(SF),带宽(BW)等调制参数组合。在这种情况下,为解决私有LoRa网络需要和众多节点进行上下行通信,一般使用以下几种工作模式。

  • 普通模式

  • 定时问询模式

  • 信道升级模式

  • 同步/异步下行主动模式

普通模式

在普通工作模式下,网关和节点都采用相同的芯片(比如STM32WL),工作时都使用相同的频率,扩频因子(SF),带宽(BW)参数。网关会一直打开接收通道,等待节点的上传数据。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

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定时问询模式

定时问询模式,所有节点和网关跟普通模式类似,都采用相同的频率,扩频因子(SF),带宽(BW)参数。但它在网络建立时,网关会给每个节点分配一个序号以及当前的系统标准时间(确保节点时间和网关相同)。定时问询模式下,网关根据其时间表,在对应的时间与每一个节点进行通信。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

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信道升级模式

为了解决信道容量和易受干扰问题,可以采用增加网关信道的方法,这就是信道升级模式。这种模式下可以使用多个LoRa节点,比如多个STM32WL组成一个网关。网关里的每个STM32WL工作在不同的频点。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

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同步/异步下行主动模式

同步/异步下行主动模式是为了解决网关下行控制的实时性问题。

同步下行主动模式利用定时询问模式中的下行控制特点,要求每个节点隔一段周期时间打开接收窗口,且所有节点的接收窗口时间相同。比如每隔1s唤醒,周期性打开接收窗口。当网关需要发送下行控制命令时,只要在节点时间窗口内下发指令,节点就能收到。

异步下行主动模式,通过超长的异步下行前导码唤醒所有网络中的节点,节点唤醒后,打开接收窗口,网关发送下行控制命令给节点。

下图为异步下行主动模式通信示意图

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

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同步/异步下行主动模式,因为所有节点都需要周期唤醒,对比定时问询模式的唤醒方式,功耗会有增加,但相应的提高了网关下行控制的实时性。

Mesh网络

Mesh网络即“无线网格网络”,是多跳(multi-hop)网络,具有多跳互联和网状拓扑特性。常见的Mesh网络有BLE Mesh以及Zigbee Mesh网络。在一些同时需求远距离,高速率的LoRa的应用中也会使用到Mesh技术。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

二、STM32WL私有LoRa网络例程

STM32Cube_FW_WL软件开发包提供的私有LoRa网络例程叫“LocalNetwork”,里面包含了STM32WL网关“LocalNetwork_Concentrator”和节点“LocalNetwork_Sensor”两个工程。开发包可以直接从ST官网STM32CubeWL下载。这个私有LoRa网络是基于一个STM32WL的网关,以及高达14个STM32WL节点组成。下面会分别对其工作原理和演示做介绍。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

STM32WL私有LoRa网络例程的工作原理

在STM32WL私有LoRa网络中,STM32WL网关(Concentrator)上电后处于待机状态,直到收到来自于PC端通过串口传输过来的AT指令,设置工作频率并开始Beacon广播。这里的工作频率可以通过AT指令配置为欧盟、美国、中国等区域的工作频率。而节点(Sensor),复位后会一直处于扫描模式(Scan)。它会以支持的所有的频段来扫描网关的Beacon广播, 直到找到一个有效的Beacon。当它找到了有效的Beacon,会继续侦听后续的同步(Sync)数据包,以了解网关工作的哪些时隙是空闲的。节点会选择其中一个空闲的时隙来响应网关的控制信息,并通过这个时隙传输后续节点采集的传感器数据。从上面我们可以看到网关一直在广播两种数据包,一种数据包叫Beacon ,它里面包含前导码(Preamble),子区域编号(subregion number),频率种子(frequency seed)。另一种数据包叫同步(Sync),它包含标准的前导码(Preamble)以及一些用来管理私有网络的数据。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

STM32WL私有LoRa网络例程通信用到了类似定时问询模式的“时分”,和信道升级模式的“频分”(只是它在一个STM32WL上配合时分来实现)。下面我们来看STM32WL私有LoRa网络例程的演示部分。

