LoRa学习:SX127x寄存器以及FIFO数据缓存使用配置

Sx127x的LoRa调制解调器有三种数字接口:静态配置寄存器、状态寄存器、FIFO数据缓存。1、LoRa配置寄存器MCU通过SPI接口访问和配置寄存器。。Register在任何设备模式(包括睡眠模式下)均可读,但仅在睡眠和待机模式下可写。。在LoRa模式下,TLS(自动顶级定序器)不可用。。LoRa寄存器的内容在切换FSK/OOK模式下是保持的。。。2、状态寄存器状态寄存器在接收机运行过程中提供状态信息。3、FIFO数据缓存3.1 概述FIFO数据缓存是在SX127x的RAM区,共有256Byte。。该FIFO仅能通过LoRa模式访问。。FIFO的数据就是用户数据,既用于接收和发送的Payload。。FIFO只能通过SPI接口访问,其映射关系如下:这些FIFO中的数据保存最后接收操作相关的数据,除了睡眠模式之外,在其他操作模式下FIFO均可读,在切换到新的接收模式时,会自动清除旧内容。3.2 FIFO操作原理FIFO拥有双端口配置,因此可以同时缓存将要发送和接收的数据。。寄存器RegFifoTxBaseAddr内是将要发送信息的起始位置,RegFifoRxBaseAddr内是接收操作在FIFO的起始位置。。RegFifoR/TxBaseAddr默认情况,上电后RegFifoRxBaseAddr初始化为0x00,而RegFifoTxBaseAddr初始化为0x80,以保证各一半的可用内存用在Rx和Tx。。如果想让整个FIFO仅在发送或接收模式下使用,就要把上述两个BaseAddr寄存器都设为0x00。。在睡眠模式下,FIFO会被清空,因此睡眠时无法访问FIFO。。而在其他操作模式,FIFO数据则能够保存,因此也能实现数据重发机制。。。当一组新数据写入已被占用的FIFO空间时,只会覆盖这些数据,而不会清空其他数据。。设为睡眠模式才会清空。。。RegFifoAddrPtr通过SPI读写FIFO的当前数据位置是由地址指针RegFifoAddrPtr定义。。因此在进行读取或写入操作前,必须先将该指针初始化为对应的基地址。。从FIFO缓存(FegFifo)读取或写入数据后,该地址指针RegFifoAddrPtr会自动递增。。。RegRxNbBytes/RegPayloadLength接收到一组数据时,RegRxNbBytes寄存器会定义待写入数据的大小,RegPayloadLength则显示待发送数据大小(所占用的FIFO单元大小)。。在隐式Header模式下,RegRxNbBytes是无效的,因为此时Payload的长度是固定或已知的。。而在显式Header下,接受缓存区的初始空间要与所要接收的包头中携带的数据包长度一致。。RegFifoRxCurrentAddrRegFifoRxCurrentAddr显示最后接收数据包在FIFO中的存储位置,因此通过将****RegFifoAddrPtr指向RegFifoRxCurrentAddr就可以轻松读取出该数据包。。注意:即使CRC无效,接收到的数据也会写入FIFO,这样可以让用户自定义损坏数据的后续操作。另外,接收数据包时,如果数据包大小超过分配给Rx的空间,它会往下覆盖掉FIFO存储的发送数据部分。了解详情

LoRa学习:LoRa数据接受发送流程(FIFO)

1、数据发送流程在发送模式下,仅在需要发送数据包数据的时候才会启动射频、PLL和PA模块,可以减少功耗。。如下图为数据发送流程从上图可以看出,LoRa发送前一直处于待机状态,在初始化Tx模块后,将待发送数据(Payload)写入FIFO,然后切换到发送状态将数据通过LoRa调制成信号发送出去,等到发送完成后,会产生TxDone中断,同时再次切换为待机状态,完成一个发送流程。。需要注意静态配置寄存器只有在睡眠、待机模式才可写...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

NB-IoT智能锁,能否迎来在长短租公寓市场的大爆发?

