Lora radio node что это

Микроконтроллер со встроенным LoRa модулем 433МГц

LoRa Radio Node может использоваться в качестве универсального автономного контроллера для удаленного (до нескольких километров) управления исполнительными устройствами или сбора данных с различных датчиков. Перейти к полному описанию

Артикул: 24363667

Наличие в Москве: есть в наличии (7)
Наличие в Санкт-Петербурге: есть в наличии (2)

LoRa Radio Node v1.0 433МГц ー модуль построен связке микроконтроллера ATmega328P и LoRa модуля Maple Micro RFM96. Микроконтроллер работает на частоте 8МГц, имеет 32КБ Flash памяти и 2КБ оперативной памяти, а также использует 3.3В логику. В чип “прошит” бутлоадер от ProMini. LoRa модуля Maple Micro RFM98 обеспечивает обмен данными на небольшой скорости на расстояние до нескольких километров. Мощность встроенного радио до 100 мВт.

На плате имеются четыре 3-х пиновых разъема для подключения к аналоговым портам A0 и A1, а также к цифровым портам D3 и D4. Кроме этого имеются два 4-х пиновых разъема I2C. На каждый разъем выведено питание. Также имеется порт ICSP и предусмотрены контактные площадки для подключения пинов D5-D8 и DIO1, 2, 3 и 5.

Для питания платы можно использовать встроенный регулятор напряжения, позволяющий использовать внешний источник постоянного тока, напряжением 3.7-12 В, или аккумулятор типа 14500. Плата отличается высокой энергоэффективностью. В активном режиме LoRa Radio Node потребляет не более 120 мА. В режиме прослушивания эфира потребление находится на уровне 40 мА, а в режиме сна ー 300 мкА.

Все это позволяет использовать LoRa Radio Node в качестве универсального автономного контроллера для удаленного управления исполнительными устройствами или сбора данных с различных датчиков.

LoRa — технология беспроводной связи для IoT

LoRa — технология беспроводной связи с высокой емкостью сети и малым энергопотреблением конечных устройств.

По данным IoT Analytics на вторую половину 2020 года является наиболее распространённой технологией маломощных глобальных сетей (LPWAN). Технология LoRa создана для межмашинного (M2M) взаимодействия и представляет собой сочетание особого метода модуляции LoRa и открытого протокола взаимодействия LoRaWAN. Эта технология связи для IoT разработана таким образом, что может обслуживать до 1 млн. устройств в одной сети, давая им автономность до 10 лет от одной батарейки формата AA.

Технические характеристики

Технические характеристики LoRa незначительно отличаются в зависимости от региона применения. И ориентированы на надежную передачу сигналов и низкое энергопотребление

Европа и Россия

LoRaWAN определяет десять каналов, восемь из которых имеют разную скорость передачи данных от 250 бит / с до 5,5 кбит / с, один канал LoRa с высокой скоростью передачи данных 11 кбит / с и один канал FSK со скоростью 50 кбит / с. Максимальная выходная мощность, разрешенная ETSI (Европейский институт телекоммуникационных стандартов) в Европе, составляет +14 дБм, за исключением диапазона G3, для которого допускается значение в +27 дБм.

Технология

Физический уровень

В основе технологии LoRa лежит одноименный метод модуляции, который был запатентован компанией Semtech. Этот метод основывается на принципе расширения спектра и линейной частотной модуляции. В процессе передачи данные кодируются широкополосными импульсами с уменьшающейся или увеличивающейся, в определенном временном диапазоне, частотой. Данное решение позволяет сделать приемник устойчивым к отклонениям частоты от номинального значения, что снижает требования к качеству генератора и позволяет использовать простые кварцевые резонаторы. За счет использования технологии расширения спектра, приемник LoRa может демодулировать сигнал, который имеет уровень на 20 дБ уровня шумов. Высокая чувствительность приёмников (-148 дБм) позволяет использовать применять данную технологию на больших расстояниях, обеспечивая малое энергопотребление и высокую устойчивость связи.

LoRaWAN

Основная статья: LoRaWAN

LoRaWAN – открытый протокол связи, который определяет архитектуру системы. Этот протокол предусматривает топологию типа «звезда». LoRaWAN разрабатывался с целью организации связи между недорогими устройствами, которые могут работать от батарей (аккумуляторов). Для обеспечения приемлемого отношения скорости передачи к энергопотреблению, протокол предусматривает различные классы узлов. Российский рынок WMS-систем: оценки, перспективы и крупнейшие поставщики. Обзор TAdviser Протокол LoRaWAN определяет конкретный набор скоростей передачи данных, но реализация физического уровня модели OSI будет зависеть от выбираемой микросхемы.

Сетевая архитектура

В отличие от большого числа существующих сетей, использующих mesh-архитектуру, где узлы сети, для расширения покрытия передают информацию от одного к другому, LoRa – сеть использует топологию «звезда». Это позволяет уменьшить энерго потребление устройств (за счет отсутствия необходимости пересылки пакетов от других устройств), и упростить архитектуру сети.

В сети LoRaWAN узел связывается не с конкретным шлюзом, а передает данные на несколько шлюзов. Каждый шлюз пересылает полученный пакет от конечного узла через транспорт (сотовая сеть, Wi-Fi, Ethernet или другое) на облачный сервер. Сервер управляет сетью, отбрасывает избыточные пакеты, выполняет проверки безопасности, планирует оптимальный маршрут передачи подтверждающего сообщения и управляет скоростью передачи данных. Использование такой архитектуры позволяет избавиться от процедуры хэндовера при перемещении мобильных датчиков в пределах действия сети. Узлы в сети работают в асинхронном режиме и передают данные по мере накопления либо по прерыванию. Для доступа к ресурсам сети используется метод Aloha. Отказ от постоянной синхронизации устройств (как в mesh- или сотовых сетях) так же позволяет экономить заряд батареи. В сети со «звездной» топологией сложно организовать большую емкость сети одновременно с большой площадью покрытия. Для реализации такой возможности в LoRaWAN применяют адаптивную скорость передачи данных и используют многоканальные мульти модемные трансиверы в шлюзах, чтобы сообщения могли передаваться одновременно по нескольким каналам. Критические факторы для пропускной способности — количество одновременных каналов, скорость передачи данных (время в эфире), длина полезной нагрузки и насколько часто узлы ведут передачу. Поскольку LoRa представляет собой модуляцию на основе расширения спектра, сигналы практически ортогональны друг другу, когда используются разные коэффициенты расширения. При изменении коэффициента расширения эффективная скорость передачи данных тоже меняется. Шлюз использует это свойство, имея возможность получать несколько разных скоростей передачи данных на одном канале одновременно. Если узел имеет хорошее соединение и находится близко к шлюзу – он может использовать более высокую скорость передачи данных, при этом время его нахождения в эфире становится меньше, что открывает «окно» для передачи от других узлов. Сеть может строиться исходя из необходимой емкости, например можно увеличить мощность в сети, установить большее число шлюзов, но уменьшить количество шлюзов, которое будут прослушивать клиенты и увеличить пропускную способность канала в 6-8 раз.

