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lora无线模块低功耗广域网LPWAN低速率远距传输方案简介

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1. 方案技术介绍

1.1 LoRa 简介

LoRa是低功耗广域网LPWAN(Low Power Wide Area Network)通信技术的一种,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中考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统,进而传感器网络。目前主要在全球免费频段运行,包括433、868、915MHz等。

LoRa 直序扩频技术将带来更远的通讯距离,具有抗干扰能力强的优势。模块具有软件 FEC 前向纠错算法,其编码效率较高,纠错能力强,在突发干扰的情冴下,能主动纠正被干扰的数据包,大大提高可靠性和传输距离。在没有 FEC 的情冴下,这种数据包只能被丢弃。

1.2 技术模块简介

E32-TTL-100为成都亿佰特电子科技有限公司自主研发设计的一款无线串口模块,,透明传输方式,工作在 410~441MHz频段(默认 433MHz),LoRa 扩频技术,TTL 电平输出,兼容 3.3V与 5V 的 IO 口电压。

模块具有数据加密和压缩功能。模块在空中传输的数据,具有随机性,通过严密的加解密算法,使得数据截获失去意义。而数据压缩功能有概率减小传输时间,减小受干扰的概率,提高可靠性和传输效率。

无线信号在空气中传输时的损耗公式

模块实物图如下图所示:

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                                                 图1 E32-TTL-100实物图

2. 方案技术论证

2.1 理论论证

无线电在传播的过程会由于能量的不断消耗而衰减,特别是遇到障碍阻隔的时候,而影响无线WiFi在传输过程中的主要有三个参数:

自由空间汇下点播传输的损耗公式:

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  Los:传输损耗。单位为dB;

d:距离,单位是Km;

f:工作频率,单位是MHz。

由公式(1)可见,在相同环境,相同天线增益下,相同接收灵敏度的条件下,传输损耗与频率成正比。频率越高,传输损耗越大。或者说在同样传输损耗情况下,传输距离与频率成反比。即频率越高,接收距离越短。

2.2 实际验证

E32-TTL-100发射功率为20dBm,空中速率为0.3k~19.2kpbs可调,发射频率410~441可调,接收灵敏度-130dBm@0.3kpbs,采用了前向纠错算法提高传输的可靠性和传输距离。实际通信距离3Km(天线增益5dBi,高度2m,空速2.4kpbs)。

3. 方案总结

通过测试,E32-TTL-100433Mhz LoRa扩频技术可有效解决低速率远距离传输,另外,除了远距离,还突出了LoRa通信技术的低功耗优势,可在实际应用中的到大量应用和推广。

(备注:成都亿佰特电子科技有限公司还推出有E32-TTL-500, E32-DTU-1W/5W等,支持更远的传输距离,可为低速率远距离无线传输提供有效方案,如需了解更多详,请进入官网:www.cdebyte.com进一步了解。)


https://www.wjx.cn/jq/84863372.aspx