400-035-6699
当前位置: 首页 » 技术支持 » 博文资讯 »

\"快速实现组网的方法:LoRa技术详解\"

LoRa,全称为Long Range,是一种物联网通信技术,因其出色的远距离传输能力和低功耗特点,在各个领域得到了广泛应用。LoRa技术基于扩频通信原理,能够在同一频率下传输大量数据,且具有较强的抗干扰能力,这使得LoRa成为实现物联网远距离和低功耗的理想选择。
LoRa技术的核心优势在于其独特的扩频调制方式。这种方式将用户数据的原始信号与扩展编码位流进行异或运算,生成发送信号流,显著增加了传输信号的带宽。同时,LoRa模块支持多种调制方式,如FSK/GFSK,用户可以根据实际需求选择合适的调制方式,实现远距离传输与标准调制技术的结合。
LoRa模块的另一个显著特点是其高度的集成性和易用性。模块内部采用透明传输协议,搭建起无形的传输线,用户无需深入了解复杂的无线传输协议,即可快速实现网络搭建。此外,LoRa模块还具备自组网功能,采用星形网络拓扑结构,主机模块自动选择周围未被使用的物理信道和调制参数,形成一个独立的网络,并为从机模块自动分配一个唯一的本地网络地址。这使得LoRa模块的组网过程简化为一键操作,极大地降低了工程安装成本和施工复杂度。
工业互联网领域,LoRa技术正在发挥越来越重要的作用。例如,在智慧城市建设中,LoRa技术可以用于实现对城市基础设施的远程监控和管理,提高城市运行效率。在农业领域,LoRa技术可以用于实现对农田环境的实时监测,为精准农业提供数据支持。在环保领域,LoRa技术可以用于实现对污染源的实时监测,助力环保工作的开展。
为了满足不同用户的需求,LoRa模块在协议支持上也做了充分准备。除了内嵌自组网透明传输协议外,还支持抄表协议(如水表、气表、热表)以及LoRa联盟的CLAA协议和LoRaWAN协议。这些协议的集成使得用户可以无需在协议上花费大量时间,直接开发应用,大幅缩短研发周期。
总之,LoRa技术作为一种低功耗广域网通信技术,以其出色的远距离传输能力、低功耗、抗干扰等优点,在物联网领域发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断发展和应用的拓展,LoRa技术将在更多领域展现其强大的生命力,为物联网发展提供有力支持。

LoRa作为低功耗广域网通信技术,实现了物联网远距离和低功耗二者兼得的要求,使得越来越多的领域应用到LoRa技术。而面对网内众多的节点组网要求,该如何快速简便的实现组网?

\

我们先了解下什么是LoRa?

LoRa是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,属于物联网通信技术之一,它的名字来源于“Long Range”的缩写,从名字就能看出来,它的最大特点就是远距离传输。

据查,扩频通信技术是在1944年,由好莱坞26岁女影星Hedy Lamarr(号称世界上最美丽的女人)发明的,灵感来源于音乐家乔治·安太尔同步演奏钢琴的原理,这种跳频技术可以有效地抗击干扰和实现加密。

CDMA之母—Hedy Lamarr

扩频调制的示意图如所示,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,这种调制带来的影响是传输信号的带宽有显著增加(扩展了频谱)。

扩频调制方式示意图

当然扩频技术也不是完美的,它至少有2个弊端:

扩展编码调制生成更多片的数据流导致通信数据率下降;

较复杂的调制和解调机制。

2013年8月美国Semtech(升特)公司向业界发布了一种新型的基于1GHz以下的超长距离低功耗数据传输技术的芯片,就是我们所说的LoRa芯片。

SX127X系列LoRa芯片如图2模块框图可知,除扩频调制方式外,模块同时还支持其他多个标准的调制方式如FSK/GFSK,且可相互切换,结合起来既实现了远距离调制能力又能使用标准的FSK或OOK调制技术。

LoRa一经推出,就凭借它惊人的灵敏度(-148dBm)、强悍的抗干扰能力、出色的系统容量表现,赢得了广泛的关注。

SX127X原理框图

而面对LoRa复杂的调制解调机制,很多工程师确实无从下手,为解决用户调试底层LoRa协议栈的困扰,ZLG致远电子研发设计了一款工业级LoRa组网透传模块——LM400T,协助用户快速开发产品,抢占市场先机。

模块内部采用透明传输协议,仿佛在模块间搭建起无形的传输线。用户无需了解复杂的无线传输协议,即可快速实现网络搭建,最大程度降低了工程安装成本及施工的复杂度。

LoRa组网透传模块除了具备完善的入网、退网、信道划分、节点管理和白名单等功能外,将组网过程简化为一键操作,让用户配置网络更加便捷。

模块的自组网功能为一主多从的星形网络拓扑结构,用户首先将模块设置为相应的主机和从机模块,并开启自组网功能,而后用户只需通过模块JOIN管脚和DETECT管脚控制,便可实现网内模块快速组网。

模块在自组网模式下,主机模块会自动选择周围没有被使用的物理信道和调制参数形成一个独立的网络,并能自动分配一个唯一的本地网络地址给从机模块,从机模块使用时在使能了自组网功能后就不需要进行任何的配置操作,从机模块在加入网络后就能跟主机进行通讯。一个主机模块最多可连接200 个从机模块。

主机模块与从机模块组网流程图

而后可通过命令查询方式追溯到主机网内存储的从机信息,方便管理与通讯,真正意义上摆脱LoRa网关协调器。

下图是LoRa应用整体解决方案,目前LoRa凭借远距离、低功耗、抗干扰等优点正在工业互联网的发展中大展身手。

ZLG致远电子LoRa组网透传模块不仅内嵌自组网透明传输协议、抄表协议(水表、气表、热表),还针对LoRa联盟集成了CLAA协议和LoRaWAN协议。用户无需在协议上花费大量时间,即可直接开发应用,大幅缩短研发周期。

【限时免费】一键获取网络规划系统模板+传输架构设计+连通性评估方案

相关文章

服务电话:
400-035-6699
企服商城