Центральный сервер

Проблему возможных коллизий при одновременной передаче данных несколькими точками решает центральный сервер LoRaWAN сети, который адресно отправляет узлам (end-node) сети управляющие команды через шлюзы, выделяя тайм-слоты для передачи и приема индивидуально для каждой конечной точки (end-node). Адресация происходит по 32-битному DevAddr, уникальному для каждого узла (end-node).

Центральный сервер LoRaWAN сети принимает решения о необходимости изменения скорости передачи данных точками (end-node), мощности передатчика, выборе канала передачи, ее начале и продолжительности по времени, контролирует заряд батарей конечных узлов (end-node), т.е. полностью контролирует всю сеть и управляет каждым абонентским устройством в отдельности.

Каждый LoRaWAN пакет данных, отправляемых конечным узлом, (end-node) имеет в своем составе уникальный идентификатор приложения AppEUI, принадлежащий приложению на сервере сервис-провайдера, для которого он предназначен и этот идентификатор используется центральным сервером LoRaWAN сети для дальнейшей маршрутизации пакета и его обработки приложением на сервере (App Server) сервис-провайдера.

На практике, как правило, услуги сервис-провайдера предоставляет производитель оконечных устройств(end-node), который поддерживает сервис для обработки данных, куда маршрутизируются пакеты с сервера LoRaWAN сети для работы с этими данными конечным пользователям. [1]

Классы устройств

Конечные устройства, обслуживающие разные приложения, могут предъявлять разные требования. Для оптимизации профилей приложений используются классы устройств.

Классы устанавливают необходимое соотношение между задержками на нисходящей линии и жизнью батареи.

• Двунаправленные оконечные устройства (класс A): оконечные устройства класса A допускают двунаправленную связь, при которой передача восходящего канала каждого конечного устройства перемежается двумя короткими окнами приема по нисходящей линии. Слот для передачи планируется конечным устройством исходя из собственных коммуникационных потребностей, но может незначительно перемещаться по времени исходя из доступа по типу ALOHA. Операции класса А имеют самую низкую мощность. Передача по нисходящему каналу от сервера возможна только после следующего запланированного эфира «вверх».

• Двунаправленные оконечные устройства (класс B): в дополнение к случайным окнам «вниз» имеются дополнительные, запланированные в определенное время, окна приема. Устройство для выхода на связь в нужное время получает специальный, синхронизированный по времени, маяк шлюза и слушает эфир в запланированное время.

• Двунаправленные оконечные устройства (класс С): Конечные устройства слушают эфир все время, окна приема закрываются только на время передачи.

Безопасность в сети

В IoT необходимо жесткое обеспечение безопасности. Для выполнения этих требований используются два уровня безопасности: уровень сети и уровень приложения. Сетевая безопасность гарантирует аутентичность узла в сети, в то время как уровень безопасности приложений гарантирует, что оператор сети не имеет доступа к данным приложения конечного пользователя.

Применение LoRa

Умный город

Система LoRa может хорошо подходить для экосистемы умных городов, так город – это четкая географическая зона. Хотя выбор конкретной реализации зачастую зависит от топологии, плотности застройки и платежеспособности населения. Сети LoRa за счет работы в нелицензируемом диапазоне могут предложить большую гибкость и меньшую стоимость развертывания и владения по сравнению с сотовыми сетями. Отличительными признаками решений для умного города является то, что конечные приложения не требуют постоянного широкополосного подключения и большого времени в эфире. Такой уровень потребностей хорошо согласуется с возможностями LoRa. В рамках умного города решения LoRa могут собирать данные о климате и качестве воздуха, например, для принятия решения о необходимости обработки дорог реагентами. Другим сценарием может служить мониторинг наполняемости мусорных баков. Датчики влажности почвы можно использовать для своевременного включения полива растений в парках. Кроме датчиков LoRa можно использовать для активации уличного освещения, в системе информационных сообщений о времени прибытия транспорта. LoRa позволяет развернуть те решения, которые местные власти считают необходимыми, а за счет технологической гибкости LoRaWAN, подключение можно реализовать в любом месте, где имеется доступ к сети передачи данных.

Отслеживание активов

Развитие рынка IoT устройств привело к тому, что кроме непосредственного отслеживания информации о положении объекта, что реализовывалось по средствам сотовых и спутниковых сетей, стало возможно собирать данные о состоянии объекта (температура, скорость, данные по конкретным объектам в грузе). Серьезным прорывом в качестве такого мониторинга становится широкое распространение LPWAN сетей. Немаловажным в процессе отслеживания активов является неразрывность отслеживания, даже при трансграничном перемещении, в связи с этим технология должны быть глобальной и легко разворачиваемой в разных местностях и государствах. Вместе с тем отрасль логистики не требует большого объема передаваемых данных, в связи с этим применение LoRa является подходящим решением так-как позволяет развернуть энергоэффективное решение. Кроме того, за счет большой емкости LoRa может эффективно использоваться в больших складских комплексах, которые обрабатывают десятки тысяч отправлений в день.

Умные здания

На первоначальном этапе умные здания включали в себя разрозненные решения интернета вещей и реализовали в основном решения для энергосбережения. С развитием технологий IoT стало возможным серьезное управление активами, включая мониторинг всех систем жизнеобеспечения, предиктивное техническое обслуживания оборудования, контроль за состоянием окружающей среды на рабочих местах. К 2020 году многие организации начинают понимать, что умное здание является преимуществом не только в экономии средств на эксплуатацию, но даже средством для привлечения и удержания персонала. Для миллениалов, привыкших автоматизации повсюду, отдают предпочтение в выборе работы тем организациям, которые организуют удобную и привлекательную рабочую среду, и, в связи с этим умные здания становятся частью нашей жизни. Приложения, обеспечивающие беспрепятственное совместное использование рабочих мест, индивидуальный микроклимат и экология, поддержания чистоты требуют более активного внедрения интернета вещей. Исследование аналитической компании IoT Berg Insight сообщает о том, что на конец 2018 года объем рынка решений для умных зданий составил 151 млн. единиц оборудования. Ожидается что среднегодовой прирост (CAGR) до 2022 года составит 33%. И количество установленных устройств достигнет 483 млн. В 2018 количество устройств, подключенных через сотовые сети, не превышало 4,5 млн и по прогнозам не превысит 19,4 млн в 2022 году. Компания IoT Analytics говорит о том, что умные здания занимают 3 место (12%) после умных городов (23%) и промышленных решений (17%) по числу среди реализуемых IoT решений в мире.

