LoRaWAN第2部分:如何使用Microchip的模块,以加快物联网设计

编者注:在这个由两部分组成的系列的第1部分,LoRaWAN第1部分:如何获取15公里无线和10年的电池寿命为物联网,我们看着LoRaWAN,以满足远距离的需求的能力,低电力物联网通信。在第2部分,我们将展示如何开发人员可以使用基于Microchip技术RN2903关闭的,现成的工具包来实现物联网LoRaWAN应用。LoRaWAN提供了很好的匹配,以物联网的需求,性能特点。除了它的扩展工作范围和低功...了解详情

LoRaWAN第1部分:如何为物联网获取15公里无线和10年的电池寿命

编者按:在这个由两部分组成的系列的第一部分,我们将讨论远距离,低功率通信的问题,为物联网,以及如何去实现它,安全。在第2部分,LoRaWAN第2部分:如何使用Microchip的模块,以加快物联网设计中,我们将讨论使用过的,现成的LoRaWAN硬件和软件的实现。低功耗无线网络是观光(IOT)的因特网的一个关键因素,但熟悉的选项,例如蓝牙,ZigBee,无线网络,或蜂窝,缺乏的扩展范围和电池寿命的可...了解详情

最全科普!你一定要了解的NB-IoT

1 NB-IoT一路走来从2G到4G,移动通信网络不断更新换代2G:GS2G:GPRS/EDG3G:UMTS/HSP4G:LT从GPRS到LTE,移动网速越来越快。我们开玩笑讲,2G是苍井空.TXT,3G是苍井空.JPG,4G是苍井空.AVI,5G就是苍井空+VR/AR...不过,朋友,按照你的思路联想下去,是不对的,容易误入歧途。其实,到了4G时代,移动通信网络的发展出现了分支。...了解详情

华为NB-IoT物联网开放开发指南

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。华为为NB-IoT合作伙伴提供完整的开发测试指导,便于合作伙伴轻松地自助完成基于华为NB-IoT的相关产品集成对接,催熟NB-Io...了解详情

LoRaWAN 基础知识与关键技术

摘要: LPWAN与LoRaWAN的关系 LPWAN或称LPN,全称为Low Power Wide Area Network或者LowPower Network,指的是一种无线网络。这种无线网络强调低功耗与远距离,通常用于电池供电的传感器节点组网。LPWAN与LoRaWAN的关系LPWAN或称LPN,全称为Low Power Wide Area Network或者LowPower Network,...了解详情

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

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

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

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

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

物联网LPWAN劲敌环伺 LoRa强化优势求突围

[导读]伴随着对装置通讯的需求被大量重视,以较少带宽、低功耗、长距离及大量装置连接需求为主所发展的通讯领域长距离低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)有着显著的发展,这些基于免费频段Sub-1GHz运作的技术更是快速兴起。随着物联网(IoT)技术这几年被高度关注,耳熟能详如窄频物联网(NB-IoT)、LTE-M(Long Term Evolution,...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

NB-IoT、eMTC、LoRa是物联网最具杀伤力的“狙击枪”?

不论是基于授权频谱的NB-IoT/eMTC,还是基于非授权频谱的LoRa、Sigfox,这些低功耗广域网络(LPWAN)的一个核心功能是对“物”的感知数据的传输,而所传输的数据基本上具有“小包、低频”的特点。早在2016年初,笔者拜访北京博大光通公司董事长廖原时,一起探讨低功耗广域网络的特征,廖总建议可以通过战场中手枪、冲锋枪、重机枪和狙击枪等不同的武器来通俗地类比物联网的不同通信方式。这种类比,...了解详情