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如何使用 LPWAN 射頻模塊快速啟動低功耗無線物聯(lián)網(wǎng)傳感

2512969 2022-11-25 | pdf | 265.94KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

在考慮物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 傳感器的無線連接時，開發(fā)人員通常首先想到 Wi-Fi、Zigbee 或藍(lán)牙。然而，通常情況下，應(yīng)用程序需要比這些技術(shù)所能提供的更低的功率、更遠(yuǎn)的范圍、不同的使用模型和更低的數(shù)據(jù)速率。與其從頭開始設(shè)計自己的無線接口并承擔(dān)這種方法所涉及的成本、潛在延遲和返工，設(shè)計人員可以轉(zhuǎn)而使用現(xiàn)成的模塊，用于一系列相對較新的低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) .在考慮物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 傳感器的無線連接時，開發(fā)人員通常首先想到 Wi-Fi、Zigbee 或藍(lán)牙。然而，通常情況下，應(yīng)用程序需要比這些技術(shù)所能提供的更低的功率、更遠(yuǎn)的范圍、不同的使用模型和更低的數(shù)據(jù)速率。與其從頭開始設(shè)計自己的無線接口并承擔(dān)這種方法所涉及的成本、潛在延遲和返工，設(shè)計人員可以轉(zhuǎn)而使用現(xiàn)成的模塊，用于一系列相對較新的低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) .這些 LPWAN，包括 Sigfox、LoRaWAN 和較新的 Radiocrafts Industrial IoT (RIIoT)，都旨在連接以適中采樣率運(yùn)行的相對簡單的傳感器，這些傳感器正在遠(yuǎn)距離發(fā)送短、不頻繁的數(shù)據(jù)突發(fā)——高達(dá)和超過 50 公里 (km)。此類應(yīng)用通常會指定極其嚴(yán)格的功率限制，以最大限度地延長遠(yuǎn)程或不方便位置的傳感器的電池壽命。理想情況下，放置在此類位置的傳感器可以依靠紐扣電池或 AAA 電池可靠工作長達(dá) 10 年。這些 LPWAN，包括 Sigfox、LoRaWAN 和較新的 Radiocrafts Industrial IoT (RIIoT)，都旨在連接以適中采樣率運(yùn)行的相對簡單的傳感器，這些傳感器正在遠(yuǎn)距離發(fā)送短、不頻繁的數(shù)據(jù)突發(fā)——高達(dá)和超過 50 公里 (km)。此類應(yīng)用通常會指定極其嚴(yán)格的功率限制，以最大限度地延長遠(yuǎn)程或不方便位置的傳感器的電池壽命。理想情況下，放置在此類位置的傳感器可以依靠紐扣電池或 AAA 電池可靠工作長達(dá) 10 年。本文討論了典型的遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)傳感的設(shè)計要求以及 Sigfox、LoRaWAN 和 RIIoT 的特點(diǎn)。然后介紹了本文討論了典型的遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)傳感的設(shè)計要求以及 Sigfox、LoRaWAN 和 RIIoT 的特點(diǎn)。然后介紹了Pi SupplyPi Supply、、SigfoxSigfox和和RadiocraftsRadiocrafts的合適模塊，并展示了如何使用它們。的合適模塊，并展示了如何使用它們。LPWAN特性LPWAN特性LPWAN 的窄帶寬是其實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行的秘訣之一（圖 1）。信息論的原則指出，信號帶寬和信噪比 (SNR) 與信息傳輸?shù)腻e誤率有著密切的關(guān)系。SNR 越大，或帶寬越窄，錯誤率越低。LPWAN 的窄帶寬是其實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行的秘訣之一（圖 1）。信息論的原則指出，信號帶寬和信噪比 (SNR) 與信息傳輸?shù)腻e誤率有著密切的關(guān)系。SNR 越大，或帶寬越窄，錯誤率越低。圖 1：LPWAN 的窄帶寬允許它們以更低的功率在更遠(yuǎn)的范圍內(nèi)運(yùn)行。（圖片來源：Peter R. Egli，來自 Slideshare）