LoRA芯片 SX1276/SX1277/SX1278的比较

SX1276/7/8是一种半双工传输的低中频收发器,配备标了标准FSK和远距离扩频Lora调制解调器。该芯片可以用于超长距离的Lora扩频通信,并且抗干扰性强,同时达到低功耗要求。1、芯片关键参数对比可以看出SX1276的带宽范围为 7.8~500kHz ,扩频 因子6~12,并覆盖所有可用频段。 SX1277的带宽和频段方位与SX1276 相同,但扩频因子为6~9。。 SX1278的带宽和扩频...了解详情

LoRa数据包结构分析及数据传输时间的计算

LoRa数据包结构和数据格式的分析LoRa有两种数据包格式:显示和隐式其中显示数据包的报头较短,主要包含字节数、编码率及是否使用CRC等信息。LoRa数据包包含Preamble(前导码Header(可选类型的报头Payload(数据有效负载如下图1、Preamble前导码用于保持接收机与输入的数据流同步。。作用是提醒接收芯片,即将发送的是有效信号,注意接收,以免丢失有用信号,当前导码发送完毕后,会立即发送有效数据。。默认Preamble数据size为12个符号长度,长度可以根据实际应用扩展(内部变量)。。例如:在接收密集型应用中,为了缩短接收机占空比,可以缩短前导码长度。。实际发送前导码长度范围为6+4 ~ 65535 +4个符号。。。LoRa的接收机会定期检测前导码。。因此接收和发射端前导码长度需一致,如果未知,应将接收机的前导码长度设置为最大值。2、Header可以通过操作模式,选择显示/隐式两种Header类型:在RegModemConfig1寄存器上,通过设定ImplicitHeaderModeOn选择。2.1 显式报头模式LoRa默认都为显式Header模式,在这种模式下,Header会包含Payload的相关信息,包括:Payload长度(byte)前向纠错编码率是否使用CRC(16位)Header按照最大纠错码(4/8)发送,另外Header还包含自己的CRC,接收机可以先Check该项以丢弃无效Header数据包。。2.2 隐式报头模式在特定情况下,如果Payload长度、编码率以及CRC为固定值或已知,则可以通过隐式Header模式来缩短发送时间。。该情况下 ,需要手动设置无线链路两端的Payload长度、错误编码率以及CRC。。。注意:如果扩频因子SF设为6,则只能使用隐式报头模式3、Payload数据包有效负载Payload是一个长度不固定的字段,实际长度和编码率CR则可以由显式Header模式下的报头制定或者由隐式模式下在寄存器的设置来决定。。另外,还可以选择在Payload中包含CRC。。。Payload是在FIFO中读写。。。4、数据传输时间的计算由上一节http://blog.csdn.net/HowieXue/article/details/78028881可以得出Rs,则单个LoRa数据包的符号周期Ts:Ts=1/Rs其中,LoRa数据包总传输时间,等于前导码传输时间Tpre+数据包传输时间Tpay。前导码传输时间即为:Tpre = (Npre+4.25)Tpay其中,Npre表示已设定的前导码长度,(可以读取RegPreambleMsb和RegPreambleLsb寄存器得到),Payload有效负载的时间Tpay取决于所使用的报头模式。。。计算Payload符号数的公式如下:因此,总传输时间实际为:Tpacket = Tpre + payloadSymNb*Tpay了解详情

433MHz LoRa/FSK 无线频谱波形分析(频谱分析仪测试LoRa/FSK带宽、功率、频率误差等)

