Nhờ những tiến bộ trong công nghệ, bây giờ có thể tận dụng tối đa các thiết bị thông minh ở nhà hoặc nơi làm việc. Như tên cho thấy, LoRa, từ quan điểm công nghệ, đề cập đến các tiện ích không dây tầm xa chuyển tiếp các bit dữ liệu nhỏ trong khoảng cách xa mà không sử dụng nhiều năng lượng. MOKOSmart là một trong những nhà sản xuất mô-đun LoRa lớn nhất, tích hợp liền mạch trong tất cả các lĩnh vực chính của IoT. Mối quan hệ giữa các tiện ích IoT và LoRa là các tiện ích LoRa, cùng với lý tưởng LoRaWAN, cung cấp các thành phần hấp dẫn cho các ứng dụng IoT. Nếu bạn có một dự án kịp thời yêu cầu sử dụng mô-đun Bluetooth, MOKOSmart là đối tác mô-đun LoRa chuyển đến của bạn. Chúng tôi có các mô-đun Bluetooth chất lượng cao đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn không dây và cung cấp mạch bên ngoài rất cần thiết.

Mô-đun LoRa

Bộ phát triển mô-đun LoRa

Dòng mô-đun MOKO LoRa

Loại mô-đun	Mô-đun RF LoRa	Mô-đun RF LoRa	Mô-đun RF	Mô-đun địa lý
Mô hình	MKL62BA	MKL68BA	MKL62	MKL110BC
Hình ảnh
Gói	34 ghim,SMT	SMT 34 ghim	SMT	SMT 50 ghim
Kích thước	24mm x 19mm * 2,8mm	24mm x 19mm x 2,8mm	14.6mm * 10,6 mm * 2,8 mm	22.3mm * 17,1 mm
Giao thức dựa trên LoRaWAN®	V1.0.3	V1.0.3	/	V1.0.3
Dải tần	CN470 / EU868 / AU915 / US915 / AS923 / IN865 / KR920 / EU433 / CN779 / RU864	CN470 / EU868 / AU915 / US915 / AS923 / IN865 / KR920 / EU433 / CN779 / RU864	433MHZ / 470MHZ / 868MHZ / 915MHZ	CN470 / EU868 / AU915 / US915 / AS923 / IN865 / KR920 / EU433 / CN779 / RU864
Giao thức BLE	MKL110BC-US915 hỗ trợ US915 / AU915 / AS923 MKL110BC-EU868 hỗ trợ EU868 / IN865	MKL110BC-US915 hỗ trợ US915 / AU915 / AS923 MKL110BC-EU868 hỗ trợ EU868 / IN865	/	MKL110BC-US915 hỗ trợ US915 / AU915 / AS923 MKL110BC-EU868 hỗ trợ EU868 / IN865
Giao diện	/	/	SPI	/
Ngủ hiện tại	7trong số những người khác	7trong số những người khác	180nA	7trong số những người khác
Công suất TX tối đa	Tối đa 21dBm	Tối đa 22dBm	Tối đa 21dBm	Tối đa 21dBm
Nhiệt độ hoạt động	-40 ˚ C đến +85 NS (VCC 3.3 V)	-40 ˚ C đến +85 NS (VCC 3.3 V)	-40 ˚ C đến +85 NS (VCC 3.3 V)	-40 ˚ C đến +85 NS (VCC 3.3 V)
Phạm vi	Lên đến 10km(trong không gian trống 5dBi)	Lên đến 8km(trong không gian trống 5dBi)	Lên đến 10km(trong không gian trống 5dBi)	Lên đến 10km(trong không gian trống 5dBi)
Loại ăng ten	Ăng ten gốm BLE trên bo mạch, Hoa Kỳ (IPEX) đầu nối cho ăng ten LoRa bên ngoài	Ăng ten gốm BLE trên bo mạch, Hoa Kỳ (IPEX) đầu nối cho ăng ten LoRa bên ngoài	Lỗ đóng dấu cho ăng-ten LoRa bên ngoài	Ăng ten gốm BLE trên bo mạch; Lỗ đóng dấu cho ăng-ten LoRa bên ngoài
Chứng nhận	ĐIỀU NÀY, FCC，Liên minh LoRaWAN，RoHS	ĐIỀU NÀY, FCC，Liên minh LoRaWAN，RoHS	ĐIỀU NÀY, FCC，Liên minh LoRaWAN，RoHS	ĐIỀU NÀY, FCC，Liên minh LoRaWAN，RoHS