STM32WL私有LoRa网络例程演示

演示环境搭建

软件

1.从ST官网下载STM32Cube_FW_WL_V1.1.0软件开发包链接:STM32CubeWL

2. 其它软件工具:

编译器:IAR 8.50.9,

串口工具:Tera Term ,

烧录工具:STM32CubeProgrammer

监控工具:STM32CubeMonitor

硬件

4块NUCLEO-WL55JC 开发板
链接: NUCLEO-WL55JC

4 根Micro USB线

软件烧录

四块STM32WL NUCLEO-WL55JC板,选其中一块作为LoRa私有网关,烧写从ST官网下载STM32Cube_FW_WL_V1.1.0软件开发包里的LocalNetwork_Concentrator 工程软件。其余3块烧写LocalNetwork Sensor工程软件作为节点。这里可以直接使用IAR编译器烧录也可以通过STM32CubeProgrammer烧写.bin文件。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

使用STM32CubeMonitor监控私有网络

1.4块STM32WL NUCLEO-WL55JC板工作示意图和实物连接图如下:

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

2.如上图示,当4块STM32WL NUCLEO-WL55JC板上电后,其中一块私有网关(Concentrator)会周期性发出Beacon 和同步信号。而其余三个节点(Sensor)会启动扫描Scan,捕捉合适的Beacon信号进行连接,连接成功后,根据分配的时隙进行数据通信,上传传感器数据到网关(Concentrator)。

3.当4块STM32WL NUCLEO-WL55JC板上电后,将网关(Concentrator)的板子通过ST Link电脑,可以使用STM32CubeMonitor工具,通过AT指令对网关进行控制管理。如下图,就是在以图形界面的方式显示三个节点(Sensor)上传的传感器数据。

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

“STM32WL私有LoRa网络设计原理以及演示介绍"

三、总结

本文介绍了私有LoRa网络设计原理,内容包括LoRa网络的常见拓扑结构:点对点网络,星状网络和Mesh网络。其中重点介绍了常用的星状网络拓扑的四种工作模式:普通模式,定时问询模式,信道升级模式,同步/异步下行主动模式。而ST提供的STM32WL私有LoRa网络例程中,其在时隙和跳频上的应用则类似定时问询模式和信道升级模式中运行的机制。接着我们介绍了ST提供的STM32WL私有LoRa网络例程实现的原理,以及如何演示STM32CubeMonitor软件监控STM32WL私有LoRa网络的数据通信。

本文目的在于帮助大家了解私有LoRa网络工作原理,并知道如何使用STM32WL来实现小型私有LoRa网络的设计。

来源:意法半导体中国
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通过本LAT 实现一个从LoRa 节点、LoRa 服务器、终端应用之间的数据或者命令的相互传输的过程。

详阅请点击下载《如何用STM32CubeMonitor图形化显示LoRa节点信息?》

来源:意法半导体STM
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本文档介绍了STM32 Cube 库提供的例程。

详阅请点击下载《STM32WL LoRa例程介绍》

相关阅读:
【资料下载】STM32G4市场和特性篇
【资料下载】STM32WL硬件简介
【资料下载】STM32WL软件简介
【资料下载】LoRa与LoRaWAN介绍

来源:意法半导体STM
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本文档介绍了LoRa 基于线性调频扩频(CSS)通信和工作在免许可证的SubGHz 频段。

详阅请点击下载《LoRa与LoRaWAN介绍》

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【资料下载】STM32WL硬件简介
【资料下载】STM32WL软件简介

来源:意法半导体STM
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CAHORS基于LoRa的Sentinel®产品降低了运营成本并防止了故障,从而实现更高的电网效率

美国加利福尼亚州卡马里奥市,2020年1月  全球领先的半导体解决方案供应商Semtech Corporation(纳斯达克股票代码:SMTC)日前宣布:领先的智能电网产品制造商和监控解决方案提供商CAHORS Group(以下简称:CAHORS)已将Semtech的LoRa®器件和LoRaWAN®协议集成到其全新的Sentinel®线路故障检测解决方案中,以简化智能电网网络中的缺陷监控。