появляются повсеместно, однако мы отметили, что проекты на темы умного города и умного

здания выросли больше, чем другие

Лора на батарейках (мечта каждого мужчины)

Как-то мне понадобилось разработать систему автоматизации для загородного хозяйства — для меня это дело привычное, там вроде бы нет ничего сложного — центральный модуль, удалённые датчики и актуаторы, какой-то алгоритм управления и т. д., всё как обычно. Поскольку речь шла о загородном хозяйстве с его значительными расстояниями между объектами, то первым кандидатом на обеспечение беспроводной связи в системе стала всеми горячо любимая и широко используемая технология LoRa.

Всё вроде бы шло по плану, но при ближайшем рассмотрении вдруг возникла проблема в самом неожиданном месте — для различных беспроводных датчиков понадобились батарейные LoRa модули — и вдруг оказалось, что нормальных батарейных долгоживущих модулей, которые могли бы обеспечить автономную работу LoRa сенсоров в течение нескольких лет, просто нет в продаже.

Можно было бы сделать свои батарейные LoRa модули (благо прототипы есть и прекрасно работают), но не хотелось тратить время на изобретение велосипеда, а просто купить что-то готовое, и я заказал с Aliexpress несколько плат-кандидатов для тестирования.

Одна из таких плат — LoRa Radio Node, отчёт о её разборе (по косточкам) и тестировании я и предлагаю вашему вниманию.

Сначала о самой плате

Сама идея разработчиков LoRa Radio Node правильная — они попытались создать универсальный батарейный (аккумуляторный) LoRa модуль, и во многом им это удалось. Подключили необходимые датчики (или актуаторы), залили прошивку, вставили аккумулятор формата 14500 — и LoRa нода для вашей системы готова.

Просто, быстро и не нужно ничего изобретать и паять — купили нужное количество плат LoRa Radio Node и раскидали их по вашему объекту. В общем, всё это так и работает, но есть нюансы, о которых мы и поговорим далее.

Достоинства и недостатки

В общем, на первый взгляд, плата LoRa Radio Node производит благоприятное впечатление, перечислю её достоинства, которые сразу бросаются в глаза:

• Правильная концепция (один из вариантов правильной концепции) — LoRa модуль + ATmega328 в варианте клона Arduino Pro Mini, правильные для батарейного сенсора параметры 8 МГц и 3,3 В, плюс прошитый Arduino-загрузчик.
• Достаточно компактный дизайн и крепёжные отверстия в плате.
• Разъём для программирования через USB-UART переходник.
• Отдельный разъём для питания 3,7-12 В.
• 3 разных варианта запитки платы — от аккумулятора, через разъём питания и через пины USB-UART переходника.
• Возможность подключения дополнительных компонентов по SPI и I2C интерфейсам и отдельные разъёмы для них.
• Отдельные разъёмы с питанием для подключения дополнительных компонентов к цифровым и аналоговым пинам микроконтроллера.
• Выносная антенна для LoRa модуля.
• Специальный разъём и возможность перекоммутации выводов LoRa модуля DIO1, DIO2, DIO3, DIO5 на пины D5, D6, D7, D8.
• Правильная коммутация на плате выводов LoRa модуля DIO0, RESET, NSS на выводы D2, D9, D10.
• Кнопка перезапуска RESET на плате.

• Светодиод на плате, подключённый к выводу D13. С одной стороны, светодиод потребляет энергию (крайне ценную в случае питания от батареи), с другой стороны, это потребление небольшое в импульсном режиме, а светодиод удобно использовать для индикации активности платы.
• В качестве преобразователя питающего напряжения использован чип SPX3819 с минимальным током потребления по даташиту 90 мкА, что очень много для батарейного сенсора (подробнее мы поговорим об этом ниже).
• Собственно запитка платы от аккумулятора 14500 (3,7 В). Это решение нельзя назвать ни плохим, ни хорошим — это просто один из возможных вариантов запитки подобных сенсоров. Просто тут нужно учитывать свойства самих аккумуляторов и, например, не выставлять подобные сенсоры на 20-градусный мороз.

Технические характеристики

Основные технические характеристики платы LoRa Radio Node:

• Микроконтроллер ATmega328P 8 МГц 3,3В;
• LoRa модуль: RFM96 868 МГц;
• Разъём для программирования через USB-UART переходник;
• Разъёмы SPI и I2C (2 шт.);
• Разъёмы для подключения дополнительных компонентов (4 шт.);
• Разъём для подключения питания 3,7-12 В;
• Питание: аккумулятор 14500 (3,7 В);
• Размеры: 40×60 мм.

Внешний вид

Фото платы LoRa Radio Node «в сборе», со вставленным аккумулятором 14500. Всё сделано аккуратно и логично для базы LoRa ноды — осталось только подключить сенсоры, залить прошивку и установить плату в какой-нибудь корпус.

Схемотехника

Теперь давайте разберёмся со схемотехникой LoRa Radio Node. Для начала вид платы сверху.

Вид снизу. Никаких установленных деталей, только достаточно подробные пояснения и маркировка выводов.

▍ Подсистема питания

Подсистема питания выполнена на специализированном (LDO 500 мА) регуляторе напряжения SPX3819 с выходным напряжением 3,3 В и током покоя по даташиту 90 мкА. Питаться контроллер может от встроенного аккумулятора или от источника питания 3,7-12 В, подключаемого к разъёму J2.

В принципе, это неплохое решение для питания контроллера от батареи, но заявленные 90 мкА — это очень много для устройства, которое должно питаться от аккумулятора годами (подробнее о реальном потреблении платы LoRa Radio Node и её тестировании мы поговорим ниже).

▍ Разъём для программирования

Разъём для подключения USB-UART переходника и программирования LoRa Radio Node. Через этот же разъём можно запитывать плату от USB-UART переходника. С запиткой и программированием контроллера через этот разъём никаких проблем выявлено не было.

