RAK811-HF WisDuo LPWAN Модуль беспроводного приёмопередатчика LoRa SX1276 на частоте 868 МГц

Технические характеристики

• Модель: RAK811-HF (связка STM32L151CBU6 + SX1276) в SMD-корпусе
• Питание: 3.3 В (3.15 ~ 3.45 В)
• Минимальное энергопотребление:
• 30 мА в режиме передачи сигнала при мощности 14 дБм
• 5.5 мА в режиме приёма сигнала
• 7.2 мкА в режиме сна
• Частотный диапазон: 868 МГц, Европейский регион EU868
• Модулируемый сигнал: LoRa/FSK/GFSK/OOK, двунаправленный полудуплексный режим
• Протокол канального уровня: LoRaWAN, спецификации классов А и С конечных устройств
• Рабочие режимы: приём, передача
• Мощность передатчика, макс.: 100мВт (20 дБм)
• Чувствительность приёмника
• Показатель уровня принимаемого сигнала, мин. (RSSI): -130 дБм
• Отношение сигнал/шум, мин. (SNR): -15 дБ
• Интермодуляционные искажения IIP3: -11 дБм
• Мульти-канальный двойной буфер данных: 256 байт каждый
• Интерфейс: UART, GPIO
• Скорость передачи данных
• по воздуху, макс.: 300 кбит/с
• по шине UART: 9600-921600 бит/с (115200 по умолчанию)
• Дистанция связи: до 2 км в городской зоне, до 15 км на открытой местности
• Поддержка сетевой топологии: звезда, точка-точка (Point to Point)
• Поддержка активации: по воздуху (OTAA) / персонализация (ABP)
• Открытое ПО со встроенными АТ командами
• Расстояние между выводами: 1.8 мм
• Размер модуля: 22 × 14 × 1.7 мм
• Вес: 18 гр
• Эксплуатационная температура: -40…+80˚С
• Сертификация: TELEC CE, FCC, KCC, MIC, RoHC

В основу метода модуляции сигнала LoRa (сокр. от Long Range - большая дистанция) заложены передовые технологии и разработки, способствующие достижению значительного увеличения дистанции транслируемых радиосигналов на устройствах со сниженным потреблением энергии в сетях малой мощности (LPWAN). Технология LoRa обладает повышенным иммунитетом к помехам и интегрированной прямой коррекцией ошибок. Она позволяет распознавать транслируемый сигнал на 19-20 дБ ниже уровня шума. Значимые преимущества LoRa заключаются в использовании безлицензионных частотных каналов, возможности лёгкой и быстрой развёртки недорогих сетей, и в существовании алгоритмов 128-битного AES шифрования сигнала, обеспечивающих безопасность связи в LoRaWAN. Области наиболее эффективного применения приёмопередатчиков с интегрированной технологией беспроводной передачи данных LoRa: домашняя и индустриальная автоматизация, медицинское оборудование, охранные системы, межмашинные коммуникации M2M и Интернет вещей IoT, беспроводные сенсоры и датчики, удалённые системы, промышленный мониторинг и управление.

Модуль LoRa-приёмопередатчика RAK811 с низким энергопотреблением соответствует спецификациям классов А и С протокола LoRaWAN, позволяет получить простой доступ ко многим IoT-платформам формата LPWAN. Он также поддерживает P2P-коммуникацию (Point-to-Point), функционал которой позволяет очень быстро и легко создавать уникальные защищённые сети LoRa с большим радиусом передачи данных. В модуль RAK811 интегрированы процессоры Semtech SX1276 и STM32L. Способ связи с ними построен на АТ командах (ASCII-строки), передаваемых через последовательный интерфейс UART. Модуль RAK811 выполнен в компактном SMD-корпусе, благодаря которому он может стать компонентом индивидуальных проектов, разрабатываемых на множественной базе совместимых микроконтроллерных платформ наподобие Arduino, STM, Raspberry Pi, Wemos/Lolin, Teensy, PyCom, и так далее.

Блок-схема RAK811 SMD

Определение выводов модуля RAK811-HF с диапазоном высоких радиочастот, распиновка RAK811 High RF

Внутреннее подключение выводов микросхемы приемопередатчика LoRa к выводам микроконтроллера STM32 в модуле RAK811-HF

Таблица логики управления переключателем RF

Схема типового подключения RAK811

Физические размеры SMD-корпуса модуля RAK811

Программное обеспечение

1. Прошивка модуля RAK811-HF, версия V3.0.0.14. для регионов EU868/US915/AU915/KR920/IN865/AS923 (ZIP-архив). Обновления в разделе ПО репозитория RAKWireless.

Техническая документация

1. Справочник АТ команд для модуля RAK811, v1.0 (англ., PDF)
2. Принципиальная схема WisDuo RAK811-HF (PDF)
3. Semtech SX127x даташит (англ., PDF)
4. STM32L151 даташит (англ., PDF)

Дополнительная документация

1. Спецификация LoRaWAN v1.0.2 (англ., PDF)

Полезные ссылки

1. Ресурсы с открытым исходным кодом на сайте GitHub
2. Руководство по разработке ПО для RAK811, RAK4200, RAK4270 и RAK4600 на основе RUI SDK
3. Руководство по подключению и настройке RAK811