 “CAHORS将Semtech的LoRa器件和LoRaWAN协议认定为经过验证的物联网(IoT)平台,可提供支持电网数字化的功能,” CAHORS产品策略总监Christophe Aubigny说,“我们的全新Sentinel解决方案不断地对架空高压线路应用中的电网中等电压(Medium Voltage,MV)网络进行监控,并利用LoRa器件的远距离和低功耗功能来实时传输故障数据。准确的、最新的电网功能数据使客户能够更高效地去检测、定位和处理电网故障,并防止代价高昂的系统故障。”

将CAHORS基于LoRa的Sentinel产品安装在输电线支撑杆上,该系统可监控电压场传输,以定位和预测输电线上的故障,包括单相接地故障和多相短时及持续故障。 传感器实时识别故障,并通过LoRaWAN网络将电能流数据(故障方向)传输给能源网格管理人员。管理人员通过评估故障数据来实现对故障区域的定位,从而对正在发生的故障做出快速响应,同时提高整体电网效率并防止断电。

“随着智能电网的数字化程度不断提高,电力公用事业正在寻求更智能的应用,以简化集成和部署,” Semtech无线和传感产品事业部公用事业垂直市场总监Rémi Demerlé说,“ Semtech的LoRa代表了为智能公用事业领域中垂直市场提供的领先技术,可创建灵活、可扩展、易于使用和部署的计量解决方案。LoRa器件加速物联网解决方案更快上市,从而为客户提供了降低运营成本和提高效率的能力。

CAHORS已于2019年11月12日至14日在法国巴黎举行的2019年欧洲表计展上展示了其Sentinel线路故障检测解决方案。Semtech也在其展位上展出并演示了各种基于LoRa的公用事业应用。

Semtech的LoRa®器件简介

Semtech的LoRa器件是一种已被广泛采用的远距离、低功耗物联网解决方案,为电信公司、物联网应用开发商和系统集成商提供了一整套所需的功能,以帮助他们在全球部署低成本且互联互通的物联网网络、网关、传感器、模组产品和物联网服务。基于LoRaWAN®规范的物联网网络已经在超过100个国家和地区实现部署,同时Semtech也是LoRa联盟(LoRa Alliance®)的创始成员,该联盟是低功耗广域网络应用领域中发展最快的物联网联盟。如希望了解更多如何用LoRa实现物联网的信息,请访问Semtech的LoRa网站

CAHORA Group简介

成立100多年来,CAHORS在全球范围内帮助传输能源并实现其中信息的获取。CAHORS提供了适用于中压和低压配电网络、电介质和通讯网络的特殊需求的全球性解决方案和设备。CAHORS在全球范围内运用其丰富的经验来为客户找到相关的且最佳的解决方案。 请访问www.groupe-cahors.com了解更多信息。

Semtech公司简介

Semtech Corporation(升特半导体)是一家全球领先的半导体解决方案供应商,为高端消费、企业计算、通信和工业设备提供高性能模拟和混合信号半导体产品及先进算法。其产品设计旨在造福工程领域乃至全球社区。公司致力于降低自身及其产品对环境的影响,公司内部的绿色项目寻求通过材料和制造工艺控制、绿色技术的使用,以及面向资源节省的设计来减少浪费。Semtech1967年上市,在纳斯达克全球精选市场的股份代码为SMTC。请浏览www.semtech.cn了解更多信息

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Wilhelmsen在其全产品组合数字化战略应用了LoRa技术新型海运物联网(IoT)网络有助于Wilhelmsen为全球客户提供经济高效强大可靠且经验证的物联网解决方案

美国加利福尼亚州卡马里奥市,2019年12月 - 高性能模拟和混合信号半导体产品及先进算法领先供应商Semtech公司(纳斯达克股票代码:SMTC)、Wilhelmsen以及The Things Industries(TTI)宣布建立合作伙伴关系,以利用Semtech的LoRa®器件向海运业提供经济高效、强大可靠且经过验证的物联网解决方案。

