Módulo transmissor-receptor LoRa

Tipos de módulos de transmissor e receptor LoRa

LoRa é uma rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) que utiliza ondas de rádio para conectar dispositivos a longas distâncias. O módulo de transmissor e receptor LoRa oferece uma solução LPWAN que funciona dentro de um ecossistema LoRa.

Um módulo de transmissor e receptor LoRa é um dispositivo pequeno e compacto que pode transmitir e receber dados. Esses módulos possuem antenas, circuitos e um chip de rádio. Alguns podem ter um microcontrolador para processamento de dados. Existem vários tipos de módulos LoRa, incluindo:

• SX127x da Semtech

  A família SX127x inclui vários chips para construir módulos LoRa e integrar rádios de alto desempenho. Existem vários chips, como SX1276, SX1277, SX1278 e SX1279, com faixas de frequência variadas. Os chips podem operar dentro de 137-1020 MHz e possuem recursos como FSK, LoRa e modulação OOK. Os módulos SX127x têm taxas de dados de até 37,5 kbps e uma potência de saída máxima de +20 dBm.

• Módulos HopeRF RFM LoRa

  HopeRF é um fabricante popular de módulos LoRa com vários produtos RFM LoRa. Seus módulos oferecem uma solução fácil para adicionar comunicação LoRa a dispositivos. As séries RFM95/96/97/98 são transceptores de alto desempenho que operam em diferentes faixas de frequência, incluindo RFM95 (868 MHz/915 MHz), RFM96 (915 MHz), RFM97 (433 MHz) e RFM98 (433 MHz). Esses módulos têm uma interface SPI fácil de usar e funcionam com microcontroladores.

• Módulos Microchip LoRa

  A Microchip Technology desenvolveu os módulos microchip RN2483 e RN2903. Esses são módulos certificados com uma MCU e um chip LoRa. O RN2483 funciona dentro das bandas de 868 MHz e 865 MHz, enquanto o RN2903 opera dentro da frequência de 902-928 MHz. Esses módulos atendem aos requisitos para certificações FCC, IC, CE e TELEC. Eles têm uma interface de comando simples para facilidade de uso e integração e baixo consumo de corrente.

• Moteino by LowPowerLab

  Moteino é um módulo LoRa amigável para DIY, projetado para entusiastas e desenvolvedores. Ele vem em diferentes versões, incluindo Moteino (nrf801) com RFRadio e um nRF6104 para programação NRF Wireless e Moteino Mega (nrf802) que vem com um ATmega1284P, conectado a um rádio RFM69RF para programação sem fio. É adequado para aplicações de rede de sensores sem fio.

• Kits Adafruit LoRa

  A Adafruit também fornece kits LoRa com uma placa de desenvolvimento e um módulo RFM95/96. Seu Feather 32u4 LoRa e Feather nRF52832 LoRa são adequados para aqueles que desejam aprender sobre LoRa e criar aplicativos personalizados. Eles são ideais para projetos educacionais, de prototipagem e DIY.

Função e recursos do módulo de transmissor e receptor LoRa

Os módulos LoRa oferecem uma gama de funções e recursos que os tornam eficazes para comunicação sem fio de longo alcance.

• Transmissão de longo alcance

  A tecnologia LoRa permite a transmissão de longo alcance (até 15 km em áreas rurais e 5 km em ambientes urbanos) a baixo custo.

• Baixa potência

  Os módulos LoRa usam muito pouca energia ao transmitir, o que prolonga a vida útil da bateria e permite que os nós operem em baterias pequenas por vários anos.

• Conectividade sem fio

  Os módulos LoRa oferecem conectividade sem fio que minimiza a necessidade de conexões com fio entre nós.

• Transmissão de dados digitais

  Os módulos LoRa transmitem dados digitais usando modulação de espectro espalhado. A transmissão consiste em chirp de diferentes durações, com chaveamento ligado e desligado determinando os níveis lógicos.

• Demodulação e processamento de banda base

  O sinal de RF do módulo LoRa é demodulado e o processamento de banda base é realizado antes que os dados sejam enviados para o microprocessador/microcontrolador por meio de uma interface serial.

