当前位置: 首页 >应用方案 >技术应用 >

重新定义无线组网的E52系列LoRa MESH组网模块解析

一、E52系列LoRa MESH模块产品解析

1、产品定位与核心价值

E52系列LoRa MESH组网模块根据不同工作频段发射功率E52-400NW22SE52-400NW30SE52-900NW22SE52-900NW30S四个模块LoRa MESH模块型号。

该系列LoRa MESH组网模块是成都亿佰特(EBYTE)推出的一款基于LoRa扩频技术的无线串口LoRa MESH自组网模块无线模块并非简单的点对点或星型网络模块,而是旨在解决复杂环境、大范围覆盖场景下无线通信难题的网络级解决方案

E52系列LoRa MESH组网模块的核心价值在于:无需任何中心网关或协调器,网络中的节点通过自组织、自路由、自愈的方式,自动构建一个稳定、可靠的多跳无线网络,极大降低了网络规划、部署和维护的复杂度与成本。

2、关键规格参数对比表

参数类别

E52-400NWxxS

E52-900NWxxS

备注

工作频段

410.125 - 509.125 MHz

850.125 - 929.125 MHz

默认频点:433.125 / 868.125 MHz

发射功率

+30 dBm (1W)

+22 dBm

+30 dBm (1W)

+22 dBm

用户可咨询选择,区分NW30S/NW22S型号

接收灵敏度

低至-141 dBm

低至-141 dBm

随空中速率变化,速率越低灵敏度越高

空中速率

0.3k - 62.5k bps

0.3k - 62.5k bps

三档可选(62.5K, 21.875K, 7K),影响距离与速率

串口波特率

最高460800 bps

最高460800 bps

支持常用波特率(1200, 9600, 115200等)

网络容量

理论65535 个节点

理论65535 个节点

建议实际网络规模在200个节点左右

供电电压

NW22S: 1.8V - 3.6V; NW30S: 3.3V - 5.5V

NW22S: 1.8V - 3.6V; NW30S: 3.3V - 5.5V

注意:NW22S无内置LDO,建议外部3.3V LDO

工作温度

-40°C ~ +85°C

-40°C ~ +85°C

工业级标准,适应严苛环境

二、LoRa MESH组网模块核心功能特点

E52系列LoRa MESH模块的核心竞争力在于其先进的MESH网络协议栈,具有网络拓扑结构能路由与容错多样通讯模式链路优化与安全保障四大核心功能架构:

1、去中心化网络拓扑结构

· 去中心化:整个网络由功能对等的路由节点和简化的终端节点组成,没有单点故障风险。任何路由节点的加入或离开,都不会导致整个网络瘫痪。

· 节点类型

o 路由节点:具备数据转发功能,是网络的骨干。不断监听信道,维护和更新路由表,负责为其他节点的数据寻找路径。功耗较高,需持续供电。

o 终端节点:不具备路由功能,通常部署在网络边缘,用于采集数据。设计目标为低功耗(尽管文档提及当前版本暂不支持),可周期性地休眠与唤醒。

2智能的路由与容错机制

· 自动路由:当节点A需要向节点C发送数据时,它并不需要预先知道C的位置。路由协议会自动通过相邻节点(如节点B)进行路由发现,建立一条从A到C的最佳路径。整个过程无需人工干预。

· 网络自愈:当路径中的某个节点(如节点B)故障或信号受阻,导致通讯失败。源节点(A)或中间节点在尝试数次失败后,会自动发起新的路由请求,绕过故障点,建立一条如A->D->C的新路径。这是MESH网络最核心的可靠性保障。

3、灵活多样的通讯模式

· 单播:点对点通信,会自动建立路由并期待目标节点的响应(ACK),确保数据可靠送达。

· 多播:一对多通信,需要预先配置多播组地址。适用于向一组特定设备(如某一区域的所有传感器)下发指令。

· 广播:一对所有通信,网络内所有路由节点都会转发此数据包,实现全网通告。适用于固件升级、全网参数配置等场景。

· 泛播:用于不同网络间的数据交互,数据不会被转发。可根据目标地址实现单播或广播的效果。

4、链路优化与安全保障

· CSMA避让机制:节点在发送前先监听信道是否空闲,有效减少数据碰撞,提升网络整体吞吐率。

· 数据加密传输:采用特殊算法对网络层数据进行加密,防止数据被窃听,保证隐私和安全。

· 多重校验:在MAC层和网络层进行多重CRC校验,确保数据传输的准确性和可靠性。

三、LoRa MESH模块常见应用场景

E52系列LoRa MESH模组适用于任何需要广覆盖、高可靠性、自组织的物联网场景,尤其是布线困难或移动性强的环境。

1、智能农业/智慧农场:

o 场景:大面积农田的环境数据(土壤温湿度、光照、PH值)采集与灌溉/施肥控制。

o 优势MESH网络可轻松覆盖整个农场,无需担心单个节点故障影响全局。节点可随意部署,网络自动形成。

2、工业传感器与无线报警系统:

o 场景:厂区设备状态监测、管线压力监测、安全入侵报警。

o 优势:工业环境复杂,MESH的自愈能力能有效规避金属遮挡造成的信号盲区,确保报警信息100%可靠传输。

3、楼宇自动化:

o 场景:智能照明、空调控制、能耗监测。

o 优势:在钢筋混凝土结构中,MESH的多跳特性可以绕过障碍,比星型网络有更好的覆盖效果。

4、智慧物流与仓储:

o 场景:仓储内AGV小车调度、货物盘点、环境监控。

o 优势:移动的AGV小车可作为移动路由节点,动态优化网络路径,保证持续通信。

四、E52系列LoRa MESH模组配置使用指南

1、硬件设计要点

· 电源设计:这是最易出错的环节。务必仔细阅读数据手册:

· E52-400/900NW22S:工作电压范围1.8V-3.6V,模块内部无LDO。强烈建议外部使用高性能的3.3V LDO为其供电,并确保电源纹波小、负载能力足。

· E52-400/900NW30S:工作电压范围3.3V-5.5V,内部有电源管理。

· 天线与射频:使用特性阻抗为50Ω的天线。确保天线接口匹配,馈线尽量短。天线应远离金属物体和电源线。

2、软件配置方式

① AT指令配置(推荐):通过模块的UART串口发送AT指令,可灵活配置所有网络参数。

o 基本参数配置

§ AT+NETID=XXXX:设置网络ID,不同NETID的网络相互隔离。

§ AT+NODEID=XXXX:设置本节点唯一地址。

§ AT+CFG=tx_power, 22:设置发射功率。

§ AT+CFG=air_speed, 7:设置空中速率(影响距离和速率)。

o 角色配置

§ AT+CFG=node_type, 0:设置为终端节点。

§ AT+CFG=node_type, 1:设置为路由节点。

② 远程无线配置:模块支持通过无线网络远程配置其他节点的参数,极大方便了后期维护。

③ 上位机工具:亿佰特提供图形化上位机软件,可连接模块的串口进行参数读取、写入和调试,操作直观。

五、常见问题(FAQ)与解决方案

1、模块通电后无法通信,或通信距离极短?

· 排查步骤

1. 【首要检查】电源:用示波器测量模块供电引脚电压是否稳定且在推荐范围内(特别是NW22S是否为稳定的3.3V)。电源问题占故障的80%以上。

2. 天线:检查天线是否接好,天线阻抗是否为50Ω。可更换天线测试。

3. 参数一致性:确认通信双方模块的NETID、信道、空中速率等核心参数完全一致。

4. 环境干扰:避开同频干扰源(如其他无线设备)。

2、MESH网络不稳定,时断时续?

· 解决方案

1. 优化节点布局:增加路由节点密度,确保网络有足够的冗余路径。

2. 调整发射功率和空中速率:在满足距离要求下,适当降低发射功率和空中速率,可减少网络内干扰,提升稳定性。

3. 检查电源质量:尤其是电池供电的节点,电压下降会导致性能急剧恶化。

3、如何实现低功耗?

· 现状:文档明确提及当前版本的路由节点无法实现低功耗,因为它需要持续监听网络。终端节点的低功耗功能也“暂不支持”。

· 建议:若项目对功耗要求极高,需与厂家确认最新固件是否已支持终端节点的低功耗模式。否则,所有节点需持续供电。

4、网络容量“理论65535,建议200”是什么意思?

· 解释:理论上协议地址可支持6万多个节点。但实际网络中,随着节点增多,路由表会变得庞大,网络中的管理开销(如路由更新、心跳包)会急剧增加,导致有效带宽下降,延迟增加。200个节点是一个在性能、延迟和稳定性之间取得良好平衡的推荐值。对于数据量小、发送频率低的场景(如传感器网络),可适当增加。

E52系列LoRa MESH组网模块是一款功能强大、设计灵活的工业级无线组网解决方案。模块通过去中心化和自愈特性,完美解决了传统无线网络在覆盖、可靠性和部署复杂度方面的痛点。成功应用该模块的关键在于:细致的硬件设计(尤其是电源)、合理的网络规划(节点布局与角色分配)以及清晰的参数配置。对于需要在大范围、复杂环境下构建高可靠性物联网应用的工程师来说,E52系列是一个极具竞争力的选择。


今天的分享就到这里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物联化、智能化、自动化的发展,提升资源利用率,更多LoRa无线模块产品更多资料,感兴趣的小伙伴可以登录我们的亿佰特官网和企业公众号(微信号:cdebyte)进行了解,也可以直接拨打400电话咨询技术专员!


相关阅读:

1、LoRa MESH网络有哪些通讯方式及其通信原理解析

2、LoRa、LoRa MESH和LoRaWAN技术解析

3、LORA MESH网络拓扑结构通信原理详解

4、LoRa MESH网络:一种高效、可靠、低功耗的物联网通讯方案

5、EWM528系列LoRa MESH组网模块的上位机配置教程

点击拨打: 亿佰特官网 4000-330-990