Wilhelmsen成立于1861年,是一家全球性海运行业集团,同时也是海运市场的领导者。该公司已与TTI合作并选择Semtech的LoRa器件作为其全新的全球2.4GHz海运物联网网络的基础,为其遍布全球的、多样化的“陆运和海运”客户群提供经济高效、强大可靠且经过验证的物联网解决方案生态系统。2019-2024年的预测期中,全球海运业有望录得16.82%的年均复合增长率。凭借这一预期的市场增长趋势,Wilhelmsen正在自己的运营中部署全新的、基于LoRa的连接技术,以提高效率并将为客户提供经过验证的、实现互联的物联网解决方案。Wilhelmsen为大约70个国家和地区的2,200个港口中的20,000艘船舶提供服务,并且每年处理的产品交付超过220,000多批。

 “数十年来,我们一直在评估无线解决方案,以提高陆运海运的效率。我们所选择的技术方案需要具备远距离、低功耗强大可靠和开放的生态系统等关键特性,从而彻底变革我们的战略。”Wilhelmsen高级项目经理Jon Helge Ulstein说“这一新系统有望使我们的客户立即从中受益,这是向自动船舶和工业4.0迈的一步。在Wilhelmsen船舶管理部门的带领下,这个新的物联网平台将用于交付、数字状态监测、资产踪和物流应用及其他许多领域中。这我集团已有的应用商店项目ShipOS密切协同,该项目由RaaLabs。”

传统的方式方法中,船舶上的传感器数据是通过有线系统实现传输,或者通过定期的人工抄进行管理。而基于LoRa的无线传感器可以监测许多变量,包括机械状况、燃油效率、环境指标和货物情况等,并可以利用这些数据进行预防性维护。作为陆上制造成熟工具,预防性维护可降低由于维修或事故导致的船舶闲置险。此外,该系统可以优化流程的性能,减少人力、浪费和成本。Wilhelmsen选择了TTI开发其物联网平台,该平台使Wilhelmsen能够利用现有供应商和服务提供商的全球性生态系统,从而提供路径去进入包括经过认证传感器硬件设计人员、系统集成商和应用程序开发商构成的市场。

TTI(The Things Industries)首席执行官Wienke Giezeman说:“我们很高兴成为该重要项目的合作伙伴,我们期待与更广泛的LoRaWAN®生态系统合作,助力Wilhelmsen和海运业的发展。”

Semtech传感产品事业部副总裁Marc Pegulu表示:“Wilhelmsen有着丰富的海运行业经验,并且注重创新,通过与Semtech久经验证的LoRa器件相结合,可为其客户提供灵活的生态系统,从而提供强大可靠且经济高效的物联网解决方案来推动海运业转型。我们与Wilhelmsen的合作展示了LoRa在多个行业和垂直领域中具有灵活的、成熟的和可扩展的功能。”

Semtech的LoRa®器件简介

Semtech的LoRa器件是一种已被广泛采用的远距离、低功耗物联网解决方案,为电信公司、物联网应用开发商和系统集成商提供一整套所需的功能,以帮助他们在全球部署低成本且互联互通的物联网网络、网关、传感器、模组产品和物联网服务。基于LoRaWAN®规范的物联网网络已经在超过100个国家和地区实现部署。同时,Semtech也是LoRa联盟(LoRa Alliance®)的创始成员,该联盟是低功耗广域网络应用领域中发展最快的物联网联盟。如希望了解更多如何用LoRa实现物联网的信息,请访问Semtech的LoRa网站

Wilhelmsen公司简介

Wilhelmsen是一家成立于1861年的全球性海运行业集团。该公司拥有全球最大的海网络,在全球2200多个地点都设有办事机构。Wilhelmsen为全球一半以上的商业船队提供产品和服务,以及为世界上一些最复杂的船舶提供船员和技术管理。请访问www.wilhelmsen.com了解更多信息。