1、测试环境频谱分析仪:安捷伦N9020无线通信频段:433M H射频芯片:Sx127天线:433MHz 弹簧天线2、测试方法模仿国内测试机构的步骤:使用频谱分析仪,设置分析仪参数分别为RBW = 300Hz,VBW = 1kHz,Span = 30kHz,Detector = Peak,Trace mode = Max hold,Sweep = Auto couple注意:在测试带宽过程中要动态去找RBW,一般RBW约30k的时候测无线功率(在单独测功率的界面),并逐渐减小RBW,当减小RBW致其所对应的功率小于1.5 的时候,记住上一个RBW,然后到Current BW界面设置该RBW,并查看此时的带宽数值。。记住整个过程中要选择测试peak的功率,并且选中max hold。3、频谱波形(仅供参考,实际波形随软件射频参数、频谱分析仪观测参数变化)3.1、FSKFSK带宽(Emission Bandwidth):频率误差(Frequency Error)测试:FSK 载波波形,既无调制时的波形,用于测试ERP (Effective Radiated Power)功率:附:Sx127x 切换为无调制模式(FSK) 实现方法:1、设置fdev = 0;2、packet 模式设置为连续模式3、切换Sx1278为Transmission发送状态3.2、LoRaLoRa波形:LoRa带宽如下图,在RBW为27kHz时,对应的占用带宽为151kHz左右(与软件程序中设置的LoRa通信参数相匹配)4、不同软件参数/RBW下FSK带宽测试结果:5、相关知识补充5.1、频谱分析仪关键参数简介及设置原则VBW: 显示带宽-在测试时能看到更宽的频率范围,如果要观测的信号更精细,则需要减少;RBW: 分辨率带宽,有人也叫参考带宽,表示测试的是多大带宽的功率;比如,测试CDMA的功率,既不能太大,也不能太小,应该与信号的带宽相对应;还有测试链路噪声等,也需要对RBW有一定的要求。RBW 实际上是频谱仪内部滤波器的带宽,(是中频滤波器的3dB带宽),设置它的大小,能决定是否能把两个相临很近的信号分开。它的设置对测试结果是有影响的。 只有设置RBW大于或等于工作带宽时,读数才准确设置原则:RBW:通常的原则是:测量接收机分辨带宽(末级中频滤波器的3dB带宽)应等于参考带宽。但为了提高测量的精确性、灵敏度和效率,分辨带宽可以不同于参考带宽。VBW:显示带宽至少与分辨带宽相同,最好为分辨带宽的3至5倍。视频带宽(VBW)反映的是测量接收机中位于包络检波器和模数转换器之间的视频放大器的带宽。改变VBW的设置,可以减小噪声峰-峰值的变化量,提高较低信噪比信号测量的分辨率和复现率,易于发现隐藏在噪声中的小信号。5.2、3dB、20dB带宽定义3dB带宽,确切的术语是通频带,它的定义是对于一个放大电路或者滤波器,当幅度(或者对放大器来说就是电压增益)下降为70.7%(-3dB,-3dB=20lgY,Y=0.707)的时候,所对应的带宽,这里有两个数据,上限频率FH和下限频率FL,他们的差值就是带宽BW=FH-FL。这个波形可以在频谱仪中看到,用示波器也可以进行间接测量。3dB带宽是通过功率得出的,简单的就来说是指损耗下降3dB(峰值的50%)时对应的频率间隔。一般来说,频谱密度是一个类似“拱形”的形状。在某个频点频谱密度最大(即拱形顶端)。两侧则逐渐减小。设频谱密度最大处的值为A,则3dB带宽就是频谱密度大于A/2的频带。其实与其说叫“3dB带宽”不如叫“-3dB带宽”更容易理解,因为是以最大值的一半为衡量标准。-20dB谱宽就是信号衰减到十分之一时的频谱带宽db与功率对应:了解详情

方案 | 经典的LoRa无线节能组网

LoRa无线通信协议的优势是距离远却能做到低功耗、但最大的不足就是传输速率慢、鉴于LoRa的长距离和低速率,数据采集器和iNode无线节点,它们可以组织成星型组网,如果保留的slot过少,需要重新分配slot。一、 典型的LoRa无线网络LoRa(Long Rang)无线通信协议是一种长距离的无线通信技术,它最大的优点是距离远(空旷距离可达15kM),同时低功耗;当然,它也有不足的地方,那就是传输...了解详情

阿里物联网推出LoRaWAN开放式实验平台

摘要: 本文介绍了基于loraserver和uDC的LoRaWAN开发平台,基于该平台用户无需投入硬件即可在设备端和服务端进行,极大的降低了入门和开发门槛。点此查看原文:http://click.aliyun.com/m/43348本文旨在介绍AliOS Things的LoRaWAN开放式实验平台和具体使用方法,通过这些介绍用户可以在没有节点和网关,没有架设server的情况下完成对节点的远程调...了解详情