▍ Микроконтроллер

В качестве ядра использован микроконтроллер ATmega328P в конфигурации 8 МГц и 3,3В и прошитым Arduino-загрузчиком, фактически это Arduino Pro Mini. Такое решение является правильным выбором для построения долгоживущего батарейного сенсора.

Обвязка MCU и его распиновка в целом тоже не вызывают никаких нареканий. Разве что есть несколько неиспользуемых GPIO, которые тоже можно было бы вывести в разъёмы для подключения дополнительных компонентов.

▍ LoRa модуль

Для обеспечения беспроводной LoRa связи использован модуль HOPERF RFM96 с выносной подключаемой антенной. Для нас здесь важным является то, что этот модуль является совместимым с Arduino LoRa библиотекой (см. ниже) и выводы DIO0, RESET, NSS подключены к D2, D9, D10. В этом варианте даже не требуется переопределять стандартные пины в коде скетчей.

Также стоит отметить, что разработчики LoRa Radio Node сделали специальный разъём J3 и дали возможность свободной перекоммутации выводов DIO1, DIO2, DIO3, DIO5 на пины D5, D6, D7, D8 микроконтроллера.

▍ Разъёмы

С разъёмами для подключения датчиков всё совсем хорошо — есть отдельный разъём ICSP, 2 разъёма I2C и отдельные разъёмы с питанием 3,3 В для двух цифровых и двух аналоговых пинов микроконтроллера — в таком варианте подключение дополнительных компонентов и датчиков к LoRa Radio Node не вызывает никаких проблем.

Распиновка

Ну и распиновка платы LoRa Radio Node. В целом всё правильно и логично, небольшие вопросы возникают только по поводу пинов A2, A3, A6, A7 — разработчики по какой-то причине забыли о них и не развели на плате.

Как я уже отметил выше, LoRa модуль подключён правильно и дана возможность свободной перекоммутации выводов DIO1, DIO2, DIO3, DIO5.

Программирование

Программирование LoRa Radio Node производится при помощи любого USB-UART переходника, в моём случае был использован популярный вариант FTDI (не забудьте только переключить напряжение на 3,3 В).

Если вы ранее имели дело с LoRa, то программирование LoRa Radio Node не вызывает никаких трудностей — сама плата и подключение LoRa модуля разведены правильно, поэтому и работа со стандартной LoRa библиотекой не вызывает никаких проблем.

Вот пример скетча посылки LoRa пакетов с данными (пример разрабатывался и тестировался в среде Arduino 1.8.5).

/* LoRa Radio Node sender */ #include #include long count = 0; void setup() < Serial.begin(115200); Serial.println(F("Start LoRa Radio Node sender. ")); if (!LoRa.begin(868E6)) < Serial.println(F("Starting LoRa failed!")); while(true); >> void loop()

Вывод в Serial тестового скетча посылки LoRa данных платой LoRa Radio Node:

И контроль реальных посылок в эфир при помощи программы SDRSharp:

Всё работает так, как и ожидалось.

Расчёт потребления

Теперь давайте выясним, насколько LoRa Radio Node подходит для выполнения своих прямых обязанностей — работы в качестве батарейного (долгоживущего) LoRa сенсора.

Здесь нужно сказать несколько слов о том, что я понимаю под термином «батарейный долгоживущий сенсор». Очевидно, что если у вас сенсор, например, в теплице, будет через месяц пропадать из системы по причине разряда питающей батареи, то такая «автоматизация» вам быстро надоест — если у вас на объекте десяток или больше таких сенсоров, то вы вынуждены будете постоянно «бегать» и менять в них батарейки.

Поэтому «нормальным батарейным сенсором» я считаю сенсор, который может проработать в автономном режиме не менее года (чем больше — тем лучше). В крайнем случае более-менее приемлемым результатом можно считать срок автономной работы не менее полугода, но это уже экстремальный вариант на грани фола.

Дальнейшую оценку времени автономной работы LoRa Radio Node мы и будем производить, исходя из этих критериев: норма 12+ месяцев, минимально приемлемый результат 6+ месяцев.

Методика расчёта

Предупреждение . Все расчёты в этой статье примерные, их нельзя считать строго метрологически обоснованными — для этого применяется специальное оборудование и специальные методики. Мои расчёты исходя из потребления тока в различных режимах позволяют примерно и «теоретически» прикинуть время автономной работы сенсора.

Потребление батарейного сенсора складывается из двух составляющих: потребление в режиме «сна» и потребления в режиме передачи (приёма) сигналов. В данном случае и исходя из специфики беспроводного LoRa сенсора, мы не будем уделять внимание режиму приёма сигнала — наш сенсор будет работать в режиме периодических (или по событиям) посылок данных на «базу».

Примечание . Если у вас передающий батарейный сенсор, то это не значит, что он не может принимать данные и команды от «базы» — просто в этом случае вам придётся усложнить программное обеспечение и организовать окна приёма данных «по расписанию» или «по запросу».

Примечание 2 . Я специально не упоминал и, надеюсь, вам понятно, что мы не можем создать online LoRa сенсор на батарейках, поскольку LoRa модуль в режиме постоянного приёма очень быстро разрядит питающую батарею.

В качестве питающих батарей я буду использовать Li-ion аккумуляторы формата 14500 с типичной для таких аккумуляторов ёмкостью 900 мАч.

▍ Потребление в режиме сна

Я провёл специальные эксперименты по измерению тока потребления LoRa Radio Node в режиме сна (а это основной режим любого батарейного сенсора) — переводим микроконтроллер в режим сна, используя специальную LowPower библиотеку:

LowPower.powerDown(SLEEP_FOREVER, ADC_OFF, BOD_OFF); 

и переводим LoRa модуль тоже в режим сна:

LoRa.sleep(); 

Замеряем ток потребления, который, оказывается, равен 78 мкА (0,078 мА). Делим ёмкость аккумулятора 900 мАч на ток потребления 0,078 мА и получаем (теоретические) 11538 часов работы сенсора от этого аккумулятора (480 дней или 16 месяцев).

Другими словами, если наш LoRa Radio Node сенсор ничего не будет делать и не будет ничего передавать в эфир, то на этом аккумуляторе он продержится 16 месяцев. Что уже не так много, остаётся только посчитать, насколько хватит ёмкости батареи при тех или иных режимах работы LoRa передатчика.

