LoRa/GPS HAT Raspberry Pi

Модуль дальней радиосвязи и спутникового позиционирования Lora / GPS HAT 915 МГц для Raspberry Pi

Модуль LoRa/GPS HAT спроектирован на основе двух компактных чипов: навигационного позиционирования Quectel L80-R с интегрированной патч-антенной и ультра-дальней радиосвязи HOPERF RF96 (передатчик SX1276 LoRa), объединяющих в одной плате-расширении для Raspberry Pi возможности построения крупномасштабных сетей типа "звезда" большого радиуса действия с пониженным энергопотрелением. На базе модуля LoRa/GPS HAT, пользователь сможет создавать проекты для современной вычислительной сети "Интернет Вещей", а также приложения, использующие в своих алгоритмах элементы синхронизации, либо требующие GPS-подключения с получением навигационной информации, с последующей передачей данных через последовательные порты Raspberry Pi. К подобным проектам могут относиться автоматизированные дистанционные счетчики расстояния, системы сбора информации от удалённых датчиков или сенсоров, домашняя и строительная автоматика, беспроводные сигнализации и охранные системы, системы промышленного мониторинга и управления, и т.д.

Модуль обладает высокой надёжностью и помехоустойчивостью. В сочетании со встроенным усилителем мощности +20 дБм, каналы связи LoRa / GPS HAT могут достигать чувствительности свыше -148 дБм. Плата может автоматически рассчитывать и прогнозировать орбиты, используя эфемеридные данные (до 3 дней), хранящиеся во внутренней флэш-памяти. Модулю доступно быстрое корректирование положения даже по сигналам внутри помещения. С технологией AlwaysLocate, модуль LoRa / GPS HAT может адаптивно регулировать время включения / выключения для достижения баланса между точностью позиционирования и энергопотреблением в зависимости от условий окружающей среды и движения. Блок спутниковой навигационной системы GPS поддерживает функцию автоматического переключения антенны между внутренней патч-антенной и внешней активной антенной, продолжая выполнять позиционирование в процессе переключения. Большой набор поддерживаемых технологий платы LoRa/GPS HAT вполне способен повлиять на выбор модуля в качестве оптимального решения для любого применения.

Технические характеристики

• Производитель: Dragino
• Модель: V 1.0
• Питание: 3.3  В
• Рабочие интерфейсы: GPIO, UART, SPI
• Светодиодная индикация событий
• Размеры: 60 х 53 х 25 мм
• Вес: 30 гр

LoRa

• Чип: RF96, HOPERF Electronic (SX1276)
• Диапазон частот: 915 МГц
• Энергетический баланс линии: 168 дБ, с учетом всех прибылей и убытков от передатчика через среду распространения сигнала
• Мощность ВЧ-выхода: +20 дБм -100 мВт
• Мощность усилителя: +14 дБм
• Программируемая скорость передачи данных: до 300 кБит/сек
• Чувствительность: до -148 дБм
• Интермодуляционные искажения (IIP3): -12.5 дБм
• Повышенный блокирующий иммунитет к помехам
• Ток питания в режиме передачи RX: 10.3 мА, сохранение регистров: 200 нА
• Интегрированный генератор частоты с разрешением 61 Гц
• Модуляция: FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRa и OOK
• Встроенный битовый синхронизатор для восстановления часов
• Определение стартовых данных синхронизации сигнала (преамбула)
• Индикатор уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI): 127 дБ
• Определение активности радиоканала и сверхбыстрая автоматическая коррекция частоты
• Алгоритм обработки пакетов размером до 256 байт с поддержкой CRC
• Встроенный температурный датчик и индикатор разряда батареи

GPS

• Чип: L80-R, Quectel (MT3339)
• Энергопотребление: 25 мА сбор данных, 20 мА отслеживание, 1 мА в режиме сна
• Поддержка спутниковых систем: GPS, SBAS, QZSS
• Частота обновления: 1 Гц, до 5 Гц
• Последовательный интерфейс UART: 4800-115200 бит/с, 9600 по умолчанию
• Поддерживаемые протоколы: NMEA 0183, PMTK
• Точность горизонтального позиционирования: радиус менее 2.5 метров от точки определения
• Захват навигационных данных: холодный старт 35 сек. (15 сек EASY), горячий старт менее 1 сек.
• Макс.динамические характеристики: высота 18000 м, скорость 515 м/с, ускорение 4G
• Тип приёмника: частота 1575,42МГц, навигационный сигнал GPS L1 C/A, 22 канала слежения за спутниками, 66 каналов сбора данных

Назначение контактов модуля LoRa/GPS HAT

Индикация событий

• PWR: питание модуля
• RX: входящие данные радиопакетов, принимаемых модулем LoRa
• 3D_FIX: фиксация позиционирования GPS

Документация

1. Инструкция пользователя (англ., PDF)
2. Технические данные HOPERF RF96 (англ., PDF)
3. Технические данные Semtech SX1276 (англ., PDF)
4. Технические данные Quectel L80-R (англ., PDF)
5. Технические данные Mediatek MT3339 (англ., PDF)
6. Принципиальная схема LoRa/GPS HAT
7. Файлы EAGLE для LoRa/GPS HAT (zip-архив)

Библиотеки

1. LMIC для Arduino
2. LMIC для Raspberry Pi