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常见问题

合作伙伴生态系统中有不同类型的模块:

  • 模块的第一种类型是简单的收发器模块如由HopeRF制造。在这种类型的模块中,您有一个到收发器的SPI接口,通过它可以访问寄存器。配置收发器所需的所有命令都在您的主机控制器中。
  • 更高级的类型是成熟的模块,如村田型ABZ模块,Atim模块或Telit模块。这些模块包括一个主控制器,可以用于单控制器应用程序。它们通常通过UART接口访问。
  • 模块的最后一种类型是现代类型,其中LoRaWAN堆栈已经实现。通过串行UART接口上的at类型命令进行访问。Microchip和USI等公司提供这种调制解调器。

请花一些时间查看资源区域中的LoRa产品和服务目录,了解所有模块。

至于驱动程序和设置,你必须将频响寄存器设置为你喜欢的频率。这可以通过提供的PC GUI来实现。

然而,这里的问题是频率选择性。因为据我们所知,没有已知的ISM频带在140兆赫,没有现成的参考设计。RF1IAS和DVK1IAS套件将做正确的工作,因为它们在169 MHz调谐,没有高q射频屋顶滤波器。

SX1301数字基带芯片包含十个可编程接收路径。了解这十种解调路径(IF0到IF9)之间的差异是很重要的,以便尽可能地使用该系统。

IF0 ~ IF7 LoRa通道

这些频道只有LoRa。IF0 ~ IF7的通道带宽为125khz,不可修改和配置。每个通道IF(中频)可以单独配置。在每个通道上,无需事先配置即可接收从SF7到SF12的任何数据速率。使用不同数据速率的几个包可以在同一通道上同时解调。SX1301可以同时检测所有8个通道(IF0到IF7)上对应所有6个数据速率(对应SF7到SF12)的前导信号=>最多可检测48个(= 6 x 8)通道组合/传播因子。

但是SX1301不能同时解调8个以上的报文。SX1301架构将前导探测和采集任务从解调过程中分离出来。

让我们用一个例子来说明:

  • SF7包在IF0上解调,
  • SF7包在IF1上解调,
  • SF7包在IF2上解调,
  • SF7包在IF3上解调,
  • SF7包在IF4上解调,
  • SF7包在IF5上解调,
  • SF7包在IF6上解调,
  • SF7包在IF7上解调,

如果检测到第9个包(例如IF0上的SF8包),那么它将不会被解调,因为所有8个解调器目前都很忙。

对于解调,可以使用多达8个数据包的任何组合(例如,同时在IF0上有一个SF7数据包,在IF7上有一个SF12数据包,在IF1上有一个SF9数据包)。这八个解调器是独立的,不连接到中频通道。让我们看另一个例子来澄清:

  • SF7包在IF0上解调,
  • SF8包在IF0上解调,
  • SF9数据包在IF0上解调,
  • SF10数据包在IF0上解调,
  • SF7包在IF1上解调,
  • SF8包在IF1上解调,
  • SF9包在IF1上解调,
  • SF10包在IF1上解调,

在上面的例子中,如果尊重每个SF所需的最低信噪比,并且满足IF0和IF1通道的以下约束,8个包将正确地同时解调:

  • IF0和IF1都使用不同的无线电接口
  • 或者,如果IF0和IF1使用相同的无线电接口,则IF1频率和IF0频率的差值必须小于2.6 MHz。

更准确地说:[(IF1+125kHz/2) - (IF0-125kHz/2)] < 2.6MHz,假设IF1 > IF0

IF8罗拉通道

这个频道只有LoRa。解调带宽可以配置为125,250或500 kHz。数据速率可以配置为LoRa的任何可用数据速率(SF7到SF12),但与IF0到7不同的是,只有配置的数据速率将被解调。

IF9 (G)移频键控通道

该通道连接到一个GFSK解调器。可调整通道带宽和比特率。该解调器的特性基本上与在SX1232和SX1272 Semtech芯片上实现的GFSK解调器相同。该解调路径可以解调任何遗留的FSK或GFSK格式信号。

PHY头的描述最好在PHY设备的数据表中找到,即Semtech的SX1276和SX1272 rics。

在显式报头模式下,报头包含三个值:

  • 即将到来的有效载荷的编码率(CR)
  • 即将到来的有效载荷的大小
  • 是否即将到来的有效载荷被CRC-16附加

你可以在theSX1272和SX1276数据表的4.1.1.6“LoRa包结构”章节中找到更多关于LoRa头的详细信息。

Semtech还没有对LoRa在雨中的性能进行过具体的研究。然而,有文献记录了降雨对1G和2G蜂窝系统的影响,这两种系统基本上使用相同的超高频频率。因此,可以认为降雨对LoRa性能的影响较小。

权衡是相当复杂的,但原则上PA输出的灵敏度与获得输出功率所需的负载阻抗成反比。

  • 在PA_BOOST上,调节PA,我们得到17 dBm,只有约1.65 V的直流偏压,以保持它从1.8到3.7 V。这需要相当低的负载阻抗(P=V^2/Z)。
  • 在RFO上,我们的目标是更低的功率,14 dBm,直接连接到VBAT,名义上3.3 V。因此,负载阻抗低得多。