Примечание . Это приблизительный расчёт, который не учитывает множество факторов, например, саморазряд батареи, потерю ёмкости аккумулятором из-за колебаний температуры, переходные режимы и т. д.

▍ Потребление в режиме передачи

LoRa модуль в кооперации с микроконтроллером ATmega328 в режиме передачи может потреблять ток от 30 до 110 мА, в зависимости от режима. Среднее типовое значение для режима по умолчанию PA_OUTPUT_PA_BOOST_PIN = 17 составляет 80 мА, его мы и примем за основу для наших расчётов.

В качестве тестового блока данных возьмём 32 байта. При дефолтном Spreading факторе (7) передача этого блока в эфир занимает 74 мс.

Используя эти типовые параметры в качестве исходных, можно посчитать, что (с учётом потребления нашего контроллера в режиме сна) он сможет проработать 1 год при беспроводной активности (выходе в эфир с указанными параметрами) раз в 4 минуты (15 раз в час).

Изменяя Spreading фактор, длину пакета и мощность излучения и можно добиться как увеличения частоты сеансов связи, так и увеличения времени автономной работы (уменьшая количество сеансов связи). Здесь всё зависит от вашего IoT проекта — где-то достаточно 1-го сеанса в день, а где-то будет мало и 1-го пакета в минуту.

Выводы

В целом, LoRa Radio Node экзамен выдержал — на основе этой платы можно создать батарейный LoRa сенсор со временем автономной работы 1 год. При необходимости можно даже создать динамичную беспроводную LoRa ноду с сетевой активностью 1-4 пакета в минуту, но за это придётся расплатиться подбором параметров передачи данных и снижением времени автономной работы до 6-и месяцев (что не здорово, но может быть приемлемо в некоторых случаях).

Как выяснилось в процессе тестирования, «бутылочным горлышком» этой платы является чип преобразователя питания SPX3819, который потребляет ток 78-90 мкА, что мало приемлемо для такого контроллера. Трудно сказать, чем руководствовались китайцы, когда применяли этот чип в LoRa Radio Node, но я думаю, скорее всего, соображениями экономии.

Соответственно, здесь есть два решения — либо использовать эту плату «как есть», имея в виду, что сколько-нибудь активный LoRa сенсор со временем жизни больше года на ней построить нельзя, либо взять в руки паяльник и переделать питание этой платы на основе какого-нибудь более подходящего чипа с током потребления 5-20 мкА и меньше — это сразу добавит сенсору несколько лишних лет жизни при питании от батареи.

• Блог компании RUVDS.com
• Программирование микроконтроллеров
• Разработка для интернета вещей
• Разработка под Arduino
• DIY или Сделай сам

Технология LoRa в вопросах и ответах

В январе 2015г. была создана некоммерческая организация LoRa Alliance. Ее целью является принятие и продвижение протокола LoRaWAN в качестве единого стандарта для глобальных сетей с низким энергопотреблением(Low Power Wide Area Network, LPWAN).

Участники разных уровней LoRa Alliance производители программного обеспечения, микроэлектроники, операторы связи и т. д. (рис. 1).

В LoRa Alliance входят такие компании, как IBM, Semtech, Cisco, Inmarsat, Swisscom и др. Поскольку данный протокол и поддерживающие его устройства появились не столь давно, у пользователей возникает много вопросов на эту тему. Компания Semtech, разработавшая метод модуляции LoRa, предлагает читателям нашего журнала ответы на наиболее частые из них.

Рис. 1. Цель LoRa Alliance — создание стандартов в развитии «Интернета вещей»

Что такое модуляция LoRa?

Технология модуляции LoRa (Long Range) представляет собой метод модуляции, который обеспечивает значительно бóльшую дальность связи (зону покрытия), чем другие конкурирующие с ним способы. Метод основывается на технологии модуляции с расширенным спектром и вариации линейной частотной модуляции (Chirp Spread Spectrum, CSS) с интегрированной прямой коррекцией ошибок (Forward Error Correction, FEC). Технология LoRa значительно повышает чувствительность приемника и, аналогично другим методам модуляции с расширенным спектром, использует всю ширину полосы пропускания канала для передачи сигнала, что делает его устойчивым к канальным шумам и нечувствительным к смещениям, вызванным неточностями в настройке частот при использовании недорогих опорных кварцевых резонаторов. Технология LoRa позволяет осуществлять демодуляцию сигналов с уровнями на 19,5 дБ ниже уровня шумов, притом что для правильной демодуляции большинству систем с частотной манипуляцией (Frequency Shift Keying, FSK) нужна мощность сигнала как минимум на 8-10 дБ выше уровня шума. Модуляция LoRa определяет тот физический уровень 1 (Physical Layer, PHY, иногда его называют слой), который может быть использован с различными протоколами и в различных вариантах сетевой архитектуры, таких как сетка (Mesh), звезда (Star), точка-к‑точке (point-to-point) и т. п.

Что такое LoRaWAN?

Модуляция LoRa является, как уже говорилось выше, физическим уровнем, а LoRaWAN (Long Range Wide-Area Networks, LoRaWAN) это MAC-протокол для высокоемких сетей с большим радиусом действия и низким собственным потреблением мощности, который организация LoRa Alliance стандартизировала для маломощных глобальных радиальных сетей (Low Power Wide Area Networks, LPWAN) типа звезда. Протокол LoRaWAN оптимизирован для малобюджетных сенсоров с работой от батарей и включает в себя различные классы узлов, обеспечивая компромисс между скоростью доставки информации и временем работы устройств при использовании питания от батарей/аккумуляторов. Протокол обеспечивает полную двустороннюю связь, а архитектура (посредством специальных методов шифрования) обеспечивает общую надежность и безопасность всей системы. Архитектура LoRaWAN также была разработана с целью облегчить обнаружение мобильных объектов для отслеживания активов предприятий, что является одним из наиболее быстро растущих приложений на уровне Интернета вещей (Internet of Things, IoT). Протокол LoRaWAN разрабатывается для использования в общенациональных сетях крупных операторов связи. С этой целью организация LoRa Alliance стандартизирует свой протокол LoRaWAN с учетом совместимости и взаимодействия со всеми основными глобальными операторами связи.

Что такое LoRa шлюз?

