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基于SX1262方案的E22P系列高性能LoRa模块介绍

在物联网飞速发展的今天,稳定、远距离、低功耗的无线通信成为了众多行业应用的核心诉求。成都亿佰特电子科技有限公司凭借深厚的技术积累,隆重推出E22P系列高性能LoRa模块,为追求极致通信性能的用户提供了无缝替换的解决方案。

一、E22P系列:性能(Performance)的全面跃升

E22P系列是基于Semtech新一代SX1262射频芯片开发的全新高性能LoRa无线模块。它在完全兼容原有硬件封装与软件功能的基础上,实现了射频硬件性能的质的飞跃。目前,E22P系列主要包含E22P-433M30S、E22P-868M30S、E22P-915M30S系列和E22P-433MBH-SC、E22P-868MBH-SC、E22P-915MBH-SC系列评估套件。

1、E22P系列高性能LoRa模块的核心之选

E22P-xxxMxxS系列高性能LoRa模块是基于Semtech高性能射频芯片SX126X为核心自主研发的贴片式LoRaTM无线模块,最大功率为30dBm,并适用于433/868/915MHz频段。

高性能LoRa模块载波频率覆盖429~440MHz(默认433MHz)、863.3~873.3MHz(默认868MHz)、902~928MHz(默认915MHz),发射功率可达30dBm,在晴朗空旷、空速2.4kbps且天线架高2米的理想条件下,测试距离可达12km。产品尺寸为38.5*24mm,提供IPEX-1和邮票孔两种天线形式供用户选择。这款模块非常适合对通信距离要求较高、干扰相对较小的场景,如农村地区、野外环境等。868MHz频段在欧洲等地区应用较为广泛,这款模块能够很好地适应当地的通信需求。915MHz频段在美洲等地区应用较多,具有较好的穿透能力,适用于城市环境、室内等场景。

该系列高性能LoRa模块具有诸多卓越的特点功能。与SX127X系列LoRa模块相比,SX126X模块具有功耗更低、速度更快、距离更远的显著优势。内置PA + LNA + SWA射频前端模组,大幅度提升通信距离和通信稳定性,同时具备ESD防护设计,高效保障模块使用。采用32MHz工业级高精度有源温补晶振,确保在- 40℃~+85℃的极端温度范围内,频率依然高度稳定,通信不漂移。最大发射功率30dBm,支持软件多级可调,可根据实际需求灵活调整功率。支持433/868/915MHz频段,并且频段还支持用户定制。

支持LoRaTMGFSK多种调制模式,LoRaTM模式下支持0.3k~62.5kbps的数据传输速率,GFSK模式下支持最高300kpbs的数据传输速率。向下兼容SX1278/SX1276系列射频收发器,方便用户进行产品升级和替换。FIFO容量大,支持255Byte数据缓存,为数据传输提供了更大的空间。为支持密集网络推出的全新SF5扩频因子,进一步提升了网络的容量和稳定性。支持3.3~5.5V宽电压供电,大于5V供电均可保证最佳性能。工业级标准设计,支持-40~+85℃下长时间使用,能够适应各种恶劣的工作环境。双天线可选的设计,便于用户二次开发,利于集成到各种设备中。此外,该系列模块还具备FCC、CE、ROHS等相关认证,品质有保障。

2、E22P-xxxMB-SC系列评估套件:便捷开发的得力助手

SC系列评估套件旨在帮助用户快速评估亿佰特新一代封装兼容型无线模块。套件中的MCU使用STM32F103C8T6,可用管脚均已引出至两侧排针,开发人员可以根据实际需求,轻松通过跳线连接多种外围设备,方便进行二次开发。

该套件配备了OLED显示屏,能够显示当前配置、测试参数及版本信息等,让用户可以直观地了解模块的工作状态。可用于菜单操作、参数设置等,在频率和功率设置时还支持连点操作,评估套件大大提高了操作效率。TXD发射指示灯、RXD接收指示灯和PWR电源指示灯,通过不同的闪烁状态可以快速判断模块的工作状态。TR测试电阻,取掉后串入电流表即可测试模块电流,方便用户进行功耗测试。BEEP蜂鸣器在按键时会蜂鸣一次,为用户提供操作反馈。

3、高性能LoRa模块核心优势不止于更远,更在于更稳、更省

① 更远的通信距离:得益于内置的PA(功率放大器)+ LNA(低噪声放大器)+ SAW(声表滤波器)射频前端,E22P系列在理想条件下的通信距离显著优于普通E22模块。信号发射更强,接收更灵敏,轻松应对复杂环境。例如,在开阔的野外环境中,E22P系列模块的通信距离可达12km,能够满足大面积区域的无线通信需求。