Các ứng dụng

Những thành phố thông minh

Mô-đun LoRa là một công nghệ có thể thấy trước được dự kiến sẽ được sử dụng trong các ứng dụng thành phố thông minh trong tương lai cùng với Internet of Things như:

• Hệ thống chiếu sáng thông minh
• Quản lý chất thải
• Giám sát chất lượng không khí và ô nhiễm

• Quản lý phương tiện và bãi đậu xe thông minh
• Quản lý cơ sở hạ tầng và các cơ sở khác
• Quản lý và phát hiện đám cháy

Ứng dụng công nghiệp

Mô-đun LoRa thích hợp cho nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp, giống như trong:

• Phát hiện rò rỉ và bức xạ
• Công nghệ cảm biến thông minh
• Theo dõi tài sản và vị trí mặt hàng

• Vận chuyển và vận chuyển

Nhà thông minh

Dự kiến, hàng tỷ ứng dụng và thiết bị nhà thông minh sẽ được kết nối internet trong thời gian ngắn. Mô-đun LoRa sẽ được sử dụng để:
• Tăng cường an ninh gia đình
• Tự động hóa ngôi nhà cho các thiết bị thông minh hỗ trợ IoT

Chăm sóc sức khỏe

LoRa là một trong những giải pháp tốt nhất có thể được sử dụng hiệu quả để kết nối các thiết bị chăm sóc sức khỏe. Nó được sử dụng trong:
• Giám sát và quản lý các thiết bị y tế
• Công nghệ may mặc

Nông nghiệp

Mô-đun LoRa cũng được sử dụng trong các ứng dụng nông nghiệp thông minh và trồng trọt để:
• Quản lý chăn nuôi và trồng trọt thông minh
• Theo dõi nhiệt độ và độ ẩm
• Kiểm soát hệ thống tưới và cảm biến mực nước

Dịch vụ MOKOSmart

Là công ty đi đầu trong việc sản xuất các mô-đun LoRa, chúng tôi chuyên về các dịch vụ đa dạng, kể cả:

Kỹ thuật

Đã thiết lập bộ phận OEM / ODM giải pháp thiết kế không dây RF đáng tin cậy; nhóm MOKOSmart bao gồm các kỹ sư có tay nghề cao chuyên về phần cứng và phần mềm nhúng cho IoT. Nếu bạn có một dự án yêu cầu một số chuyên môn kỹ thuật, các kỹ thuật viên của chúng tôi có thể giúp bạn nâng cấp dự án hoặc phát triển một sản phẩm mới hoàn toàn.

Chế tạo

Khi nói đến sản xuất các tiện ích LoRa và các thiết bị IoT khác, MOKOSmart sử dụng công nghệ tiên tiến để đảm bảo đầu ra chất lượng cao. Chúng tôi chuyên sản xuất các sản phẩm thông minh đa dạng trực tiếp từ nhà máy của chúng tôi để mang lại chất lượng, sản phẩm chi phí thấp cho khách hàng của chúng tôi một cách nhất quán.

Nghiên cứu và thiết kế

Đội ngũ chuyên gia tận tâm của MOKOSmart luôn cập nhật xu hướng thị trường liên quan đến nghiên cứu và thiết kế. Yên tâm, bạn sẽ nhận được một số tùy chọn để lựa chọn khi xử lý một dự án nhất định.

Đánh giá dự án

Chuyên môn của chúng tôi trải dài trong nhiều lĩnh vực khác nhau, có nghĩa là chúng tôi có thể thoải mái xử lý bất kỳ dự án IoT nào. Chúng tôi có thể phân tích sâu từng dự án cho bạn và đảm bảo bạn đáp ứng các yêu cầu hư cấu của mình một cách hoàn hảo.

Đảm bảo chất lượng

MOKOSmart tự hào trong việc cung cấp các bài kiểm tra chứng nhận định tính cho khách hàng của chúng tôi. Bằng cách thiết lập mối quan hệ hợp tác chặt chẽ với Phòng thí nghiệm UL và SGS, chúng tôi có thể cung cấp UL tức thì, ĐIỀU NÀY, RoHS, và các chứng nhận khác. Tất cả các cuộc kiểm tra được thực hiện bằng các công cụ chính xác tùy chỉnh và các chương trình kiểm tra nâng cao.