减少物联网传感器节点耗电量

由于有数十亿的IoT传感器节点尚未部署,因此许多传感器节点开发人员面临的一个关键问题是power。在这些传感器上运行一个电力线是不切实际的,因为它们的位置,而且即使可行,耗时和昂贵。此外,维修和更换电池可能会大大减少商业案例。产品设计师需要无限延长电池寿命,或者寻找其他方法来为他们的设备供电。本文将介绍如何分析一个产品的功耗,并优化其硬件和软件,然后讨论如何使用最新的能量收集技术来增加电池。  能源配置文件...了解详情

LoRaWAN 开发套件入门指南

一、物料清单以及配套资料1 x NanoGateway - 双频点 MultiSF(多达2 * 6 个 logic channels),克服了基于sx1301的网关下发时不能接收的弱点1 x Arduino UNO + Arduino LoRaWAN Shield+AI782 x AI783 x Antenn1 x Mini USB Cabl1 x Light Senso1 x 3 Pin Dupont Lin...了解详情

干货案例:智能电机温度在线监测方案(全部开源+设计实施方案)

来源物联网应该这样做一、系统架构图二、应用层2.1、人机交互满足网关设备与扎花厂在同一局域网内,用户即可通过访问浏览器一样查看当前电机温度及设置预警参数。2.2、用户登录界面打开浏览器访问IP地址“192.168.XX.XX”进入用户登录界面如上图所示输入用户名“admin”输入密码“123456”点击确认进行界面切换/点击取消进行重新输入2.3、温度实时数据显示界面电机编号:温度传感器与相对应电机的编码,有效范围(01-50)温度一:单台电机温度传感器一的实时值温度二:单台电机温度传感器二的实时值温度三:单台电机温度传感器三的实时值温度有效值:当三个传感器正常时,显示其平均值,当一只出现故障时,去除错误数据,进行平均计算当前状态:未超过上限设定值为“正常”,反之提示“超过上限”2.4、温度预警参数设定界面电机编号:温度传感器与相对应电机的编码,有效范围(01-50)。温度上限值:单台电机温度上限预警值设定。语音报警:温度超过上限后,则通过语音进行播报“01号电机,温度超过上限,当前温度为xx℃”。报警灯:温度超过上限后,则报警灯开始闪烁,用于警示工作人员。推送次数:当前报警触发后,推送次数值设定。推送间隔:当前报警触发后,每次推送的时间间隔,单位为秒。三、运算层3.1、数据存储转发数据解析后形成电机温度实时数据表。数据表放置与发送数据缓存区中。HTTP服务器实时获取数据缓存区中数据。3.2、数据接收解析无线接收到数据,由数据解析方法进行解析。解析后形成电机温度实时数据表。3.3、无线自组网协议星型拓扑网络:LoRa扩频无线通信技术在1Kbps的速率下在市区环境下,单跳覆盖3KM,使用简单的星型组网就能够建立LoRa微功率网络,而GFSK调制的芯片经常需要树型或者MESH等复杂的路由网络。智能网关:一个LoRa网络中仅有一个智能网关。星型网络中总控制器,负责网络协调。初始化、终止、转发网络中的消息。星型私有网络与以太网桥梁。一分钟内完成50台节点温度数据采集。温度节点:一个LoRa网络可容纳50个温度节点。LoRa无线自组网终端节点,入网后,实时发送温度数据。温度传感器数据采集。3.4、预警参数设定从web前端获取预警参数表。参数解析后更新到内存中。预警任务根据内存参数信息执行动作。3.5、BSP板级支持包RTC驱动提供实时时钟硬件驱动层SPI驱动提供SPI驱动接口硬件驱动层看门狗驱动提供防止程序跑飞硬件驱动层预警灯驱动提供灯光报警控制硬件驱动层串口通信驱动提供串口调试硬件驱动层SD卡驱动提供SD卡硬件驱动层以太网驱动提供以太网硬件驱动层LoRa驱动提供LoRa射频模块硬件驱动层语音播报驱动提供语音报警信息驱动层四、传输层4.1、物联网为什么到现在才开始爆发过去70%的传感器及设备无法连接!2G/3G/4G、WIFI只解决了视频、图像、语音的等方面应用。2G/3G/4G/功耗大、成本高、覆盖并不完善。WIFI、ZIGBEE、蓝牙距离短,很多应用场景无法满足;那些需要电池供电,广域覆盖、又需要长时间低功耗待机的设备无法适应。4.2、LoRa技术优势164dB链路预算 、距离>15km快速、灵活的基础设施易组网且投资成本较少LoRa节点模块仅用于通讯电池寿命长达10年免牌照的频段 网关/路由器建设和运营 、节点/终端成本低4.3、LoRa扩频技术用户数据的原始信号与扩展编码位流进行XOR(异或)运算。生成发送信号流,这样的调制带来的影响是传输信号的带宽有显著添加(扩展了频谱)。从各种类型的噪声和多径失真中获得免疫性;得到信噪比的增益。使用扩频通信抗干扰性更强,通信距离更远。五、感知层5.1、数据采集为了保证温度准确性和可靠性,每台电机安装三只温度传感器。温度测量范围为-55℃~+125℃,测量精度为±0.5℃。数字温度传感器,体积小,成本低,抗干扰能力强。5.2、数据发送采用LoRa扩频通信技术,与网关进行交互,定时发送温度数据。5.3、能量管理采用AC220V转DC5V内置电源模块工作模式共计三种:射频发送数据温度采集低功耗模式平时处于低功耗模式5.4、掉电检测内置市电检测电路,当市电断电后,采用超级电容供电,并发送一次温度数据(温度+电源状态)。六、产品设计6.1、甘特图计划表了解详情