② 更强的抗干扰能力:新增的声表滤波器(SAW)是关键所在。它能高效滤除接收通道中的不必要的信号及杂讯,大幅提升信噪比,让模块在嘈杂的无线电环境中依然能清晰、稳定地捕获有效信号,通信成功率更高。在工业生产车间、城市密集区域等电磁环境复杂的场景中,E22P系列模块能够有效抵抗各种干扰信号,确保通信的稳定性。

③ 更低的系统功耗:继承并优化了LoRa技术固有的低功耗特性,支持空中唤醒(WOR)和深度休眠模式(功耗低至2μA)。结合高效的电源管理,特别适合电池供电、需长期值守的物联网终端设备,如传感器、仪表等。以环境监测传感器为例,使用E22P系列模块可以大大延长电池的使用寿命,减少维护成本。

④ 工业级的可靠性与稳定性

o 有源温补晶振:采用32MHz工业级高精度有源温补晶振,替代传统的DSP内部振荡器,确保了在-40℃ ~ +85℃的极端温度范围内,频率依然高度稳定,通信不漂移。在寒冷的北方冬季或炎热的南方夏季,E22P系列模块都能保持稳定的通信性能。

o 高效看门狗与参数保存:内置看门狗确保异常自动恢复,所有参数支持掉电保存,上电即用,保障设备长期无人值守的稳定运行。在一些偏远地区或无人值守的应用场景中,这一特性能够有效提高设备的可靠性。

4、无缝替换,平滑升级:保护您的既有投资

对于已经在使用普通E22模块进行产品开发和批量部署的客户而言,升级换代最担心的是硬件改动和软件重写带来的高昂成本。E22P系列完美解决了这一痛点。

硬件方面,E22P系列的芯片方案、引脚定义、封装尺寸与普通E22系列完全一致。客户无需修改现有电路板设计,直接将E22P系列模块焊接到电路板上即可。软件方面,E22P系列的软件功能、AT指令、通信协议与普通E22系列无差异。客户无需对现有主机程序进行修改,即可直接使用E22P系列模块,实现平滑升级。真正实现了无需修改现有电路板设计或主机程序,直接焊下旧模块,换上E22P模块,即可立即体验更优越的通信性能,这是从“能用”到“好用”的最快捷、最经济的升级路径。

二、深入解析:声表滤波器(SAW)带来的革命性提升

E22P系列卓越接收性能的秘密,很大程度上源于其引入的声表滤波器。我们可以将其理解为无线信号的“纯净水过滤器”。

1、工作原理

SAW滤波器利用压电效应,将输入的电信号转换成表面声波,在晶体表面传播并进行滤波处理,再将净化后的声波转换回电信号输出。具体来说,当电信号输入到SAW滤波器的压电晶体上时,晶体产生机械振动,形成表面声波。这些表面声波在晶体表面传播,经过特定的结构设计,只有特定频率范围内的声波能够通过,其他频率的声波则被衰减或反射。最后,通过逆压电效应,将过滤后的表面声波转换回电信号输出。这个过程能有效抑制带外干扰和噪声。

2、带来的好处

① 提升接收灵敏度:降低进入LNA的底噪,让微弱的有用信号更容易被识别。在一些信号较弱的环境中,如偏远山区、地下停车场等,E22P系列模块能够接收到更微弱的信号,实现稳定的通信。

② 增强抗邻道干扰:在信道密集或同频段设备众多的场景下,能有效隔离相邻信道干扰。例如,在城市中,各种无线通信设备使用的频段较为密集,E22P系列模块能够有效抵抗相邻信道的干扰信号,确保自身通信的稳定性。

③ 提高通信稳定性:在工业、城市等复杂电磁环境中,显著减少因干扰导致的数据包丢失,提升链路预算。在工业生产过程中,各种电气设备会产生大量的电磁干扰,E22P系列模块能够在这种复杂环境中保持稳定的通信,确保生产数据的准确传输。

三、广泛的应用场景:赋能千行百业

E22P系列的高性能特性,使其能够轻松胜任对通信质量要求苛刻的各种应用。

1、智能家居与家庭安防

① 智能门锁:通过E22P系列模块实现远程开锁、密码管理等功能。用户可以通过手机APP远程控制门锁,无需携带钥匙,提高了生活的便利性。同时,E22P系列模块的强抗干扰能力和稳定的通信性能,能够确保门锁的安全性。

② 远程报警:当家中发生异常情况时,如火灾、盗窃等,报警设备可以通过E22P系列模块将报警信息及时发送到用户的手机或物业监控中心。E22P系列模块的远距离通信能力可以确保报警信息在第一时间得到传达。

③ 智能灯光控制:实现对家中灯光的远程控制和场景模式设置。用户可以根据自己的需求,随时随地调整灯光的亮度和颜色,营造出不同的氛围。E22P系列模块的低功耗特性可以减少能源消耗。