Dịch vụ MOKOSmart

Là công ty đi đầu trong việc sản xuất các mô-đun LoRa, chúng tôi chuyên về các dịch vụ đa dạng, kể cả:

Giá cả phải chăng

Bất chấp những công nghệ tiên tiến, chuyên môn nghiệp vụ, và tìm nguồn cung ứng chuyên sâu các nguyên liệu dùng để sản xuất các sản phẩm của chúng tôi, chúng tôi cố gắng duy trì mức giá thân thiện với túi tiền cho các sản phẩm. Các mặt hàng của chúng tôi có giá cả phải chăng hơn để phân phối và bán lẻ so với các đối thủ cạnh tranh vì chúng tôi sản xuất chúng tại nhà máy của mình.

Ưu điểm của mô-đun LoRaWAN

Sau đây là một số lợi ích hàng đầu của LoRaWAN;

Tất cả các băng tần ISM mà LoRaWAN sử dụng đều có sẵn ở hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới. Nó chủ yếu sử dụng 868 MHz / 915 Băng tần ISM MHz.
Phạm vi phủ sóng của nó rất lớn. Ví dụ, nó có thể bao phủ hơn 15 km ở các vùng nông thôn và khoảng 5 km trong khu vực thành thị.
Pin của nó kéo dài lâu hơn khi nó tiêu thụ ít năng lượng hơn.
Một thiết bị LoRaWAN Gateway được chế tạo đặc biệt để quản lý nhiều nút hoặc thiết bị cuối một cách dễ dàng.
Kiến trúc đơn giản của nó giúp dễ dàng triển khai LoRaWAN đến bất kỳ vị trí nào.
LoRaWAN áp dụng kỹ thuật Tốc độ dữ liệu thích ứng khi thay đổi đầu ra RF của thiết bị cuối / tốc độ dữ liệu đầu ra. Điều này tối đa hóa dung lượng tổng thể của mạng LoRaWAN và cả tuổi thọ pin.

Các thành phần của mô-đun LoRaWAN

Khác với Semtech LoRa SX1262, một mô-đun LoRaWAN cũng dễ dàng tích hợp với chip Nordic BLE nRF52832 với ARM Cortex-M4 32-bit, 64 RAM kB, hoặc một 512 kB flash.

hơn thế nữa, mô-đun LoRaWAN sao lưu một số giao diện kỹ thuật số như SPI, GPIO, NFC, UART, ADC, I2C, và hơn thế nữa. Khi các cảm biến của nó được kết nối vật lý với các giao diện kỹ thuật số này, mô-đun LoRaWAN nhanh chóng thu thập và truyền dữ liệu cảm biến đến cổng LoRWAN từ xa trước khi chuyển đến máy chủ.

Cũng thế, mô-đun LoRaWAN BLE có thể được sử dụng để tạo liên kết với các công cụ đầu cuối BLE. Điều này cho phép chia sẻ dữ liệu trong khoảng cách ngắn, như cập nhật chương trình cơ sở qua mạng bằng điện thoại thông minh.

Sự khác biệt giữa mô-đun LoRa và mô-đun LoRaWAN

Mặc dù có thể dễ dàng nghĩ rằng mô-đun LoRa và LoRaWAN là giống nhau, các thực thể của chúng rất khác nhau. Vì thế, mô-đun LoRa và mô-đun LoRaWAN khác nhau như thế nào?

LoRa là tín hiệu tần số vô tuyến

Tất cả các mô-đun LoRa là tín hiệu đo tần số vô tuyến dựa trên lớp PHY viễn thông. Dễ dàng thay đổi bất kỳ dữ liệu nào thành tín hiệu bằng modem lLoRa. LoRa áp dụng trải phổ chirp (CSS), một kỹ thuật điều chế khi truyền tín hiệu, mặc dù điều này thay đổi tùy thuộc vào thông điệp dự định truyền tải.

