Благодаря технологическому прогрессу стало возможным максимально эффективно использовать умные устройства как дома, так и на работе. Как следует из названия, LoRa с технологической точки зрения — это беспроводные устройства дальнего радиуса действия, которые передают крошечные фрагменты данных на большие расстояния, не потребляя много энергии. MOKOSmart — один из крупнейших производителей модулей LoRa, которые легко интегрируются во все основные секторы Интернета вещей. Взаимосвязь между IoT и устройствами LoRa такова, что устройства LoRa в сочетании с принципами LoRaWAN представляют собой привлекательные компоненты для приложений Интернета вещей. Если у вас есть срочный проект, требующий использования модуля Bluetooth, MOKOSmart — ваш надежный партнер по модулям LoRa. Мы предлагаем высококачественные модули Bluetooth, соответствующие всем стандартам беспроводной связи и обеспечивающие необходимые внешние схемы.

Модули LoRa

MKL62

Чип SX1262
Отверстие для установки антенны LoRa
14.6mm * 10.6mm * 2.8mm

МКЛ62БА

LoRa SX1262 и чип Nordic nRF52832
Интерфейс IPEX для антенны LoRa
24 мм x 19 мм * 2.8 мм

МКЛ110ВС

Чип LR1110&Nordic nRF52840
Отверстие для установки антенны LoRa
22.3mm * 17.1mm

MKLC68BA

Чип Nordic nRF52832 и Semtech LLCC68
Интерфейс IPEX для антенны LoRa
24mm х 19mm х 2.8mm

Комплект для разработки модуля LoRa

MKL62ST-DT

Микроконтроллер STM32
Подходит для MKL62BA и MKLC68BA
80x36x12mm

Области применения

MOKOSmart Services

Являясь лидером в производстве модулей LoRa, мы специализируемся на разнообразных предложениях, включая:

Проект и

Команда MOKOSmart, уже создавшая надежный OEM/ODM-отдел разработки беспроводных радиочастотных решений, включает в себя высококвалифицированных инженеров, специализирующихся на встраиваемом оборудовании и программном обеспечении для Интернета вещей. Если ваш проект требует инженерных знаний, наши специалисты помогут вам модернизировать его или разработать совершенно новый продукт.

Производство

При производстве LoRa-гаджетов и других устройств Интернета вещей компания MOKOSmart использует передовые технологии для обеспечения высокого качества продукции. Мы специализируемся на производстве различных интеллектуальных продуктов непосредственно на нашем заводе, чтобы предлагать нашим клиентам качественную и доступную продукцию.

Исследования и дизайн

Команда экспертов MOKOSmart всегда в курсе последних тенденций рынка в области исследований и проектирования. Будьте уверены, при работе над проектом вам будет предоставлено несколько вариантов на выбор.

Оценка проекта

Мы обладаем экспертными знаниями в различных областях, что позволяет нам с легкостью справиться с любым проектом Интернета вещей. Мы можем провести глубокий анализ каждого проекта и гарантировать его полное соответствие вашим требованиям.

Гарантия качества

Компания MOKOSmart гордится тем, что предлагает своим клиентам качественные сертификационные испытания. Благодаря тесному сотрудничеству с лабораторией UL и SGS мы можем оперативно получать сертификаты UL, CE, RoHS и другие. Все проверки проводятся с использованием специализированных высокоточных инструментов и передовых программ испытаний.

MOKOSmart Services

Являясь лидером в производстве модулей LoRa, мы специализируемся на разнообразных предложениях, включая:

Пользовательские брендинг

Для начала любой дистрибьютор может легко заработать хорошие деньги, маркируя нашу продукцию под своим собственным брендом и продавая ее под своим собственным брендом.

Доступ к нескольким решениям

Ещё одна причина, по которой сотрудничество с MOKOSmart — это выгодное предложение, заключается в том, что вы получаете доступ к различным решениям под одной крышей. Будь то инженерные услуги или контроль качества, у нас есть всё, что вам нужно в мире Интернета вещей.

Качественная продукция

Доступ к оригинальным, инновационным, высококачественным и эффективным продуктам в мире, полном подделок, бесценен. Вся наша продукция производится с использованием передовых технологий, поэтому уровень наших инноваций высочайший, что отражается на качестве нашей продукции.

