新聞中心

EEPW首頁(yè) > 手機(jī)與無(wú)線通信 > 新品快遞 > 高性能、低成本的LoRa Core? LLCC68芯片如何幫助傳統(tǒng)小無(wú)線連接市場(chǎng)

高性能、低成本的LoRa Core? LLCC68芯片如何幫助傳統(tǒng)小無(wú)線連接市場(chǎng)

作者: 時(shí)間:2021-02-01 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

在過(guò)去幾年中,隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和市場(chǎng)的快速發(fā)展,各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也不斷涌現(xiàn)并加速發(fā)展,對(duì)低成本、高性能的物聯(lián)網(wǎng)鏈接技術(shù)的需求不斷提高,而傳統(tǒng)的小無(wú)線技術(shù)在最近10多年中技術(shù)停滯,逐漸無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202102/422567.htm

針對(duì)這一需求,Semtech公司開(kāi)發(fā)了高性能、低成本、更穩(wěn)定的LoRa Core? LLCC68芯片,來(lái)幫助傳統(tǒng)小無(wú)線鏈接市場(chǎng)的發(fā)展。

1612169523610375.png

選擇LoRa Core? LLCC68的三大理由:

●   LLCC68同時(shí)支持LoRa模式和FSK模式

●   與傳統(tǒng)的小無(wú)線產(chǎn)品相比,LLCC68的FSK模式的靈敏度更高

●   LLCC68的LoRa?模式支持更完善的性能和解決方案

LoRa Core? LLCC68能夠滿足市場(chǎng)多種無(wú)線傳輸需求,其目標(biāo)應(yīng)用市場(chǎng)包括:

●   現(xiàn)有FSK小無(wú)線市場(chǎng)

●   基于LoRa的智能家居應(yīng)用

●   需要抗干擾、遠(yuǎn)距離且實(shí)時(shí)性的工業(yè)控制場(chǎng)景

●   原有LoRa不需要超遠(yuǎn)距離的場(chǎng)景

穩(wěn)定的供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對(duì)FSK和LoRa?無(wú)線通信并不陌生,它們都是應(yīng)用最廣的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。LoRa一詞取自英文Long Range兩個(gè)單詞的首字母Lo和Ra,代表“遠(yuǎn)距離”的意思。LoRa原本也是基于FSK通信的原理,但它是一種創(chuàng)新的線性調(diào)頻擴(kuò)頻的物理層調(diào)制技術(shù)(Chirp Spread Spectrum,CSS),最早由法國(guó)幾位年輕人創(chuàng)立的一家創(chuàng)業(yè)公司Cycleo推出。

2012年,全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商Semtech收購(gòu)了這家法國(guó)公司,將這一種調(diào)制技術(shù)與其深厚的射頻和混合信號(hào)芯片技術(shù)相結(jié)合,推出了具有低功耗、長(zhǎng)距離和高靈活性的系列芯片并取名“LoRa”。近幾年,Semtech公司基于LoRa技術(shù)不斷進(jìn)行芯片、軟件和云/智能化優(yōu)化,開(kāi)發(fā)出一整套LoRa通信芯片解決方案,包括用于網(wǎng)關(guān)和終端上不同款的LoRa芯片,開(kāi)啟了LoRa芯片在全球廣受歡迎的產(chǎn)品化之路。

Semtech作為一家全球性的公司,其分布在世界各地的資源體系將保障LoRa等芯片的供應(yīng)。Semtech LoRa芯片的產(chǎn)品研發(fā)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)在歐洲,從而能夠保證順暢而全面的創(chuàng)新技術(shù)合作。在中國(guó)銷售的LoRa芯片都是在瑞士研發(fā)和供應(yīng),其在中國(guó)市場(chǎng)的銷售不受國(guó)際技術(shù)貿(mào)易環(huán)境的影響。同時(shí),Semtech已經(jīng)在歐洲和中國(guó)授權(quán)了兩家芯片合作伙伴生產(chǎn)LoRa芯片產(chǎn)品,這使得LoRa芯片供應(yīng)實(shí)現(xiàn)了多元化,在中國(guó)運(yùn)營(yíng)的LoRa網(wǎng)絡(luò)可得到極為可靠和穩(wěn)定的芯片保證。

Semtech在LoRa芯片設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了外圍電路的設(shè)計(jì)、采購(gòu)便利性以及成本,在開(kāi)發(fā)LoRa Core? LLCC68芯片時(shí),基于這些考慮因素,提供了全新的參考設(shè)計(jì)。該開(kāi)發(fā)套件基于全部國(guó)產(chǎn)的、性能和供應(yīng)穩(wěn)定的外圍元器件,由于不需要溫補(bǔ)晶振和PA等器件,其整體成本很低??梢詭椭蛻艉秃献骰锇樵趥鹘y(tǒng)中低速率FSK技術(shù)應(yīng)用中降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),并以高性價(jià)比的解決方案去面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)。

創(chuàng)新的技術(shù)是核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

作為一種創(chuàng)建長(zhǎng)距離通信連接的物理層無(wú)線調(diào)制技術(shù),LoRa已成為在全球廣受歡迎的創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),它主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行(即非授權(quán)頻段),包括433、470、868、915MHz等。從組網(wǎng)模式來(lái)看,LoRa常采用星狀網(wǎng)絡(luò),即網(wǎng)關(guān)星狀連接終端節(jié)點(diǎn),但終端節(jié)點(diǎn)并不綁定唯一網(wǎng)關(guān),因而終端節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)可發(fā)送給多個(gè)網(wǎng)關(guān)。理論上來(lái)說(shuō),用戶可以通過(guò)Mesh、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者星形的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的LoRa組網(wǎng)。