Рис. 2. Оконечные устройства для демонстрационных целей: слева -LoRaMote производства Semtech;
справа — LoRa IoT Node производства Microchip

Шлюзы LoRa предназначены для использования в радиальных звездообразных сетевых архитектурах большого радиуса действия, они используются в системе LoRaWAN. Из-за свойств технологии LoRa эти шлюзы могут представлять собой многоканальные мультимодемные трансиверы, которые способны выполнять демодуляцию на нескольких каналах одновременно, и даже одновременную демодуляциию множества сигналов на одном и том же канале. Эти шлюзы используют иные радиочастотные компоненты, чем те, которые применяются в конечной точке для обеспечения высокой мощности излучения непосредственно радиосигнала. Шлюзы служат в качестве интерфейса в виде прозрачного моста для передачи сообщений между конечными устройствами и центральным сервером сети.

Шлюзы подключаются к сетевому серверу через стандартные IP-соединения, а конечные устройства используют односкачковую беспроводную связь к одному или нескольким шлюзам. Все конечные точки связи, как правило, являются двунаправленными, но они также поддерживают функционирование в режиме, обеспечивающем возможность осуществления группового обновления программного обеспечения по радиоканалу или передачу иных массовых сообщений, что позволяет сократить активное время на их передачу. В зависимости от желаемой их канальной емкости и мест установки доступны разные версии шлюзов, они могут устанавливаться внутри помещений или на вышках (рис. 2).

Какова возможная скорость передачи данных по протоколу LoRaWAN?

Скорость передачи данных по протоколу LoRaWAN в системе LoRa лежит в диапазоне 0,3-11 кбит/с. Для Европы доступен один GFSK-канал 2 (Gaussian Frequency-Shift Keying, GFSK) для передачи информации с потоком данных в 50 кбит/с. В Северной Америке из-за ограничений, накладываемых FCC (Federal Communications Commission Федеральная комиссия по электросвязи США), минимальная скорость передачи данных составляет 0,9 кбит/с. Чтобы продлить срок службы батареи/аккумулятора в конечном устройстве и общую пропускную способность сети, сетевой сервер LoRaWAN управляет скоростью передачи данных и радиочастотным выходом каждого конечного устройства по отдельности. Управление осуществляется с помощью алгоритма адаптивной скорости передачи данных (Adaptive Data Rate, ADR). Это имеет решающее значение для высокой производительности сети и позволяет осуществлять ее необходимую масштабируемость. Сеть может быть развернута с минимальными инвестициями в ее инфраструктуру и с той ее емкостью, которая необходима для данного конкретного применения. Если развернуто много шлюзов, то технология ADR будет смещать скорость передачи данных в сторону повышения, что обеспечит масштабирование емкости сети в пределах от 6 до 8 раз.

Что такое концентратор LoRa?

В свете рассматриваемой темы используются оба термина и шлюз, и концентратор. Но они эквивалентны, только если о них идет речь как о компонентах системы LoRa. В других отраслях под определением шлюз и концентратор подразумеваются совершенно разные компоненты.

Насколько успешно система LoRa противостоит внешним радиопомехам?

Модем LoRa на совмещенном GMSK-канале имеет возможность подавления помех до 19,5 дБ (за счет Гаусовой фильтрации). Говоря иными словами, он может принимать и демодулировать сигналы на 19,5 дБ ниже уровня помех или шумов. Этот иммунитет к помехам позволяет использовать простую и недорогую систему с LoRa-моду-ляцией в тех местах, где имеется тяжелая спектральная обстановка, или в гибридных сетях связи. В этих случаях использование технологии LoRa позволяет расширить диапазон покрытия связи, в то время как другие варианты модуляции тут оказываются бессильны.

Какова скорость передачи данных в LoRaWAN?

Протокол LoRaWAN определяет конкретный набор скоростей передачи данных, но оконечный чип или так называемый PHY (интегральная схема, предназначенная для выполнения функций физического уровня сетевой модели OSI) способен предоставить больше вариантов. Так, ИМС SX1272 поддерживает скорости передачи данных от 0,3 до 37,5 кбит/с, а SX1276 от 0,018 до 37,5 кбит/с.

Что такое оконечное устройство системы LoRa или ее точка?

Оконечные устройства (Еnd Points) являются элементами сети системы LoRa, где они выполняют такие функции, как измерение или управление и контроль. Они располагаются удаленно и имеют батарейное питание. Используя сетевой протокол LoRaWAN, эти конечные точки могут быть настроены для связи с шлюзом LoRa (концентратором или базовой станцией) рис. 3.

Рис. 3. Элементы сети системы LoRa

Что означает адаптивная скорость передачи данных?

Адаптивная скорость передачи данных (ADR), как уже говорилось ранее, представляет собой метод, при котором фактическая скорость передачи данных регулируется таким образом, чтобы обеспечить надежную доставку пакетов, обеспечить оптимальную производительность сети и необходимый масштаб для ее загрузки. Так, например, узлы, более близкие к шлюзу, будут использовать и более высокую скорость передачи данных (следовательно, время активной передачи по радиоканалу сократится), и меньшую выходную мощность. Только самые удаленные узлы будут использовать низкую скорость передачи данных и высокую выходную мощность передатчика. Технология ADR может внести необходимые изменения в сетевую инфраструктуру и компенсировать таким образом различные потери на трассе передачи сигнала. Чтобы увеличить срок службы батареи конечных устройств и общую пропускную способность сети, сетевая инфраструктура LoRa управляет скоростью передачи данных, а радиочастотный выход подстраивается посредством использования технологии ADR для каждого конечного устройства индивидуально.

Какова фактическая мощность антенны передатчика устройств LoRa?

Выходная мощность непосредственно на выходе чипа равна +20 дБм, а на антенне, после согласования и фильтрации, в результате неизбежных потерь она составляет уже +19 дБм ±0,5 дБ. Различные государства и даже их регионы имеют разные правила для максимально допустимой мощности. Чтобы достичь разрешенного максимума и, соответственно, максимальной зоны покрытия, протокол LoRaWAN позволяет установить различные значения выходной мощности, приемлемые для различных мест использования системы.

Какова стоимость использования решений LoRa?

С устройствами LoRa (например, SX1272 или SX1276) может применяться более дешевый кварцевый резонатор. В отличие от этой технологии, в узкополосных системах необходимо использовать дорогой термостатированный кварцевый генератор, так как для них необходимо свести к минимуму дрейф частоты как во время приема, так и во время передачи. Типичный перечень элементов для полного конечного узла в зависимости от объема и особенностей имеет стоимость на уровне $5-10. Увеличение зоны покрытия передачи означает не только более простую сетевую инфраструктуру, но и позволяет снизить общие затраты на ее развертывание, так как отпадает необходимость в ретрансляторах (репитерах). Более низкие уровни энергопотребления дают возможность использовать более дешевые батареи и экономить на обслуживании сети.