你可以理解天线上的不匹配对RFO的影响要小于对PA_BOOST的影响(较少的阻抗转换)。OCP块在这里限制电流流失,在严重的不匹配情况下保护您的电源或电池。

RSSI (Receive Signal Strength indicator)值对应网关所看到的天线上接收的输入功率信号的估计值。天线上没有块来执行这个估计,但是在SX1301芯片内部估计一个基带RSSI“sx1301_rssi”。然后通过将Rx链的增益“Rx_gain”减去baseband_rssi来计算RSSI(在天线处):

sx1301_rssi = Input_level_antenna (=RSSI) + Rx_gain

这意味着RSSI = sx1301_rssi - Rx_Gain。

从SX1301的包缓冲区读取RSSI值,然后用rssi_offset求和:RSSI = sx1301_rssi + rssi_offset => so rssi_offset = -Rx_gain

RSSI值的准确性取决于两个因素:

  1. SX1301对信号包络功率的估计误差
  2. Rx增益的估计误差

Rx增益包括模拟增益(从天线到ADC块)和数字增益。从本质上讲,模拟增益可以从一个网关改变到另一个网关。" rssi_offset "可以用来校准/补偿任何Rx增益变化。

RSSI参数可用于以下特性:

  • Rx AGC(由网关本身管理)
  • 自适应数据速率
  • 下行消息(当相应的上行消息已被多个网关接收到时,选择最佳路径/GW)

由于手机行业在过去几十年里所做的分析,亚ghz频段的路径损耗现在得到了很好的研究和记录。

视线和城市类型的模型都是可用的,例如用于视线的Friis公式和用于城市环境的COTS-231。

将路径损耗估计与LoRa技术的链路预算进行比较,后者可以通过将传输的有效辐射功率(在欧洲和亚洲通常为14 dBm)和接收的灵敏度(下188bet金博宝滚球降到-137 dBm)相加来估计。

根据所使用的网络服务器,天线增益偏移计算在服务器或网关中完成。在包转发器的最新版本中,在“global_conf. conf.”中有一个条目。"antenna_gain": 0, /*天线增益,in dBi */

这个“天线增益”可以由网关本身来补偿网关Tx输出功率“rf_power”,而不是由网络服务器。实际上,Tx LUT的每个条目的“rf_power”字段在“global_conf. conf.”中定义。json”也是,通常对应的是引导的Tx输出功率,而不是辐射功率。

例如,“rf_power”及其增益字段(“pa_gain”,“mix_gain”和“dig_gain”)可以来自生产时执行的通用/引导(即没有任何天线)校准。因此,之后,您可以在global_conf中定义“antenna_gain”。Json”的配置文件,以考虑到现场网关上安装的天线的任何增益。

在网关的packet_forwarder程序中,所有Tx LUT表项的“rf_power”字段中减去“antenna_gain”字段,如下所示:final_rf_power = rf_power - antenna_gain。“antenna_gain”必须为带符号的8位整数,取值范围为-128 ~ +127。

最好的方法当然是通过使用DFuse实用程序和出厂默认的二进制文件恢复出厂默认值,这两者都是由LoRaMote配置实用程序提供的,以及LoRaMote用户指南中的指令集。

在网络服务器和终端设备端,LoRa中的帧计数器永远不会重置为0,因为这将表明一个故障条件,并将被视为一个安全问题。总之,对于所有的设备,帧计数器都应该保持上升。

LoRa技术的灵敏度与安装环境无关。188bet金博宝滚球然而,由于渗透损失,在地下的传播将更糟。根据初步猜测,你可以估计地下系统的穿透损失为20到30分贝。

这个问题没有明确的答案,因为它取决于四个方面:

  • 接收包的RSSI/SNR(同一通道同时接收)
  • 包的on- on- air时间(相当于数据速率,包越长,使用网关的一个解调器的时间越长)
  • 包的频率(两个具有相同数据速率和相同RSSI/SNR的包会发生碰撞,除非它们处于两个不同的频率上)。
  • 终端设备每天发送一个包的次数(获取另一个节点可以使用的资源)

ADR非常适合于静态终端设备。移动终端设备不建议使用ADR,因为传播无线电路径可能变化过快。

推荐的做法包括使用“盲ADR”。

网络服务器和应用程序服务器是控制LoRaWAN应用程序高级方面的软件实体。网关和终端设备负责物理层连接,网络服务器负责协议,应用服务器负责应用层控制和数据。都是必需的。

LoRa中的最大比特率是SF7/带宽为500 kHZ,我们将在21 kbit/s左右,而HD1080p视频比特率在没有任何包丢失处理的情况下在线路中约为5 Mbit/s。不幸的是,LoRaWAN协议不是为这种应用程序设计的。

让我们进行数学运算:

一张640 x 480像素的图片和8位的颜色代码(这不是很好)将给你每个像素3个字节(R,G,B颜色代码)。这将导致传输921.6 kB的原始数据,而没有任何开销(序言、报头、帧计数器等)。这是一个巨大的数据量,即使以50kbit /s的速度,在两个设备之间发送也需要几分钟。

通常所有LoRaWAN制造商都使用4/5,但严格来说,编码率在LoRaWAN规范中没有强制执行。选择权在你。

提高数据包成功率的一种方法是使用LoRaWAN“确认帧”。当实现时,确认帧将使设备请求确认。然而,不建议对传感器流量广泛使用确认帧,因为通常上行与下行流量的比例不应超过1%。

对于传感器数据采集,建议采用报文重复的方式,每个报文中不仅要发送上一个传感器的数据,还要发送上一个和上一个传感器的数据。这样可以最大化收集的数据量,而不会产生太多的下行流量。

通常接受的简化包括考虑信噪比(SNR)和RSSI相结合。

  • SNR > 0:报文功率= RSSI
  • 信噪比< 0:报文功率= RSSI +信噪比

RSSI和SNR分别用dBm和dB表示。

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