长短租公寓的管理,公寓运营方肯定是希望使用无人化、智能化、互联网化的方式进行管理的。那么在实现租赁互联网化的工程中,智能门锁的优势在公寓行业的发展中,就逐渐显露出来了。那NB-IOT智能锁,能否迎来在长短租公寓市场的大爆发?一、长短租公寓中的智能锁1.1 智能锁在长短租公寓市场的应用情况1.1.1 公寓运营商的管理需求在对行业的调研过程中,有数据显示集中式公寓管理人房比平均为1:35,分散式公寓...了解详情

一探究竟Sigfox、LoRa、NB-IoT物联网时代的无线传输技术

物联网、大数据、AI人工智能这几个词汇,相关产业人员想必娴熟于心。在物联网的技术架构中,“感测”是最基础的核心源头,无论在农业、工业、建筑、交通、医疗等领域,要让感测到的数据透过AI分析,进而形成相关应用,首先必须部署适合的传输技术与网域,才能搜集并回报巨量的环境数据。在无线通信技术里,WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave这几项较早推出的应用已经于不同领域中奠定发展基础。WI...了解详情

物联网小讲堂:NB-IoT\eMTC\LoRa各有分工

2018年物联网连接爆发之年,将有超过五亿的智能设备连接网络。这些设备都是通过什么协议连接的呢2018年物联网连接爆发之年,将有超过五亿的智能设备连接网络。这些设备都是通过什么协议连接的呢?NB-IoT无疑是老大哥,性价比超高的它目前已经在全国大规模商用,身边的共享单车联网就用它;eMTC排老二,可移动可定位支持语音是它的优势;LoRa传输距离可达两公里左右。目前三大运营商的物联通信网已基本建设...了解详情

使用 LoRa 进行低速率、长距离物联网应用开发

设计人员可以使用各种各样的无线技术将产品连接到物联网 (IoT)。每种技术适用于不同的应用,需要设计人员仔细考虑作用距离和数据速率、成本、功耗、体积和外形等因素。本文将介绍 LoRa 协议,比较其相对其他协议的优势,并介绍几种产品和开发工具包,让工程师们快速开发出基于 LoRa 的系统。无线物联网折衷考量每种无线技术都有其强弱点。例如,标准 Wi-Fi 可以高速传输大量数据,但作用距离有限。蜂窝网...了解详情

LoRa的带宽、频率测试

一、测试目的跳频是抵抗外部干扰和多径衰退的好方法,它将频率分成一个个单独的物理信道。LoRa无线通信也不例外,需要按频率划分信道。LoRa的中心频率和通信带宽都是可以动态设置的,本实验旨在测试带宽与信道划分的关系。二、测试方法如上图所示,用2片iWL881A通过USB转串口连接到PC机上。模块都支持shell命令,可以设置BW(带宽)和Freq(频率)。RX模块接收到数据后,通过UART打印到PC...了解详情

LoRa之信道活动检测工作原理解析

实现原理信道活动检测关键:以尽可能高的的功率效率来检测无线信道上的LoRa前导码。。在CAD模式下,芯片会快速扫描频段,以检测是否有LoRa前导码。。  CAD流程如下在CAD过程中,将会执行以下操作锁定PLLoRa无线接收机从信道获取LoRa前导码符号,相当于执行Rx模式关闭接收机与PLL,开始执行调制解调器数字处理对获取的样本信号与理想的前导码波形进行关联关系计算完成计算后,调制解调器...了解详情

NB-IoT与LoRa技术不重要,关键是谁能抢夺物联网市场!