Доступная цена

Несмотря на передовые технологии, профессиональный опыт и интенсивный поиск материалов для производства нашей продукции, мы стремимся поддерживать доступные цены на неё. Наши товары более доступны для дистрибуции и розничной продажи, чем у конкурентов, поскольку мы производим их на собственной фабрике.

Преимущества модулей LoRaWAN

Ниже приведены некоторые основные преимущества LoRaWAN:
  • Все ISM-диапазоны, используемые LoRaWAN, доступны в большинстве стран мира. В основном используются ISM-диапазоны 868 МГц/915 МГц.
  • Радиус действия очень большой. Например, он может охватывать более 15 км в сельской местности и около 5 км в городах.
  • Его аккумулятор служит дольше, поскольку он потребляет меньше энергии.
  • Одно устройство LoRaWAN Gateway специально создано для легкого обслуживания нескольких узлов или конечных устройств.
  • Простая архитектура позволяет легко развернуть LoRaWAN в любом месте.
  • LoRaWAN использует технологию адаптивной скорости передачи данных (Adaptive Data Rate) при изменении выходной мощности радиочастот конечных устройств и скорости передачи данных. Это позволяет максимально увеличить общую ёмкость сети LoRaWAN и продлить срок её службы.

Компоненты модулей LoRaWAN

Помимо Semtech LoRa SX1262, модуль LoRaWAN также легко интегрируется с чипом Nordic BLE nRF52832 с 4-битным ядром ARM Cortex-M32, 64 КБ ОЗУ или 512 КБ флэш-памяти.

Кроме того, модуль LoRaWAN поддерживает несколько цифровых интерфейсов, таких как SPI, GPIO, NFC, UART, АЦП, I2C и другие. При физическом подключении датчиков к этим цифровым интерфейсам модуль LoRaWAN быстро собирает и передает данные с датчиков на удаленный шлюз LoRWAN, а затем передает их на сервер.

Модуль LoRaWAN BLE также можно использовать для создания связи с терминальными устройствами BLE. Это позволяет обмениваться данными на короткие расстояния, например, обновлять прошивку по беспроводной сети с помощью смартфона.

Разница между модулем LoRa и модулем LoRaWAN

Хотя легко подумать, что модули LoRa и LoRaWAN одинаковы, их сущности существенно различаются. Так чем же отличаются модули LoRa и LoRaWAN?

LoRa — это радиочастотный сигнал

Все модули LoRa представляют собой радиочастотные транспортёры сигналов, основанные на физическом уровне телекоммуникаций. С помощью модема LoRa можно легко преобразовать любые данные в сигналы. LoRa использует метод модуляции с частотной модуляцией (CSS) при передаче сигналов, хотя он варьируется в зависимости от передаваемого сообщения.

Кроме того, при вещании LoRa использует всю полосу пропускания канала, что обеспечивает устойчивость к смещениям частоты и шумам. Модуль LoRa дальнего радиуса действия обеспечивает улучшенную дальность связи при передаче данных, поэтому он широко известен как средство повышения чувствительности приёмников. В благоприятных условиях LoRa может покрывать до 20 км, что делает его идеальным решением для сетевых решений в сельской местности.

LoRaWAN связывает сигналы с приложением

LoRaWAN управляет архитектурой и протоколом телекоммуникационного устройства, что позволяет легко регулировать срок службы батареи узлов, пропускную способность сетей, качество обслуживания, безопасность передаваемых данных, а также разнообразие и типы рассматриваемых приложений.

Сочетание LoRaWan с радиочастотными сигналами LoRa позволяет создавать экономичные, дальнобойные и двунаправленные решения для вещания с низким энергопотреблением, пригодные для применения в различных ситуациях. Это способствовало постепенному распространению LoRaWAN в умных городах для сетей Интернета вещей.

Сравнение модуля LoRa с другими модулями связи

Несмотря на то, что эти сети позиционируют себя на рынке Интернета вещей одинаково, они существенно различаются в маркетинге и технологиях. В связи с тем, что SigFox стремится стать универсальным оператором Интернета вещей, альянс LoRa намерен предоставить технологию, которая позволит другим производителям коммуникационных модулей обеспечить работу приложений Интернета вещей по всему миру.