Что представляет собой система обнаружения активности канала в LoRa?

Чтобы определить, присутствует сигнал или нет, вместо использования индикатора мощности принятого сигнала (RSSI) в системе LoRa для идентификации присутствия сигнала используется комбинированная адаптивная система обнаружения активности канала (Channel Activity Detection, CAD). Она может различать шум и полезный сигнал LoRa. Процесс функционирования этой системы требует двух символов. Если система обнаружила сигнал, то прерывание по CAD_Detected даст подтверждение, и в этом случае, чтобы получить полезные данные, устройство останется в режиме приема.

Почему выходная мощность моего LoRa-устройства или модуля не в состоянии достичь мощности в 20 дБм?

Спецификация дает значение выходной мощности в +20 дБм непосредственно на выходе микросхемы. Полосовой фильтр и высокочастотный ключ, как и все радиочастотные элементы, характеризуются определенными потерями. После согласования антенны и фильтрации типичная мощность в антенне составит +19 дБм.

Можно ли часто выполнять переключения между режимами модуляции FSK и LoRa?

Да, это не вызовет никаких проблем. Устройство LoRa может переключаться с режима частотной манипуляции FSK в режим модуляции LoRa и наоборот. Операция выполняется с помощью простой записи в SPI-регистр. Такое переключение не окажет никакого заметного влияния на производительность или надежность устройства. Устройство LoRa может быть настроено и без проблем переконфигурировано в части любого из параметров, как это указано в спецификациях.

Что надо делать, если выходная мощность не в состоянии достичь значения в +20 дБм?

Мы советуем предпринять следующие шаги:

1. Пожалуйста, убедитесь, что вы правильно подключили вывод (PA_Boost) для установки мощности на 20 дБм. Для каждого диапазона существуют два выходных порта. Один из них мощный (называется PA_boost), другой высокой эффективности (RFO).
2. Проверьте конфигурацию в SW. Должны быть правильно настроены три регистра: RegPaConfig, RegOcp и RegPaDac. Это означает, что необходимо выбрать правильный вывод микросхемы для правильного выхода в SW, а затем установить правильное значение, соответствующее необходимому уровню мощности.
3. Убедитесь, что разводка вашей платы совпадает с эталонной конструкцией, которую предлагает компания Semtech. Правильная разводка печатной платы крайне важна для достижения максимально возможной выходной мощности.

Как выполнить приемо-сдаточные испытания для проверки качества серийной продукции при массовом производстве системы LoRa?

Чтобы проверить и гарантировать качество продукции в условиях серийного производства, важен контроль трех параметров: допустимое отклонение частоты (точность установки частоты), выходная мощность и чувствительность. Частоту и мощность легко проверить с помощью анализатора спектра. Если ваш генератор сигналов не может генерировать сигнал LoRa, то мы настоятельно советуем проводить испытания чувствительности в режиме FSK.

В чипе имеется только одна радиочастотная цепь, а FSK- и LoRa-демодуляция выполняются в его цифровой части. Потенциально путь прохождения радиочастотного сигнала может быть нарушен, например из-за наличия непропая в цепи постоянного тока, поэтому данную цепь также необходимо проверять. Цифровая часть чипа та, где выполняется собственно модуляция LoRa и FSK, не связана непосредственно со сборкой конечного устройства. Таким образом, тестирование чувствительности в режиме FSK является вполне достаточным для его проверки в ходе приемо-сдаточных испытаний. Цифровая часть и модуляция LoRa протестированы непосредственно при испытаниях на качество самих чипов.

Как правильно выбрать кварцевый резонатор для устройства LoRa?

Как правило, обычный кварцевый резонатор (XTAL) с точностью ±10 ppm является вполне достаточным для большинства систем с шириной полосы рабочих частот 62,5 кГц и выше. Для устройств с рабочей шириной полосы частот меньшей, чем 62,5 кГц, мы настоятельно советуем использовать термокомпенсированные кварцевые генераторы (ТСХО). Для более подробной информации о требованиях к кварцевому резонатору, пожалуйста, обратитесь к спецификации и инструменту для проектирования модемов LoRa и сопутствующих этому расчетов LoRa Modem Calculator, а также к справочному материалу по выбору и применению кварцев в устройствах системы LoRa (AN1200.14 LoRa Modulation: Crystal Oscillator Guidance).

Как измерить точность частоты сигнала в режиме модуляции LoRa для широкополосных LoRa-систем?

Если это необходимо просто для измерения, можно использовать режим синтезатора частоты передатчика (FSTX), как это указано в таблице регистров LoRa, чтобы сгенерировать тональную модуляцию несущей (CW) на основе возможностей конфигурации системы LoRa.

Какая связь между шириной полосы (BW), символьной скоростью (Rs) и скоростью передачи данных (DR)?

В теории, Rs = BW/(2^SF), DR = SF(BW/2^SF)CR, но для того чтобы оценить скорость и необходимое время работы радиоканала передачи данных для различных вариантов конфигурации, мы настоятельно рекомендуем использовать инструмент для проектирования модемов LoRa и выполнения необходимых сопутствующих расчетов LoRa Modem Calculator компании Semtech.

Как сделать правильный выбор рабочей ширины полосы частот LoRa, коэффициента расширения спектра и скорости кодирования?

Протокол LoRaWAN использует, в первую очередь, установку полосы в 125 кГц, но другие запатентованные протоколы могут использовать и другие настройки. Изменение таких параметров, как полоса (Band Width, BW), коэффициент расширения спектра (Spreading Factor, SF) и скорость кодирования (Coding Rate, CR), меняет энергетический баланс линии связи и время работы радиоканала, что оказывает влияние на срок службы батареи по сравнению с компромиссным значением в части используемой ширины рабочей полосы частот. Чтобы сделать оценку в части компромиссных решений, следует использовать инструмент для проектирования модемов LoRa и выполнения необходимых сопутствующих расчетов (LoRa Modem Calculator).

Какие шаги необходимо предпринять для устранения проблемы в том случае, когда два модуля SX127x от разных производителей не в состоянии общаться друг с другом?