Cũng thế, khi phát sóng, LoRa sử dụng toàn bộ băng thông kênh, cho phép nó mạnh mẽ để đánh giá hiệu số và tiếng ồn. Mô-đun LoRa tầm xa có phạm vi giao tiếp được cải thiện khi truyền dữ liệu; do đó nó được biết đến phổ biến với việc tăng độ nhạy của máy thu. Trong điều kiện tốt, LoRa có thể phủ sóng lên đến 20km, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các giải pháp mạng ở các vùng nông thôn.

LoRaWAN liên kết các tín hiệu với ứng dụng

LoRaWAN kiểm soát kiến trúc và giao thức của thiết bị viễn thông, giúp dễ dàng điều chỉnh thời lượng pin của các nút, năng lực của mạng lưới, chất lượng phục vụ, bảo mật của dữ liệu được truyền tải, cộng với sự đa dạng và các loại ứng dụng được đề cập.

Khi LoRaWan được kết hợp với tín hiệu tần số vô tuyến LoRa, nó làm cho nó có thể tạo ra tầm xa, năng lượng thấp, có lãi, và các giải pháp cắm rộng hai hướng để ứng dụng trong nhiều tình huống. Điều này đã làm cho LoRaWAN ngày càng phổ biến rộng rãi trong các thành phố thông minh cho mạng IoT.

So sánh giữa mô-đun LoRa và các mô-đun giao tiếp khác

Mặc dù các mạng này tự phát triển bằng cùng một mã thông báo trong thị trường IoT, chúng khác nhau đáng kể về tiếp thị và công nghệ. Với SigFox nhắm mục tiêu trở thành nhà điều hành IoT toàn cầu, Liên minh LoRa dự định cung cấp một công nghệ cho phép các công ty mô-đun truyền thông khác cho phép các ứng dụng IoT trên toàn thế giới.

Các mô-đun LoRa điển hình phù hợp để sử dụng vì chúng có thể hoạt động hiệu quả theo hai chiều, không giống như SigFox. Tại bất kỳ thời điểm nào, có thể biến đổi một máy thu thành một máy phát thông qua cùng một mô-đun vô tuyến và ngược lại. Như vậy, LoRa được sửa đổi nhiều hơn theo cách mà nó có thể ra lệnh và điều khiển các thiết lập.

Trong khi tích hợp một mô-đun radio, SigFox cung cấp một API đơn giản. Ngược lại, mô-đun giao tiếp LoRa cung cấp một API rộng lớn có thể định cấu hình ở mức thấp, làm cho nó có thể thực hiện các tối ưu hóa khác nhau. Điều này làm cho việc kết hợp SigFox ít phức tạp hơn so với mô-đun radio LoRa.

Tất cả các thông báo SigFox được thiết kế hạn chế đối với 12 byte. Đối với LoRa, người dùng xác định độ dài của tin nhắn. Các nhà phát triển cần xác nhận rằng các tin nhắn vô tuyến được gửi kéo dài dưới 5 giây qua mạng. Điều này đảm bảo rằng tuân thủ các giao thức đã đặt.

Mặc dù chỉ SigFox mới có thể xác thực và xác định thiết bị, Công nghệ Lora và SigFox cung cấp một số nhiệm vụ duy trì an toàn. Mặt khác, cả hai mạng đều cung cấp khả năng đối đầu cao với tình trạng quá tải thông tin liên lạc khi chúng đạt được việc truyền thông qua liên lạc một chiều mà không cần sự cho phép từ bất kỳ mạng nào.

Tốc độ dữ liệu của mô-đun LoRa

Ngay cả ở công suất thấp, công nghệ trải phổ Chirp cho phép LoRaWAN hoạt động hoàn hảo với nhiễu kênh, tác dụng của Doppler, và đa đường mờ dần. Băng thông và hệ số trải rộng xác định tốc độ dữ liệu của nó, nhưng điều này chủ yếu phụ thuộc vào kế hoạch tần suất và vị trí của nó. Tất cả các kênh mà mô-đun LoRaWAN sử dụng phải có băng thông là 125 kHz, 250 kHz, hoặc là 500 kHz. Thiết bị cuối chọn hệ số lan truyền và ảnh hưởng đến thời gian thực hiện khi truyền một khung hình.