Типичные модули LoRa подходят для использования, поскольку, в отличие от SigFox, могут эффективно работать в двух направлениях. В любой момент можно преобразовать приёмник в передатчик с помощью того же радиомодуля и наоборот. Таким образом, LoRa более модифицирован таким образом, что может управлять системами управления и контроля.

При интеграции радиомодуля SigFox предоставляет простой API. В свою очередь, коммуникационный модуль LoRa предлагает обширный настраиваемый API низкого уровня, позволяющий проводить различные оптимизации. Это делает внедрение SigFox менее сложным, чем внедрение радиомодуля LoRa.

Длина всех сообщений SigFox изначально ограничена 12 байтами. В LoRa пользователь определяет длину сообщений. Разработчики должны подтвердить, что длительность передаваемых радиосообщений по радиоканалу составляет менее пяти секунд. Это гарантирует соответствие установленным протоколам.

Хотя только SigFox может аутентифицировать и идентифицировать устройства, технологии Lora и SigFox обеспечивают некоторые функции безопасности. С другой стороны, обе сети обеспечивают высокую устойчивость к перегрузке каналов связи, поскольку осуществляют передачу данных по односторонним каналам связи без авторизации со стороны какой-либо сети.

Скорость передачи данных модуля LoRa

Даже при низкой мощности технология расширения спектра Chirp позволяет LoRaWAN прекрасно работать с шумом канала, эффектом Доплера и замиранием из-за многолучевого распространения. Ширина полосы пропускания и коэффициент расширения определяют скорость передачи данных, но в основном это зависит от частотного плана и местоположения. Все каналы, используемые модулем LoRaWAN, должны иметь полосу пропускания 125 кГц, 250 кГц или 500 кГц. Конечное устройство выбирает коэффициент расширения и влияет на время передачи кадра.

Стоимость модуля LoRa

Для жизнеспособности Интернета вещей стоимость должна быть ниже. Стоимость модулей LoRa просто заоблачная, поскольку их общая стоимость составляет около 8–10 долларов. Это более чем вдвое ниже стоимости сотовых LTE-модулей, таких как NB-IoT.

Стоимость NB-IoT высока из-за некоторых проблем с роялти, связанных с эксплуатацией лицензированного диапазона, сложностью сети и необходимостью использования современных кремниевых компонентов. Более того, модернизация базовых станций NB-IoT до уровня современных 4G/LTE обходится гораздо дороже, чем развертывание LoRa через шлюзы на верхних вышках или промышленные шлюзы. Ожидается, что стоимость модулей LoRaWAN снизится по мере развития рынка и интеграции.

Как выбрать модуль LoRa

Ниже приведены рекомендации по тому, как разработчики и предприятия могут определить, какой модуль LoRa лучше всего соответствует их потребностям.

Предложение для использования на открытом воздухе или в помещении

Доступ к шлюзам первой двери — это общий способ классификации наружных и внутренних станций. Определив, будет ли приложение IoT размещаться внутри или снаружи помещения, продумайте, как будет организовано подключение к шлюзу через интернет. Это поможет вам определить, поддерживает ли шлюз 3G или 4G, особенно с модулем LoRaWAN в модели 865.

Предложение по емкости

Шлюзы доступны как в инверсном исполнении, поддерживающем различное количество каналов для сетей общего пользования, так и в надёжном исполнении, которое является лучшим вариантом для большего количества каналов. Поскольку модуль LoRaWAN в 865 позволяет разворачивать сеть с высокой пропускной способностью, он подходит для большинства приложений, использующих шлюзы.

Предложение по конфиденциальности данных

При выборе оптимального модуля LoRa необходимо учитывать возможности управления данными в режиме реального времени, требования к зоне покрытия и требования клиента к конфиденциальности данных. Например, для предотвращения утечки данных MokoSMART использует сетевой сервер, позволяющий пользователям отслеживать потоки данных через VPN или MQTT внутри шлюза.