阿里AliOS Things lorawanapp应用介绍

摘要: 文本旨介绍AliOS Things的lorawanapp的示例,完成一个LoRaWAN网络的构建和数据传输,并通过该示例让大家对AliOS Things有一个初步的了解。AliOS Things 是 AliOS 家族旗下的、面向 IoT 领域的、轻量级物联网嵌入式操作系统。文本旨在给大家示范一下其中的lorawanapp的示例,完成一个LoRaWAN网络的构建和数据传输,并通过该示例让大家...了解详情

使用LoRa Smart Blocks Development Kit来创建LoRaWAN网络

本文将为大家介绍如何用群登科技(Acsip)的LoRa Smart Blocks Development Kit 来创建LoRaWAN网络,开发工具包含LoRa智能型积木组件及正文 Gemtek Indoor Gateway。群登这套LoRa智能型积木组件采用通过LoRa Alliance、CLAA、Actility等多重认证的S76S/S78S LoRa模块,透过感测板(Sensor Board...了解详情

LoRa开发利器——详解村田的低功耗广域网LPWAN无线模块

来源:搜狐科技村田 (Murata)加入LoRa联盟,与STMicro、Semtech合作设计了一款低功耗、微尺寸的LoRaWAN模块,该模块支持多种传感器与无线协议。Murata CMWX1ZZABZ模块具有已经取得无线管理部门的认证,可以在世界绝大部分地区使用868M、915MHz等ISM频段。经过验证的该模块可以为开发者提供卓越的软硬件LoRa平台。什么是“Lora”和“LoRaWAN”?什么是LoRa?...了解详情

说出来你可能不信,有人把BLE/ WIFI/ Zigbee与NB-IoT/ LoRa混搭在一起了…

在物联网领域,同时存在着各种各样的通讯技术。按传输距离的维度来划分,在局域无线网络范畴内,有广泛应用于可穿戴、家庭、企业等场景的BLE、WIFI、Zigbee、sub1G等;针对广域无线网络,有专门应用于低速率、低功耗、广覆盖物联网业务的LoRa、NB-IoT、eMTC等。根据市场研究机构Gartner的最新数据显示,到2025年,所有物联网连接中的72%将使用WIFI和Zigbee这样的短距离传...了解详情

COT LoRa 2.4GHz能传输多远、定位多准,我们用实测数据说话

SX1280(LoRa 2.4G)来了、COT协议栈来了、到底可以传输多远、定位到底有多准,是大家关心的问题。基于SX1280(LoRa 2.4G)COT-MV1模组可以传输多远、定位精度如何,是目前大家关心的问题。传输距离在无线电领域是一个比较模糊难以定义的问题,受到诸多因素影响,如发射功率、接收灵敏度、天线形式、通讯速率、设备使用的地理及建筑环境、设备使用场所的电磁环境等。为保证距离评估具有典...了解详情

台湾清华大学黄能富-课时44-47:Arduino 传感器平台简介

课程简介物联网的架构主要分为三层1. 感知层 (Sensors and Sensor networks)2. 网络层 (3G/4G/5G 通讯网络)3. 应用层 (各种应用的云端服务).感知层主要探讨各式有线或是无线传感器 (如温度,湿度, 亮度, 陀螺仪, 三轴加速器, 心跳, 血压, 脉搏等等) 以及如何建构感测网络 (sensor networks) 将传感器收集到的数据可以传送出来...了解详情