不要再争论NB-IoT和LoRa技术谁优谁劣、谁能“干掉”谁,还是更多考虑给客户卖什么物联网产品、如何生产这些物联网产品吧,否则,最终不会是被竞争性的技术淘汰掉,而是被客户淘汰掉。近日,中国联通物联网业务部总经理陈晓天在一个论坛上透露,到今年5月份,中国联通NB-IoT基站规模将超过30万个,基本可以做到全国覆盖,eMTC网络也在加速推进。这是继中国电信NB-IoT全国商用、中国移动豪掷400亿建...了解详情

一文了解LoRa与LoRaWAN差异及市场前景

总体介绍随着物联网技术的飞速发展,NB-IoT、LoRa、SigFox等技术名词时不时出现在我们的视野中,对普通读者或者刚刚接触物联网领域的人来说,在一大堆名词面前可能会混淆。本文资本论将针对LoRa和LoRaWN做细致的介绍与比较。总体而言,LoRa仅包含链路层协议,并且非常适用于节点间的P2P通信;同时,LoRa模块也比LoRaWAN便宜一点;LoRaWAN也包含网络层,因此可以将信息发送到任...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

优化嵌入式设备的LoRa射频性能

无论是开发可穿戴设备,还是工业用电池供电设备,最大限度地提高通信范围和稳定性,同时最大限度地降低功耗至关重要。优化射频性能可提高灵活性、并在尺寸、电池寿命和射频性能方面实现更具吸引力的权衡取舍。在优化RF性能之后,产品开发团队可以考虑降低发射功率以延长电池寿命或减小电池容量,进一步缩小产品尺寸,或许能够仅依靠采集到的能量工作,甚至完全去掉电池。图:远程通信(来源:Pxhere.com/CC0链路预算和路径损耗...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

物联网前世今生

来源:IOTdevelopmen物联网应该这样做~物联网行业前景~物联网被称为世界信息产业发展的第三次革命列为国家五大新兴战略性产业之一列入《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》物联网用途广泛,遍及共享单车,智能医疗、智慧农业、新零售、智慧牧场、车联网、智能家居。物联网市场会从7800亿美金增长到1.68万亿市场(2020年),每年增长16.9%所有的物联网职业薪资都是呈上升趋势物联网人才供不应求企业求贤若渴~物联网体系架构~~物联网无线通信技术~高功耗、高速率的广域网传输技术,如2G、3G、4G蜂窝通信技术,这类传输技术适合于GPS导航与定位、视频监控等实时性要求较高的大流量传输应用。低功耗、低速率的广域网传输技术,如Lora、Sigfox、NB-IoT等,这类传输技术适合于远程设备运行状态的数据传输、工业智能设备及终端的数据传输等。高功耗、高速率的近距离传输技术,如WIFI、蓝牙,这类传输技术适合于智能家居、可穿戴设备以及M2M之间的连接及数据传输。低功耗、低速率的近距离传输技术,如ZigBee。这类传输技术适合局域网设备的灵活组网应用,如热点共享等。~Zigbee~ZigBee技术特点:低功耗高可靠性低成本低延时低数据量网络容量大高保密性全球通用性为什么是 ZigBee?在小米智能家庭套装中,除了多功能网关,其他三个产品都是靠内置电池供电的,可以持续使用2 年以上。能达到这么长的续航时间,肯定离不开低功耗的传感器和传输协议~蓝牙~蓝牙技术特点:高数据量兼容性强低功耗低成本蓝牙技术应用领域:蓝牙音箱蓝牙手环蓝牙耳机蓝牙鼠标~RFID~RFID 即Radio FrequencyIDentification也就是我们常说的射频识别技术,也有人称它为电子标签技术,总之这是一种通信技术,这种技术通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。它是一种非接触式的自动识别技术,RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作方便快捷。RFID 125KHz 低频LFRFID 13.56MHz 高频HFRFID NFC 高频HFRFID NFC 高频HFRFID 2.4GHz 微波MW指纹识别技术~WiFi~Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。智能插座智能闷锁四轴飞行器智能赛车~LoRa~LoRa:是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式远距离-10公里以上低功耗-长电池寿命大容量-可接入千量级节点低成本-部署及组网成本低LoRa智慧停车LoRa智能抄表LoRa定位卡片~NB-IOT~NB-IoT:基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。远距离-10公里以上低功耗-长电池寿命大容量-可接入万量级节点低成本-部署及组网成本低国家扶持、运营商推广有一定的资费智能出行智能拉箱~新零售~~共享单车~~智慧医疗~~智慧农业~~智慧牧场~~车联网~~智能家居~~共享单车技术剖析~~智能音响技术剖析~了解详情