WisGate Developer D3+ RAK7243C EG95-E EU868

Устройство RAK7243C LTE/GPS/LoRa WisGate Developer D3+ диапазона EU868 — это современный, полноценный, и экономически эффективный шлюз, способный со старта помочь в разработке или проектировании индивидуального варианта системы беспроводной связи, использующей достоинства технологии LoRa. Уникальность RAK7243C WisGate Developer D3+ среди немногих конкурентов заключается в возможности реализации инновационной сетевой архитектуры, значительно более выгодной по сравнению с другими системами ближнего действия (Bluetooth или WiFi, интегрированной в Raspberry Pi).

Конструкция RAK7243C Developer D3+ сочетает расширение RAK2245 Pi Hat Edition EU868 (семейство RAK2245) и расрширение RAK2013 EG95-E Pi HAT 4G/LTE IoT/M2M, установленное поверх недорогого одноплатного компьютера Raspberry Pi 3B+. Обе электронные платы помещены в стильный корпус Pilot Gateway. Съёмный LoRa-модуль RAK2243 Pi Hat Edition EU868 (семейство RAK2245) построен на радиочастотном чипе SX1301 от компании Semtech, со встроенным в ядро LPWAN-концентратором и мощным движком обработки цифрового сигнала. Одновременно RAK2243 Pi Hat способен принимать до 8 пакетов LoRa, включает в себя навигационный чип GPS, а также оснащён теплоотводящим радиатором, способствующим лучшей производительности системы.

RAK7243C WisGate Developer D3+ EU868 (ранее Pilot Gateway Pro) идеально подходит для прототипирования, создания пробной демонстрационной концепции или оценки проекта на любом этапе, и для конечного целевого использования. Операционная система, входящая в комплектацию с устройством (может быть свободно загружена пользователем из репозитория RAKwireless), и подготовленная к использованию вместе со шлюзом, позволяет подключит RAK7243C к серверу LoRaWAN. Настройка системы LoRaWAN дружественна к разработчикам и проста для пользователей с недостаточными техническими знаниями. Благодаря наилучшему соотношению цены и функциональности, LoRa-шлюз RAK7243C может послужить оптимальным решением для самых разнообразных приложений, таких как умные сети, интеллектуальные фермы и другие корпоративные IoT-приложения.

Ключевые особенности

• Собранный, полностью функционирующий шлюз
• Радиочастотный процессор SX1301, эмулирующий 49 х Lora демодуляторов, 10 параллельных путей демодуляции, поддержка до 8 каналов UpLink / 1 канала DounLink
• Встроенный GPS-модуль Ublox MAX-7Q и теплоотводящий радиатор
• Модернизированный радиатор для лучшего рассеивания тепла и снижения теплового шума
• 2 входных РЧ блока SX125X TX/RX для высокой/низкой частоты
• Чип радиомодема EG95-E с поддержкой 4G/LTE категории 4 (Cat 4)
• Поддержка голосовой функции Voice-over-LTE (VoLTE)
• Поддержка карт Nano SIM и eSIM
• Интегрированы аудиокодек и аудиоусилитель
• Поддержка 5-вольтового питания с номинальным током потребления 2.5 А
• Мощность передатчика (Tx) до 27дБм, чувствительность приёмника (Rx) до -139дБм с коэффициентом расширения SF12, ширина канала (Bandwidth) 125кГц
• Совместимость со спецификацией LoRaWAN 1.0.2
• Поддержка глобального безлицензионного диапазона EU868
• Съёмная верхняя крышка корпуса, в нижней части корпуса стойка для материнской платы 
• Поддержка полностью открытого исходного кода подключения к серверу LoRaWAN

Технические характеристики

• Питание: 5В DC
• Энергопотребление: 300 ~ 3500 мА
• Частотный диапазон: 863 МГц ~ 870 МГц
• Тип модуляции: FSK/LoRa
• Сотовый модуль: Quectel EG95-E
• Сотовая сеть:
• 2G/GSM (GPRS)
• 3G/UMTS (WCDMS/DC-HSDPA/HSUPA)
• 4G/LTE (Cat 4)
• Глобальные диапазоны:
• GSM - 900/1800 МГц
• WCDMA - B1/B8
• LTE FDD - B1/B3/B7/B8/B20/B28A
• Скорость данных:
• GPRS, макс. - приём 107 Кб/с, передача 85.6 Кб/с
• GSM/EDGE, макс. - приём 296 Кб/с, передача 236.8 Кб/с
• WCDMA, макс. - приём 384 Кб/с, передача 386 Кб/с
• HSUPA, макс. - передача 5.76 Мб/с
• UMTS/DC-HSDPA, макс. - приём 42 Мб/с
• LTE FDD, макс. - приём 150 Мб/с, передача 50 Мб/с
• Голосовая IP-телефония: VoLTE, встроенные аудиоусилитель и кодек
• Интерфейс Антенна: 4 разъёма uFL iPEX для антенн LoRa, GPS и LTE
• Размеры: 92 х 68.3 х 53.5 мм
• Адаптер питания: вход 100-220В AC 50/60 Гц, выход 5В/3А DC