台湾清华大学黄能富-课时105-110:Bluetooth – 简介

课程简介物联网的架构主要分为三层1. 感知层 (Sensors and Sensor networks)2. 网络层 (3G/4G/5G 通讯网络)3. 应用层 (各种应用的云端服务).感知层主要探讨各式有线或是无线传感器 (如温度,湿度, 亮度, 陀螺仪, 三轴加速器, 心跳, 血压, 脉搏等等) 以及如何建构感测网络 (sensor networks) 将传感器收集到的数据可以传送出来...了解详情

Semtech推出全新工具来改善开发人员使用LoRaWAN协议的体验

高性能模拟和混合信号半导体及先进算法领先供应商SemtechCorporation(Nasdaq:SMTC)今日宣布:推出集成了Semtech的LoRa®器件和无线射频技术(LoRa技术)的微微型(picocell)网关模拟器,其中包括Linux实用程序和Microsoft®Windows支持软件,并提供一个免费的、非商用的LoRaWANTM网络服务器演示平台。全新的工具将帮助低功耗广域网(LPW...了解详情

LoRa笔记03 LoRa sx1276 sx1278空中唤醒研究

一、前言前面在无线节点的空中唤醒技术解析中由浅入深地对空中唤醒技术做了讲解,讲地非常好,建议大家多看几遍(卧槽,谁又砸砖头!)。这篇笔记将讲LoRa节点的空中唤醒具体应用。我正在学习LoRa和LoRaWAN,基本按照 官方资料+梳理解析+相关源码 的方式来记录笔记,相信对不少同行者有所帮助,可点此查看帖子LoRa学习笔记_汇总。本文作者twowinter,转载请注明作者:http://blog.csdn.net/iotisan/二、官方资料1. CAD 模式介绍When in CAD mode, the device will check a given channel to detect LoRa preamble signalCAD的功能的主要介绍是在4.1.6. LoRaTM Modem State Machine Sequences 中的 Channel Activity Detection 小节。在前文的空中唤醒的原理中,已经提到CAD功能是LoRa调制的一个特色,比普通RSSI检测方式要强大得多。随着扩频调制技术的应用,人们在确定可能低于接收机底噪声的信号是否已经使用信道时,面临重重挑战。这种情况下,使用RSSI无疑是行不通的。为了解决这个问题,可使用信道活动检测器(CAD)来检测其他LoRaTM信号。图11显示了CAD的流程:2. 操作原理介绍信道活动检测模式旨在以尽可能高的功耗效率检测无线信道上的LoRa前导码。在CAD模式下, SX1276/77/78快速扫描频段,以检测LoRa数据包前导码。在CAD过程中,将会执行以下操作: - PLL被锁定。 - 无线接收机从信道获取数据的LoRa前导码符号。在此期间的电流消耗对应指定的Rx模式电流。 - 无线接收机及PLL被关闭,调制解调器数字处理开始执行。 - 调制解调器搜索芯片所获取样本与理想前导码波形之间的关联关系。建立这样的关联关系所需的时间仅略小于一个符号周期。在此期间,电流消耗大幅度减少。 - 完成计算后,调制解调器产生CadDone中断信号。如果关联成功,则会同时产生CadDetected信号。 - 芯片恢复到待机模式。 - 如果发现前导码,清除中断,然后将芯片设置为Rx单一或连续模式,从而开始接收数据。信道活动检测时长取决于使用的LoRa调制设置。下图针对特定配置显示了典型CAD检测时长,该时长为LoRa符号周期的倍数。 CAD检测时间内, 芯片在(2SF+32)/BW秒中处于接收模式,其余时间则处于低功耗状态。3. DIO 映射CAD事件等可以利用DIO来通知给其他MCU,手册上给了映射方式。Table 18 DIO Mapping LoRaTM Mode,其中有 CadDone 事件。
Operating ModDIOx MappinDIODIODIODIODIODIO
ALModeReadCadDetecteCadDonFhssChangeChanneRxTimeouRxDon
ClkOuPllLocValidHeadeFhssChangeChanneFhssChangeChanneTxDon
1ClkOuPllLoc...
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