Semtech公司简介

Semtech Corporation(升特半导体)是一家全球领先的半导体解决方案供应商,为高端消费、企业计算、通信和工业设备提供高性能模拟和混合信号半导体产品及先进算法。产品设计旨在造福工程领域乃至全球社区。公司致力于降低自身及其产品对环境的影响,公司内部的绿色项目寻求通过材料和制造工艺控制绿色技术的使用以及面向资源节省的设计来减少浪费。Semtech于1967年上市,在纳斯达克全球精选市场的股份代码SMTC。请浏览www.semtech.cn了解更多信息

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TencentOS Tiny LoRaWAN嵌入STM32简化“从节点到云端”流程,让LoRaWAN快速接入腾讯云物联网开发平台IoT Explorer

2019年12月24日  在2019腾讯云IoT生态峰会上,腾讯公司(香港证券交易所代码: 0700 )腾讯IoT横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)宣布,双方将围绕腾讯最新的物联网操作系统TencentOS Tiny展开合作,TencentOS Tiny操作系统嵌入STM32LoRaWAN®软件扩展包,方便物联网设备无缝接入腾讯云物联网一站式开发平台IoT Explorer,加快大规模物联网应用的开发上线速度。

TencentOS Tiny是一款低功耗、低资源占用的开源IoT嵌入式操作系统(OS)。为了简化LoRaWAN接入腾讯云物联网开发平台的流程,加快中国物联网开发者的开发速度,腾讯TencentOS Tiny产品系列新增TencentOS Tiny LoRaWAN。作为首个接受TencentOS Tiny LoRaWAN移植的微控制器(MCU)厂商,意法半导体将为腾讯提供STM32LoRaWAN®软件扩展包,其中包括STM32 MCU和最新的无线固件更新(FUOTA)规范。腾讯ST的此次合作旨在让任何开发者都可以方便地在STM32产品创建LoRaWAN及FUOTA节点,并安全、高效、轻松地访问经腾讯云IoT Explorer物联网开发平台验证的全部所需软件组件,从而为中国开发者和客户带来更大的开发便利性和更高效率。

意法半导体亚太区微控制器和数字IC产品负责人兼副总裁、亚太区IoT/AI能力中心及数字营销负责人Arnaud Julienne表示: “作为32位MCU的市场领导者,背靠ST强大的生态系统和物联网相关基础设施等强大优势,STM32自然成为腾讯物联网操作系统的首选合作平台基于腾讯市场领先的物联网平台结合意法半导体先进的LoRaWAN解决方案以及我们强大的STM32生态系统支持,双方将致力于为中国物联网开发者和客户提供一流的开发体验。”

腾讯云网络总经理王亚晨表示:“ ST是腾讯云物联网解决方案中重要的MCU产品合作伙伴。我们将紧密合作,不断拓展物联网业务生态系统,携手翻开产业物联网新篇章。 ”

TencentOS Tiny LoRaWAN现已发布,详情问:

https://github.com/Tencent/TencentOS-tiny.

关于腾讯云

腾讯云,腾讯倾力打造的云服务品牌,为客户提供领先的云产品与云服务。依托遍布全球的数据中心,腾讯云将云计算、大数据、人工智能、物联网、安全等先进技术与智慧产业业务场景相结合,同时面向金融、教育、医疗、零售、工业、交通、能源、广电等领域,打造全面的智慧行业解决方案。目前,腾讯云已在互联网行业的电商、视频、生活服务方向取得明显优势地位,中国最优秀的互联网企业大部分选择腾讯云作为云服务商,同时服务包括中国银行、建设银行、中国人保、国家电网、中国商飞、中粮集团、上海交大等优秀的企业,帮助他们实现数字化和智慧化产业升级。