LoRa技術(shù)不需要建設(shè)基站,一臺(tái)網(wǎng)關(guān)便可控制較多設(shè)備,并且布網(wǎng)方式較為靈活,可大幅度降低建設(shè)成本。LoRa將其自組,安全,可控等諸多特性與物聯(lián)網(wǎng)碎片化、低成本、大連接的需求相結(jié)合,因此被廣泛部署在智慧社區(qū)、智能家居和樓宇、智能表計(jì)、智慧農(nóng)業(yè)、智能物流等多個(gè)垂直行業(yè)。

image.png

基于其數(shù)十年來(lái)已經(jīng)在軍事和空間通信中驗(yàn)證過(guò)的寬帶線性調(diào)頻(Chirp Modulation)技術(shù),相較于傳統(tǒng)的FSK技術(shù)以及其他穩(wěn)定性和安全性不足的短距離射頻技術(shù),LoRa在保持低功耗的同時(shí)極大地增加了通信范圍,具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。

以Semtech最新推出的LoRa Core? LLCC68器件為例,LoRa技術(shù)具有以下網(wǎng)絡(luò)特征:

1   更長(zhǎng)的通信距離:與傳統(tǒng)FSK技術(shù)相比,LoRa的靈敏度更接近香農(nóng)定理的理論極限值,而且打破了傳統(tǒng)FSK窄帶系統(tǒng)的實(shí)施極限。

image.png

2   更強(qiáng)的抗干擾能力:LoRa采用了擴(kuò)頻技術(shù),可以在噪聲之下最高 20dB 還能正常接收(LLCC68支持17.5dB之下), 而FSK理論上需要在噪聲之上8dB才能保證要求的PER;LoRa能夠容忍更強(qiáng)的突發(fā)性的隨機(jī)干擾, 如果突發(fā)長(zhǎng)度< ? LoRa的符號(hào)長(zhǎng)度,其靈敏度惡化將<3dB,干擾占空比 <50%。

image.png

3   全程低功耗:LLCC68器件的休眠電流小于1uA,工作時(shí)的發(fā)送電流為45mA@17dBm,接收電流僅為5mA。由于采用了Semtech創(chuàng)新的LoRa? CAD技術(shù),整個(gè)喚醒過(guò)程僅需要約2個(gè)symbol時(shí)間,其中約1個(gè)symbol接收 (接收電流),以及1個(gè)symbol的時(shí)間計(jì)算,這時(shí)的電流為接收模式的50%左右。但在相同的速率下,F(xiàn)SK一般需要3bytes或以上的前導(dǎo)用于接收同步,接收窗口需要打開(kāi)5ms以上;在相同速率下,執(zhí)行周期偵聽(tīng)(WOR)時(shí),LoRa的電池續(xù)航時(shí)間是FSK的 3到4 倍。

4   更大的網(wǎng)絡(luò)容量:LoRa在同頻段通訊類似碼分復(fù)用,同頻段不同擴(kuò)頻因子不會(huì)互相干擾,這得益于LoRa在節(jié)點(diǎn)的發(fā)包頻次、數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度、信號(hào)質(zhì)量及節(jié)點(diǎn)的速率、可用信道數(shù)量、基站/網(wǎng)關(guān)的密度、信令開(kāi)銷和重傳次數(shù)等網(wǎng)絡(luò)容量決定因素上的全面創(chuàng)新和優(yōu)化。正是基于這些特性,LoRa可以實(shí)現(xiàn)按需部署。

image.png

LoRa不需要溫補(bǔ)晶振

當(dāng)前,全球各地都在推進(jìn)疫情的進(jìn)一步防控與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相互協(xié)同,物聯(lián)網(wǎng)、5G、智能化等技術(shù)將在其中扮演更重要的角色,中國(guó)政府正在不斷推進(jìn)的“新基建”也在轉(zhuǎn)化成為新的發(fā)展動(dòng)力。目前溫補(bǔ)晶振的缺貨給無(wú)論是移動(dòng)通信模塊,還是傳統(tǒng)的FSK小無(wú)線通信都帶來(lái)了困擾。

LoRa技術(shù)的原理使其對(duì)頻偏不敏感,如采用LoRa的BW125_SF9設(shè)置,即使采用 +/-30ppm 的晶振也可以實(shí)現(xiàn)-129dBm@1.8kbps的靈敏度,不需要溫補(bǔ)晶振。但是,反觀其他移動(dòng)通信模塊和FSK,它們都采用了對(duì)頻率非常敏感的調(diào)制方式。

以FSK技術(shù)為例:其通信原理要求頻率偏移必須在 Fdev/4以內(nèi),才能保障靈敏度的理論值下降幅度在2dB以內(nèi),也就是即使使用 +/-2ppm的溫補(bǔ)晶振,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)-123dBm@1.2kbps 靈敏度,因?yàn)?00Hz的Fdev只能是在實(shí)驗(yàn)室里嚴(yán)苛條件下才可能實(shí)現(xiàn)。

因此,使用普通晶體的LoRa Core? LLCC68器件來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)應(yīng)用,不僅可以大幅度降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),而且還將因?yàn)椴恍璨捎脺匮a(bǔ)晶振而降低成本。



關(guān)鍵詞:

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