基于Semtech SX127X之LoRaWAN 單通道網(wǎng)關(guān)方案

由Semtech、Cisco、IBM、ST、法國電信Orange、阿里巴巴等等會員組合成的LoRa 協(xié)會所制定出的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議 LoRaWAN已經(jīng)成為市場所通用的協(xié)議。其包含了需多的通訊溝通模式如適合省電節(jié)點的的固定雙向通訊Class A、和提供需要實時雙向溝通用的最大接收時間窗口 Class C 及介于中間具有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器控制的接收時間窗口的雙向通訊Class B。 之外為了減少通訊碰撞及增加服務(wù)節(jié)點數(shù)據(jù)量而創(chuàng)立的協(xié)議如LBT (Listen Before Talk) 和ADR(Adaptive data rate)機制都是為成為依城市級的基站而作。

在LoRaWAN架構(gòu)下基本上是需要使用以Semtech SX130x 基站等級芯片所制作的8 Channel 網(wǎng)關(guān)來收集大筆的數(shù)據(jù)再傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器做譯碼等處理。但因為其架構(gòu)是以基站為基本，所以單價也來的較高。為此我們推出一利用Semtech單 Channel LoRa 網(wǎng)關(guān)，其核心是使用Semtech SX127x LoRa芯片與Linux系統(tǒng)來架設(shè)一單頻但是符合LoRaWAN協(xié)議的單頻網(wǎng)關(guān)，其重點是可以提供不需要大數(shù)量節(jié)點的用戶可以用模塊一般的價格來架設(shè)一小型網(wǎng)關(guān)或是可以使用再補足基站所服務(wù)不到的小區(qū)域。

在此處我們使用市面上已經(jīng)普遍被使用的Raspberry Pi 3作為操作系統(tǒng)來控制Semtech LoRa雙頻收發(fā)器SX1276, 其基本架構(gòu)是使用64位4核心的Cortex-A53處理器并工作于免授權(quán)費的Linux系統(tǒng)上之單芯片機。我們利用其具強大計算能力來執(zhí)行LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)溝通協(xié)議及多如RJ45、WiFi、SPI、IIC等的對外溝通接口。在此方案中我們使用Raspberry Pi 3的SPI接口和IO來作為控制來與LoRa芯片溝通后接收經(jīng)由天線收到的節(jié)點數(shù)據(jù)，以及可利用Raspberry Pi3多樣的通訊界面如RJ45、Wifi將數(shù)據(jù)上傳至TheThingNetwork或Loriot等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；或是經(jīng)由IO、IIC來控制如馬達(dá)或是開關(guān)來完成一完整的感知、處理、回饋的物聯(lián)網(wǎng)回路。

方案規(guī)格

◆ 使用低功耗、長距離之LoRa調(diào)變傳輸技術(shù)。
◆ 使用LoRaWAN 通訊協(xié)議 (固定頻道)。
◆ 可使用現(xiàn)有市場上之SX127x SPI模塊。
◆ 低成本。

方案來源于大大通