Во‑первых, необходимо проверить, не имеет ли место недопустимое смещение центральной частоты, которое может быть вызвано разными частотами кварцевых резонаторов этих двух устройств. Рабочая ширина полосы частот канала BW, центральная частота и скорость передачи данных являются производными от частоты кварцевого генератора. Во‑вторых, проверьте настройки программного обеспечения и прошивки с обеих сторон для значений частоты, ширины полосы, коэффициента расширения спектра и скорости, а также саму структуру пакетов кодирования. Необходимо, чтобы они находились в полном соответствии.

Возможна ли ситуация, когда в режиме LoRa будет получен неправильный пакет даже с включенной функцией проверки контрольной суммы пакета?

В режиме LoRa, даже если контрольная сумма пакета (CRC) будет ошибочна, пакет все равно будет помещен в очередь FIFO. Бит PayloadCrcError должен проверяться перед тем, как из пакета будут извлечены полезные данные. В режиме Explicit Header существует вероятность того, что обнаружение ошибки может привести к возникновению пакета-призрака. В одном случае ошибочный заголовок содержит включенный бит CrсOn и, следовательно, полезные данные будут неверны. Модем отметит эти данные включением бита PlayloadCrcError, в этом случае данные могут быть просто отфильтрованы. В другом случае, если ошибочный заголовок имеет выключенный флаг CrcOn, пакет будет считаться верным. Такие пакеты появляются нечасто, будут иметь случайную длину (извлеченную из ошибочного заголовка) и могут быть легко отфильтрованы на принимающей стороне, например по непредвиденно странному размеру этого пакета.

Можно ли с помощью устройства LoRa отправить или получить пакет полезной нагрузки с неограниченной длиной?

Нет, максимальная длина пакета в режиме LoRa составляет 256 байт.

Можно ли использовать выводы DIOx в режиме LoRa? Должны ли все выводы DIOx быть подключены к микропроцессору?

Когда вы начинаете разработку, проверьте сопоставление DIO как в режиме LoRa, так и в режиме FSK. Вы можете найти информацию о сопоставлении DIO в руководстве режима LoRa для SX127x. DIO работают не так, как более привычные нам (типичные) GPIO. Они имеют несколько специальных сигналов прерываний (или тактовых выходов) для отображения событий и состояния чипсета, которые позволяют создавать FW-разработки более простыми в реализации. Теоретически, вы можете не подключать выводы DIO, а затем, с помощью подтягивающих резисторов, определять статус результата. Однако мы советуем использовать выводы DIO настолько, насколько это возможно для использования функциональности внешних прерываний, которые экономят производительность процессора и дают возможность работать в режиме низкого энергопотребления (когда идет прием или передача данных, процессор может находиться в спящем режиме).

Почему в режиме LoRa имеется два регистра RSSI? В чем их различие?

Оба регистра и RegPktRssiValue, и RegRssiValue полезны в режиме LoRa. RegPktRssiValue относится к уровню RSSI-пакетов, а регистр RegRssiValue похож на тот RSSI, который можно найти при использовании режима FSK (то есть не в режиме LoRa).

LoRa может осуществлять демодуляцию пакета ниже уровня шума (PktRssi-результат). В этом случае значение CurrentRssi будет равно или больше, чем уровень шума. Для получения более подробной информации о том, как вычислить эти два значения RSSI, можно обратиться к Semtech API или последним версиям спецификаций LoRa.

Как можно рассчитать фактическую скорость цифрового потока и время работы радиоканала для системы LoRa?

Следуйте инструкциям, перечисленным ниже:

1. Символьная скорость: Rs= BW/2 SF .

2. Время передачи одного символа: Ts= 1/Rs.

3. Длительность преамбулы: T_preamble= (n_preamble+4,25)T_sym,

где n_preamble запрограммированная длина преамбулы,

взятая из значений регистров RegPreambleMsbи RegPreambleLsb.

4. Количество символов в полезной нагрузке:

Tpayload = payloadSymNbTsym.

5. Длительность передачи пакета: Tpacket = Tpreamble+Tpayload.

Все это легко вычислить с помощью калькулятора LoRa, который может быть загружен с сайта компании Semtech.

Можно ли длину полезной нагрузки в режиме LoRa для любой скорости передачи установить равной 256 байт?

Устройство LoRa SX127x в режиме LoRa имеет FIFO 256 байт. В теории, для передачи или приема могут быть использованы все 256 байт. Тем не менее при конфигурации системы для работы с низкой скоростью передачи данных время работы радиоканала при 256 байт полезной нагрузки будет очень длительным (несколько секунд или даже больше). С точки зрения устойчивости к замираниям при прохождении сигнала (так называемый фединг), а также в случае высокого уровня помех для радиосвязи в окружающей среде это не всегда приемлемо. Таким образом, такая конфигурация не сможет обеспечить высокую устойчивость в большинстве сложных для радиосвязи сред. Как выход из положения, предполагается, что в случае, если желательно иметь длинную полезную нагрузку с низкой скоростью передачи данных, такой пакет необходимо разбить на несколько более коротких пакетов.

Система LoRa это ячеистая сеть, топология точка к точке или радиальная сеть типа звезда?

Сама модуляция LoRa является низшим физическим уровнем (слоем) PHY, поэтому может быть использована во всех сетевых топологиях. Ячеистая сеть расширяет диапазон сети, но это происходит за счет ее пониженной пропускной способности, она требует дополнительных ресурсов на синхронизацию, а также влечет снижение срока службы батареи из-за синхронизации и постоянных прыжков по частотам. С наличием увеличенного энергетического баланса линии связи и более широких возможностей системы LoRa, для расширения диапазона покрытия нет необходимости в использовании сети ячеистой архитектуры (Mesh), поэтому для LoRaWAN была выбрана радиальная архитектура типа звезда. Она позволила оптимизировать пропускную способность сети, увеличить срок службы батареи и упростить ее развертывание.

Доступны ли для LoRa сетевые протоколы IPv6 или 6LoWPAN?

Да, система LoRa и протоколы IPv6 и 6LoWPAN совместимы. Протоколы компании Actility (как партнера LoRa), а также и других партнеров с поддержкой 6LoWPAN могут использоваться с LoRaWAN.

Какова пропускная способность шлюза LoRa? Сколько узлов могут быть подсоединены к одному шлюзу?

Емкость, в первую очередь, является следствием того числа пакетов, которые могут быть получены в данный момент времени. Один шлюз SX1301 с восемью каналами, используя протокол LoRaWAN, способен получить около 1,5 млн пакетов в день. Таким образом, если ваше приложение отправляет один пакет в час, то один шлюз SX1301 может с успехом обслуживать около 62 500 конечных устройств