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

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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LoRa笔记02 LoRa sx1276 sx1278的发射功率研究

1 前言发射功率也是射频基础指标,目前SX1278可以支持最大20dBm。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/2 官方datasheet资料5.4.2. RF Power AmplifiersPA_HF and PA_LF are high efficiency amplifiers capable of yielding RF power programmable in 1 dB steps from -4 to+14dBm directly into a 50 ohm load with low current consumption. PA_LF covers the lower bands (up to 525 MHz), whilstPA_HF will cover the upper bands (from 779 MHz). The output power is sensitive to the power supply voltage, and typicallytheir performance is expressed at 3.3V.PA_HP (High Power), connected to the PA_BOOST pin, covers all frequency bands that the chip addresses. It permitscontinuous operation at up to +17 dBm and duty cycled operation at up to +20dBm. For full details of operation at +20dBmplease consult section 5.4.3Table 33 Power Amplifier Mode Selection Truth Table
PaSelecModPower RangPout Formul
PA_HF or PA_LF on RFO_HF or RFO_L-4 to +15dBPout=Pmax-(15-O...
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LoRa笔记01 sx1276 sx1278信号强度RSSI研究

1 前言RSSI信号强度是无线网络中特别被人关注的一个点,尤其是工程部署中。今天在了解LoRa SX1276的RSSI展示,搜寻了一些资料,做如下笔记留念。(留念。。。真没词用了吗。。。本文作者twowinter,转载请注明作者http://blog.csdn.net/iotisan/2 官方资料涉及寄存器官方英文说明5.5.5. RSSI and SNR in LoRaTM ModeThe RSSI values reported by the LoRaTM modem differ from those expressed by the FSK/OOK modem. The followingformula shows the method used to interpret the LoRaTM RSSI values:RSSI (dBm) = -157 + Rssi, (when using the High Frequency (HF) port)orRSSI (dBm) = -164 + Rssi, (when using the Low Frequency (LF) port)The same formula can be re-used to evaluate the signal strength of the received packet:Packet Strength (dBm) = -157 + Rssi, (when using the High Frequency (HF) port)orPacket Strength (dBm) = -164 + Rssi, (when using the Low Frequency (LF) port)Due to the nature of the LoRa modulation, it is possible to receive packets below the noise floor. In this situation, the SNRis used in conjunction of the PacketRssi to compute the signal strength of the received packet:Packet Strength (dBm) = -157 + PacketRssi + PacketSnr * 0.25 (when using the HF port and SNR < 0)orPacket Strength (dBm) = -164 + PacketRssi + PacketSnr * 0.25 (when using the LF port and SNR < 0)Note:1. PacketRssi (in RegPktRssiValue), is an averaged version of Rssi (in RegRssiValue). Rssi can be read at any time(during packet reception or not), and should be averaged to give more precise results.2. The constants, -157 and -164, may vary with the front-end setup of the SX1276/77/78/79 (LnaBoost =1 or 0,presence of an external LNA, mismatch at the LNA input…). It is recommended to adjust these values with a single-pointcalibration procedure to increase RSSI accuracy.3. As signal strength increases (RSSI>-100dBm), the linearity of PacketRssi is not guaranteed and results will divergefrom the ideal 1dB/dB ideal curve. When very good RSSI precision is required over the whole dynamic range of thereceiver, two options are proposed:- Rssi in RegRssiValue offers better linearity. Rssi can be sampled during the reception of the payload (betweenValidHeader and RxDone IRQ), and used to extract a more high-signal RSSI measurement- When SNR>=0, the standard formula can be adjusted to correct the slope:RSSI = -157+16/15 * PacketRssi (or RSSI = -164+16/15 * PacketRssi)中文解读常规情况下,公式是这样:RSSI (dBm) = -157 + Rssi, (高频口)RSSI (dBm) = -164 + Rssi, (低频口)另外在SNR<0的噪声环境下,要按照Packet Strength (dBm) = -157 + PacketRssi + PacketSnr * 0.25 (或者低频时,Packet Strength (dBm) = -164 + PacketRssi + PacketSnr * 0.25)这样的公式。1.PktRssiValue指单个包的信号强度,是收包这段时间内的RSSI的平均值。RssiValue指当前的信号强度。2.如果有加外部LNA,那需要做单点校准,让RSSI显示更准确。3.当信号强度超过-100dBm之后,PacketRssi就不能保证线性,结果会偏离 1dB/dB 的曲线。因此需要做一定的校正。当SNR>0时,可以参考如下公式:RSSI = -157+16/15 * PacketRssi (or RSSI = -164+16/15 * PacketRssi)。当然SNR<0时,还要注意同样做噪声干扰的校正,在公式后面 + PacketSnr * 0.25 。3 代码分析代码中处理信号强度是这样,判断频段是否大于550MHz,据此来进行高频和低频的不同偏移量的处理。int16_t SX1276ReadRssi( RadioModems_t modem ){int16_t rssi = 0;switch( modem ){case MODEM_FSK:rssi = -( SX1276Read( REG_RSSIVALUE ) >> 1 );break;case MODEM_LORA:if( SX1276.Settings.Channel > RF_MID_BAND_THRESH ){rssi = RSSI_OFFSET_HF + SX1276Read( REG_LR_RSSIVALUE );}else{rssi = RSSI_OFFSET_LF + SX1276Read( REG_LR_RSSIVALUE );}break;default:rssi = -1;break;}return rssi;}4 范例假如我们收到这样的信号值:rssi cur: 61,snr: 35pkt rssi:113因为测试频段是433MHz,且SNR>0,因此使用如下公式:RSSI = -164+16/15 * PacketRssi = -164 + 16/15 * 113 = -43.467了解详情