Предложение «Экстенсивно протестировать»

Убедитесь, что приобретаемый вами модуль LoRa прошёл тщательное тестирование с сетевыми серверами и конечными устройствами. Иногда возникают деликатные проблемы совместимости, если используемые конечные устройства, сетевые серверы и шлюзы полностью совместимы с LoRaWAN.

Как настроить LoRa SX1278 с помощью Arduino

В нашей демонстрации мы используем две платы Arduino и два других модуля LoRa для передачи данных с одной платы на другую. Arduino Nano будет использоваться в качестве приёмника, а Arduino Uno — в качестве передатчика.

Поскольку диапазоны частот модулей LoRa различаются, наиболее распространёнными являются модули 433 МГц и 915 МГц. Модуль 868 МГц также постепенно становится всё более распространённым на рынке. Проверьте тактовую частоту на задней панели модуля. Если вы собираетесь приобрести чип, убедитесь, что у вас есть хорошие навыки пайки.

Лучше всего установить антенну на ваш модуль LoRa, ориентируясь по выходной мощности передатчика. Хотя в этой демонстрации мы будем использовать модуль LoRa с частотой 433 МГц, мы также будем использовать антенны, рассчитанные на 433 МГц.

Передающая сторона, которая соединяет Arduino Uno с LoRa SX1278

В этой демонстрации модуль LoRa будет использовать передающую часть платы Arduino Uno. Сначала подключите схему Arduino UNO к LoRa, как показано ниже.

Модуль LoRa имеет 16 контактов, по 8 с каждой стороны. Из этих 16 контактов GPIO от DIO0 до DIO5 использует шесть, а контакты заземления — четыре. Поскольку для работы модуля требуется напряжение 3.3 В, его контакты 3.3 В платы Arduino Uno должны быть соединены с контактами 3.3 В платы LoRa. Затем подключите контакты SPI платы Arduino к контактам SPI платы LoRa.

Подключите модуль LoRa к Arduino UNO с помощью соединительных проводов. Вся конструкция портативна для тестирования при питании от внешнего аккумулятора. Схема должна выглядеть примерно так, как описано ниже.

Приемная сторона, которая подключает Arduino Nano к LoRa SX1278

Приёмная сторона модуля будет использовать плату Arduino Nano. Используйте любую доступную плату Arduino для передающей и приёмной сторон, но убедитесь, что они правильно закреплены.

Внешний стабилизатор напряжения 3.3 В установлен на модуле LoRa для питания контактов 3.3 В. Это связано с тем, что встроенный стабилизатор напряжения Arduino Nano недостаточно мощный для обеспечения необходимого рабочего тока для модуля LoRa.

Метод подготовки беспроводной связи LoRa с использованием Arduino IDE

После настройки оборудования перейдите в раздел Arduino IDE. В этой демонстрации наша среда Arduino IDE будет включать библиотеку и примеры скетчей с небольшими изменениями для обеспечения связи между модулями LoRa. После открытия Arduino IDE следуйте инструкциям в Sketch, чтобы добавить библиотеку. После этого найдите «LoRa Radio» и выберите библиотеку, а затем нажмите «Установить».

Используйте Файл -> пример -> LoRa, затем откройте программы отправки и приема модуля LoRa, как показано ниже.

Каждые 5 секунд программа-отправитель отправляет сигнал «hello», увеличивая значение счётчика. Этот сигнал принимается приёмником, который затем выводит значение RSSI на монитор последовательного порта. Для начала убедитесь, что вы внесли изменения в функцию LoRa.begin(). По умолчанию она настроена на работу с модулем LoRa 915 МГц, поэтому в программе есть функция «LoRa.begin(915E6)».

Убедившись, что все соединения выполнены правильно, а модуль LoRa правильно подключен к антенне, загрузите программу, как только она будет готова.

Беспроводная связь LoRa с Arduino

После загрузки программы откройте последовательный монитор платы Arduino. В последовательном мониторе отправителя должно отображаться отправленное и впоследствии полученное значение, отображаемое на последовательном мониторе получателя.

Важно постоянно проверять значение RSSI модуля LoRa в каждом полученном сообщении. Значение RSSI всегда будет отрицательным. В нашем примере оно составляет около -68. Это связано с тем, что уровень сигнала увеличивается по мере приближения значения RSSI к нулю.