携手合作伙伴,腾讯云致力于打造丰富、开放的云服务生态,驱动各行各业数字化转型升级,实现产业智变,云启未来的美好愿景。

关于意法半导体

意法半导体(STMicroelectronics; ST)是全球领先的半导体公司,提供与日常生活息息相关的智能的、高能效的产品及解决方案。意法半导体的产品无处不在,致力于与客户共同努力实现智能驾驶、智能工厂、智慧城市和智能家居,以及下一代移动和物联网产品。享受科技、享受生活,意法半导体主张科技引领智能生活(life.augmented)的理念。意法半导体2018年净收入96.6亿美元,在全球拥有10万余客户。详情请浏览意法半导体公司网站:www.st.com

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LoRa是一种远距离无线扩频传输技术,是目前广泛应用的LPWAN通信技术之一。本文带你全方位了解立功科技的LoRa系统方案。

当前物联网正朝着大规模部署的方向发展,而LPWAN凭借其低功耗,广域的优秀性能在物联网的大规模部署中占据着举足轻重的地位。LoRa作为低功耗广域网通信技术,同时实现了物联网远距离和低功耗的要求,使得越来越多的领域应用到LoRa技术。立功科技始终聚焦工业互联网前沿技术,其LoRa生态系统打通终端、网关、云平台三层架构,为各行各业的用户提供系统化LoRa解决方案。

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LoRa终端

LoRa终端节点是LoRa网络的组成部分,负责感应或控制。这些终端节点与LoRa网关(集中器或基站)建立通信。立功科技推出的透传模块以及二次开发模块均采用源自军用战术通信系统的LoRa调制技术设计,解决了小数据量在复杂环境中的远距通信问题。

立功科技LoRa终端系列产品主要分为两大类:带传输协议的二次开发核心模块、不带协议的RF射频模块。两类产品特点如下:

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ZM470SX系列模块集成了+20dBm的可调功率放大器,其接收灵敏度超过-148dBm,广泛应用于远距离传输且对可靠性要求较高的场合。

LM400TU是无线+MCU的二次开发核心模块,将用户80%的需求和90%研发耗时都提前做好,内置于MCU,使用AT指令即可实现各类复杂功能,不仅内嵌自组网透明传输协议、抄表协议(水表、气表、热表),还针对LoRa联盟集成了CLAA协议和LoRaWAN协议,有效降低用户二次开发门槛,缩短开发周期。

LoRa网关

LoRa网关是连接LoRa设备和应用平台的桥梁,立功科技为用户提供两款LoRa网关,分别是适用于多节点数据上报的公有协议LoRaWAN网关和适用于数据交互的私有协议LoRaNET网关。两类网关的产品特点如下图所示:

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开发流程

基于以上两种网关方案,网关开发流程是怎样的呢?下面进行简单描述:

1、LoRaNET方案

  • 节点:基于AMetal平台二次开发,调用API接口,开发应用层;

  • 网关:基于AWorks平台二次开发,通信部分提供协议栈,API接口,开发应用层;

  • 云端

    本地化部署:网关做边缘计算;

    数据上云:ZWS云平台基于MQTT,注册即可使用,其他云平台提供开发接口。

2、LoRaWAN方案

  • 节点:AT指令透传:直接通过AT指令使用;二次开发:基于AMetal平台,调用API接口;

  • 网关:配置上云方式(4G / WiFi / 以太网)设置服务器地址;

  • 云端:

    基于ZWS(注册节点、选择应用逻辑);

    基于其他云(部署LoRaWAN Servers开发应用逻辑)。

ZWS云平台

ZWS IoT云平台支持多种协议的设备快速接入,支持数据透传转发以及完善的二次开发包,支持全私有化部署,并提供功能丰富的后台MIS系统进行设备统一管理,为客户的核心需求提供一站式的解决方案。

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目前,LoRa Servers已部署在ZWS云平台,上电即用。另外,立功科技也支持本地化部署和私有云部署。

测试设备

立功科技针对现场施工时,对型号摸不着看不见,难以发现问题,调试困难等痛点现象,设计了无线手持信号分析仪,搭配无线分析仪APP使用,可以实现:模拟节点信号覆盖情况、针对性改善信号覆盖盲点、地图/施工图实时标点、云端数据分析等功能。

下图为无线分析仪APP界面:

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来源: ZLG致远电子

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