2、工业物联网与传感网络

① 工厂设备监控:实时监测工厂设备的运行状态,如温度、压力、转速等参数。通过E22P系列模块将设备数据传输到监控中心,管理人员可以及时了解设备的运行情况,进行故障预警和维护。在一些大型工厂中,设备分布广泛,E22P系列模块的远距离通信能力可以实现对所有设备的集中监控。

② 环境传感器(温湿度、气体):对工业生产环境中的温湿度、气体浓度等参数进行监测。E22P系列模块的低功耗特性可以确保传感器在长时间内稳定工作,减少维护成本。同时,其强抗干扰能力可以保证数据的准确性。

③ 能源管理系统:实现对企业能源消耗的实时监测和管理。通过E22P系列模块将能源数据传输到管理平台,企业可以根据数据分析结果,优化能源使用方案,降低能源成本。

3、智慧农业与畜牧

① 大面积农田的灌溉控制:根据土壤湿度、气象条件等参数,自动控制灌溉设备的开关。E22P系列模块的远距离通信能力可以实现对大面积农田的灌溉控制,提高灌溉效率,节约水资源。

② 气象站:实时监测农田的气象数据,如温度、湿度、风速、降雨量等。通过E22P系列模块将气象数据传输到农业管理平台,为农业生产提供科学依据。

③ 牲畜定位:对牲畜的位置进行实时跟踪,防止牲畜丢失。E22P系列模块的低功耗特性可以确保定位设备在长时间内稳定工作,同时其强抗干扰能力可以保证定位的准确性。

4、智能楼宇与自动化

① 智能电表、水表集抄(AMI):自动抄录电表、水表的数据,实现远程计费和管理。E22P系列模块的低功耗特性可以延长电表、水表的电池使用寿命,减少维护成本。同时,其稳定的通信性能可以确保数据的准确传输。

② 楼宇照明与空调控制:根据人员的活动情况,自动控制楼宇的照明和空调系统。E22P系列模块的低功耗特性可以减少能源消耗,提高楼宇的智能化水平。

5、智慧城市与公共事业

① 市政设施监控(井盖、路灯):实时监测市政设施的状态,如井盖是否丢失、路灯是否正常工作等。通过E22P系列模块将监测数据传输到城市管理中心,及时发现和处理问题,提高城市管理效率。

② 停车管理:实现对停车场车位的实时监测和管理。用户可以通过手机APP查询停车场的车位信息,提前规划停车路线。E22P系列模块的远距离通信能力可以实现对大型停车场的全面覆盖。

③ 远程遥控:对城市中的各种设备进行远程遥控,如交通信号灯、喷泉等。E22P系列模块的稳定通信性能可以确保遥控指令的准确执行。

四、选型推荐:根据需求,精准选择

1、根据应用场景选型

① 长距离通信需求:如果需要在大面积区域内实现无线通信,如智慧农业、智慧城市等应用场景,推荐选择E22P-xxxMxxS系列高性能LoRa模块。该系列高性能LoRa模块具有更远的通信距离,能够满足长距离通信的需求。

② 工业级可靠性需求:在工业生产环境中,对模块的可靠性和稳定性要求较高,推荐选择E22P-xxxMxxS系列模块。该系列模块采用工业级标准设计,能够在恶劣的工业环境中稳定工作。

③ 二次开发需求:如果需要进行二次开发,推荐选择E22P-xxxXBX-SC系列评估套件。该套件提供了丰富的开发资源和便捷的开发接口,方便开发人员进行二次开发。

2、根据频段选型

① 433MHz频段:适用于对通信距离要求较高、干扰相对较小的场景,如农村地区、野外环境等。E22P-433M30S模块在433MHz频段具有较好的通信性能。

② 868MHz频段:在欧洲等地区应用较为广泛,适用于一些对频段有特定要求的应用场景。E22P-868M30S模块可以满足这些需求。

③ 915MHz频段:在美洲等地区应用较多,具有较好的穿透能力,适用于城市环境、室内等场景。E22P-915M30S模块在915MHz频段表现出色。

E22P系列高性能LoRa模块凭借其更远的通信距离、更强的抗干扰能力、更低的系统功耗以及无缝升级的便利性,为开发者提供了一个面向未来的理想无线连接解决方案。无论您是正在设计新产品,还是希望为现有产品进行无线通信部分的性能升级,E22P系列都是您值得信赖的选择。它承载着亿佰特对技术极致的追求,致力于帮助每一位客户,在万物互联的浪潮中,构建更稳定、更可靠、更高效的无线连接。立即体验E22P系列,让您的产品无线性能,从此大不相同。


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