LORA 射频自组网 两级中继设计方案

基于sx1276lora模块,进行多个模块之间自组网,组网形式为1个集中器加多个终端。模块之间距离较远时,集中器无法直接与某个终端进行通信,其他终端本身可作为中继给该终端作为中继与集中器通信。lora调制方式,发送数据为星型通信方式,为自组网提供了便利。终端接收心跳存储typedef strucuint32_t Id;//接收的Iuint8_t Rssi;//信号强度}RECV_TERMINAL_T;...了解详情

年轻小农靠开源翻转传统农业

在众多软件高手云集的2017年开源人年会(COSCUP)上,有一群年轻人看起来格外不同,晒得通红的健康黝黑肤色,在软件工程师中格外亮眼,他们不只是软件工程师,更是一群善用开源科技的「作田人」。就连在开源人年会开场,前行政院院长张善政都分享了自己靠开源技术管农田的经验。张善政每逢周末都会到花莲自家农地从事农作,最近找来一位朋友,利用开源软件,用空拍机从高处拍摄农地後,运用影像辨识技术来计算农地上的西...了解详情

【典型案例】LoRa无线模块在温控器中的应用实例

其实无线技术很早就已经在热计量等领域有过不少的尝试,但为何迟迟未得到很好的普及?早在2005年,国家就发文推广对供热按用热量进行计量收费管理的制度,但历经十几年,由于分户计量实施难度大,技术门槛高,施工成本居高不下等诸多原因,进展缓慢,其实该情况不仅存在于热计量,在许多温控仪表、能源计量、能效管理的类似应用中同样存在。无线技术的推出,包括433、zigbee等无线方案的逐步完善,才逐步解决此类问题...了解详情

创建你自己的私有 LoRa 网络

有大量关于 LoR的讨论,低功耗、广域网保证了几公里范围内的通信,因此非常适合网联网通信。电信运营商正在推出 LoRa 网络,由于 LoRa 在开放的频谱范围内运行,你还可以设置自己的网络。本文讨论了构建私有 LoRa 网络,以及如何使用网络将数据从 ARM mbed 终端节点发送到云端。关于 LoRa 与 LoRaWAN 的注意事项:从技术上讲,在本文中我们正在构建一个 LoRaWAN 网络。...了解详情