Chi phí mô-đun LoRa

Đối với khả năng tồn tại của IoT, chi phí cần phải ít hơn. Chi phí mô-đun LoRa nắm bắt các ngôi sao khi nói đến giá cả vì chi phí chung của các mô-đun LoRa vẫn ở mức xung quanh $8-10. Đây là giá hơn một nửa giá của các mô-đun LTE di động như NB-IoT.

Chi phí của NB-IoT cao do một số vấn đề về tiền bản quyền IP liên quan đến hoạt động của băng tần được cấp phép, sự phức tạp của mạng của nó, và khu vực silicon nâng cao cần thiết. Hơn nữa, nâng cấp các trạm gốc NB-IoT lên các cấp độ 4G / LTE nâng cao sẽ tốn kém hơn nhiều so với việc triển khai LoRa thông qua các cổng đỉnh tháp hoặc cổng công nghiệp. Chi phí mô-đun LoRaWAN được dự đoán sẽ giảm khi thị trường trở nên phát triển hoàn toàn, và tích hợp chuyển tiếp.

Cách chọn mô-đun LoRa

Dưới đây là các đề xuất về cách các nhà phát triển và doanh nghiệp có thể xác định mô-đun LoRa nào phù hợp nhất với nhu cầu của họ.

Đề xuất ngoài trời hoặc trong nhà

Tiếp cận cổng cửa thứ nhất là một cách chung có thể được sử dụng để phân loại sự phân chia giữa các nhà ga ngoài trời và trong nhà. Sau khi xác định xem ứng dụng IoT sẽ được định vị trong nhà hay ngoài trời, tiếp theo hãy xem xét cách kết nối internet với cổng kết nối. Điều này sẽ giúp bạn biết nếu cổng hỗ trợ 3G hoặc 4G, đặc biệt là với mô-đun LoRaWAN trong 865.

Đề xuất dung lượng

Các cổng có sẵn ở dạng đảo ngược hỗ trợ số lượng kênh khác nhau cho các mạng công cộng hoặc trong các triển khai đáng tin cậy là những lựa chọn tốt hơn cho các kênh có số lượng cao hơn. Kể từ khi mô-đun LoRaWAN trong 865 cho phép triển khai công suất lớn, nó phù hợp để giải quyết hầu hết các ứng dụng bằng cách sử dụng cổng.

Đề xuất bảo mật dữ liệu

Khi chọn mô-đun LoRa tốt nhất, bạn phải xem xét việc kiểm soát dữ liệu thời gian thực của nó, yêu cầu của phạm vi bao phủ lĩnh vực của nó, và nếu khách hàng vẫn bảo mật dữ liệu của mình. Ví dụ, để ngăn chặn rò rỉ dữ liệu, MokoSMART đã sử dụng Máy chủ mạng cho phép người dùng theo dõi luồng dữ liệu bằng VPN hoặc MQTT bên trong cổng của nó.

Thử nghiệm đề xuất rộng rãi

Đảm bảo rằng mô-đun LoRa bạn đang mua được thử nghiệm rộng rãi với các máy chủ mạng và thiết bị cuối. Đôi khi một số vấn đề tế nhị về khả năng tương thích nổ ra nếu các thiết bị đầu cuối, máy chủ mạng, và các cổng được sử dụng đều là từ tán thành LoRaWAN.

Cách thiết lập LoRa SX1278 với Arduino

Trong cuộc biểu tình của chúng tôi, chúng tôi sẽ kết hợp 2 Bảng Arduino và 2 các mô-đun LoRa khác để truyền dữ liệu từ bảng này sang bảng kia. Chúng tôi sẽ sử dụng Arduino Nano ở đầu nhận, trong khi chúng tôi sẽ sử dụng Arduino Uno ở phía máy phát.

Vì phạm vi tần số của các mô-đun LoRa là khác nhau, những cái phổ biến nhất là mô-đun 433MHz và 915MHz. Mô-đun 868MHz cũng đang dần trở nên phổ biến hơn trên thị trường. Kiểm tra ở phía sau mô-đun của bạn để xem tần suất của nó. Nếu bạn có ý định mua một con chip, đảm bảo rằng bạn có kỹ năng hàn tuyệt vời.