Комплектация

• RAK7243С LPWAN EG95-E LTE/GPS/LoRa Developer D3+ Gateway EU868 - 1шт
• Антенна GPS - 1шт
• Антенна 4G/LTE - 2шт
• Антенна LoRa 868 МГЦ - 1шт
• Адаптер питания - 1шт
• Карта miscroSD 16ГБ - 1шт
• Адаптер USB Type C в Micro USB - 1шт

Блок-схема шлюза RAK7243C

Приведённая диаграмма отображает основной концепт конструкции системы LoRaWAN. Шлюз RAK7243C разработан с целью стать центральным связующим аппаратным решением для многочисленных независимых устройств, использующих радиокоммуникацию на основе технологии модуляции сигнала LoRa. Представленная схема системы связи с интеграцией RAK7243C может принимать и передавать радиосообщения. Обработка радиосообщений, также как и связанных с протоколом задач, выполняются встроенной хост-системой (Raspberry Pi). Полученные и обработанные радиосообщения отправляются на сервер LoRaWAN.

Обзор шлюза-концетратора LoRa/GPS/LTE-4G RAK7243C Developer D3+ (Pilot Gateway Pro)

Физические размеры RAK7243C, мм

Спецификация антенн

Антенна LoRa

• КСВН (VSWR): 1.5:1
• Усиление (Gain): -2.0 дБи
• Разъём: гнездо RP-SMA
• Рабочая температура и влажность: -35°С ~ +80°С, H: 0% ~ 95%
• Температура и влажность хранения: -40°С ~ +85°С, H: 0% ~ 95%

Антенна 4G/LTE

• Частоты (МГц): 700 / 800 / 880 / 960 / 1710 / 1880 / 2170
• КСВН (VSWR): 9.3 / 4.6 / 3.6 / 4.9 / 9.3 / 4.4 / 15
• Усиление (дБи): 1.63 / 1.84 / 1.96 / 2.23 / 0.03 / 0.01 / 1.97
• Рабочая температура и влажность: -35°С ~ +80°С, H: 0% ~ 95%
• Температура и влажность хранения: -40°С ~ +85°С, H: 0% ~ 95%

Антенна GPS

• Диапазон частот приёма: 1575.42±1.1
• Центральная частота (МГц) с 30мм2 плоскостью заземления: 1575.42
• Ширина канала (МГц) (Обратные потери ≤ -10дБ): ≥10
• КСВН (VSWR) в центральной частоте: ≤2.0
• Усиление (Зенит) (дБи тип.) с 70мм2 плоскостью заземления: 4.5
• Поляризация: круговая правая
• Импеданс: 50 Ом
• Частотно-температурный коэффициент (ppm/°C): 0±10
• Рабочая температура и влажность: -35°С ~ +80°С, H: 0% ~ 95%
• Температура и влажность хранения: -40°С ~ +85°С, H: 0% ~ 95%

Характеристики усилителя

• Диапазон частот: 1575.42 МГц
• Усиление: 27 дБ
• КСВН (VSWR): ≤2.0
• Коэффициент шума: ≤2.0 дБм
• Питание: 3 ~ 5В
• Ток потребления: 5±2 мА

Программное обеспечение

1. Файл образа ОС v4.2.6 для RAK7243C (zip архив)
2. Etcher-Portable-1.4.9-x64 (zip архив)

Техническая документация

1. Краткое руководство пользователя RAK7243С WisGate Developer D3+ (ссылка на офф.сайт)
2. Руководство пользователя RAK7243/RAK7243C v1.1 (англ., PDF)
3. Инструкция по сборке RAK7243 Developer D3 (англ., PDF)
4. Как зарегистрировать узел LoRa в RAK-шлюзе со встроенным LoRaServer (англ., PDF)
5. Инструкция записи образа ОС на карту MicroSD (англ., PDF)
6. Отчет об испытаниях RAK7243 в окружающей среде (англ., PDF)
7. Сертификация CE и FCC для RAK7243 (zip архив)