Sẽ là tốt nhất nếu bạn gắn ăng-ten vào mô-đun LoRa của mình bằng công suất phát đầu ra. Mặc dù chúng tôi sẽ sử dụng mô-đun Lora 433Mhz trong phần trình diễn này, chúng tôi cũng sẽ sử dụng ăng-ten được xếp hạng cho 433MHz.

Mặt truyền kết nối Arduino Uno với LoRa SX1278

Trong phần truyền tải của cuộc trình diễn này, mô-đun LoRa sẽ sử dụng Arduino Uno. Đầu tiên, kết nối sơ đồ mạch Arduino UNO của bạn với LoRa, như minh họa bên dưới.

Có 16 ghim trên mô-đun LoRa, với 8 mỗi bên. Ra khỏi những 16 ghim, GPIO từ DIO0 đến DIO5 sẽ sử dụng sáu chân, trong khi các chân Nối đất sẽ sử dụng bốn. Vì mô-đun sử dụng 3.3V để hoạt động, Các chân bảng mạch Arduino Uno 3.3V của nó phải được liên kết với các chân 3.3V của LoRa. Sau đó, kết nối các chân SPI của Bảng Arduino với chân LoRa SPI.

Sử dụng dây kết nối để liên kết mô-đun LoRa với Arduino UNO. Thiết lập hoàn chỉnh được thực hiện dễ dàng cho các thử nghiệm khi được cấp nguồn bằng pin sạc dự phòng. Thiết lập sẽ trông giống như mô tả được hiển thị bên dưới.

Mặt nhận kết nối Arduino Nano với LoRa SX1278

Phía nhận của mô-đun sẽ sử dụng Arduino Nano. Sử dụng bất kỳ bảng Arduino có sẵn nào ở phía truyền và nhận nhưng đảm bảo chúng được cố định đúng cách.

Bộ điều chỉnh 3.3V bên ngoài được gắn trên mô-đun LoRa để cấp nguồn cho các chân 3.3V. Điều này là do bộ điều chỉnh Arduino Nano trên bo mạch không đủ mạnh để cung cấp đủ dòng điện hoạt động cho mô-đun LoRa.

Phương pháp chuẩn bị giao tiếp không dây LoRa bằng Arduino IDE

Sau khi thiết lập phần cứng, bây giờ chuyển sang phần Arduino IDE. Trong bản demo này, Arduino IDE của chúng tôi sẽ bao gồm một thư viện và các bản phác thảo ví dụ với các sửa đổi nhỏ để cho phép giao tiếp giữa các mô-đun LoRa của chúng tôi. Thực hiện theo Sketch khi bạn mở Arduino IDE để thêm thư viện. Sau khi làm điều này, tìm kiếm “Đài LoRa” và chọn thư viện, sau đó bấm vào cài đặt.

Sử dụng Tệp -> thí dụ -> LoRa, sau đó mở chương trình gửi và nhận của module LoRa như hình dưới đây.

Trong mỗi 5 giây, một “xin chào” được gửi bởi chương trình Người gửi trong khi tăng giá trị của bộ đếm. Điều này được nhận bởi một bộ thu, sau này sẽ in giá trị RSSI trên màn hình Nối tiếp. Đầu tiên, đảm bảo rằng bạn thực hiện các thay đổi trên LoRa.begin() chức năng. Theo mặc định, nó được đặt để hoạt động trên mô-đun LoRa 915MHz, đó là lý do tại sao chương trình có “LoRa.begin(915E6)”.

Sau khi xác nhận rằng các kết nối được thực hiện một cách thích hợp, và mô-đun LoRa được kết nối đúng cách với ăng-ten, tải lên chương trình khi nó đã sẵn sàng.

Giao tiếp không dây của LoRa với Arduino

Mở màn hình nối tiếp của bảng Arduino sau khi bạn tải lên chương trình. Màn hình nối tiếp của người gửi phải chỉ ra giá trị được gửi và sau đó được nhận và hiển thị trên màn hình nối tiếp của người nhận.

Điều quan trọng là phải luôn kiểm tra giá trị RSSI của mô-đun LoRa trong mọi thông báo nhận được. Giá trị RSSI sẽ luôn âm. Trong cuộc biểu tình của chúng tôi, nó ở xung quanh -68. Điều này là do cường độ tín hiệu trở nên mạnh khi giá trị RSSI càng về gần 0.