• Faixas de frequência

  Os módulos LoRa operam em várias faixas de frequência, incluindo 169 MHz, 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz e 2,4 GHz. Regiões diferentes permitem regulamentações de banda de frequência diferentes.

• Canais

  O número de canais disponíveis para transmissão depende da faixa de frequência. Por exemplo, a banda de 868 MHz tem 8 canais, a banda de 915 MHz tem até 16 canais e a banda de 2,4 GHz tem mais de 125 canais.

• Taxa de dados

  Os módulos LoRa suportam diferentes taxas de dados dependendo da largura de banda, fator de espalhamento e razão sinal-ruído (SNR) do sinal de RF.

• Taxa de dados adaptativa (ADR)

  LoRa permite taxas de dados adaptativas (ADR) que permitem a gestão remota das taxas de transmissão e recepção de dados de um nó.

• Robustez e sensibilidade

  Os módulos LoRa oferecem excelente sensibilidade do receptor em uma ampla faixa de RF, são menos propensos à degradação e podem funcionar em ambientes de rádio desafiadores.

• Arquitetura LoRaWAN

  Os módulos LoRa incluem muitos dispositivos finais com módulos LoRa que se comunicam com gateways suportados por um servidor de rede que gerencia a rede. Os dispositivos finais se comunicam com o gateway diretamente por meio de LoRa.

Cenários

Existem muitas aplicações práticas para módulos de transmissor e receptor LoRa em ambientes industriais e pessoais:

• Agricultura inteligente: os módulos de transmissor e receptor LoRa desempenham um papel importante nas áreas agrícolas. Eles obtêm dados em tempo real sobre a umidade do solo, temperatura e outros fatores para ajudar os agricultores a otimizar os recursos, aumentar a produção de culturas e conservar água. Além disso, a capacidade de longo alcance desses módulos fornece cobertura para grandes áreas.
• Monitoramento ambiental: esses módulos podem ajudar a monitorar as condições ambientais medindo a qualidade do ar, rastreando situações perigosas e observando sinais de descarte ilegal no ambiente. Muitas organizações usam o sistema LoRa para resolver problemas relacionados ao descarte ilegal de resíduos e saúde ambiental.
• Estações meteorológicas: o tempo utiliza módulos LORA para coletar informações sobre as condições atmosféricas, como umidade, temperatura e pressão do ar, etc. Os módulos transmitem os dados de forma confiável para um sistema centralizado para avaliação e monitoramento adicional.
• Monitoramento de cuidados pessoais: a implementação de módulos LoRa na área da saúde pode melhorar significativamente os sistemas de monitoramento de pacientes, aprimorando a qualidade das instalações de saúde em todo o mundo. Esses módulos de longo alcance recebem dados dos pacientes, incluindo sinais vitais, frequência cardíaca e outros sintomas, de sensores conectados ou dispositivos vestíveis e os transmitem para especialistas médicos para monitoramento e avaliação. Isso ajuda os médicos a fornecer tratamento oportuno e tomar decisões médicas.
• Aplicações de cidades inteligentes: módulos com tecnologia LoRa podem ser usados para monitorar estacionamentos, fornecendo a posição do veículo e a disponibilidade de vagas em toda a cidade. Eles também podem ajudar a controlar e monitorar sinais de trânsito coletando informações de trânsito para evitar problemas de congestionamento. Outras aplicações incluem rastreamento de transporte público e gerenciamento de ativos da cidade (como lixeiras, postes de iluminação etc.) com a ajuda desses módulos.

Como escolher módulos de transmissor e receptor LoRa

Ao comprar um módulo Lora RX TX, é importante avaliar o vendedor e a qualidade do módulo, pois eles afetarão o produto final. No caso de compradores empresariais e grandes encomendas, os seguintes critérios também devem ser considerados:

• Quantidade: alguns vendedores têm uma quantidade mínima necessária para se qualificar para um desconto em pedidos em massa. Outros têm um mínimo para fazer um pedido. Ambos precisam ser avaliados antes de entrar em contato com um vendedor.
• Certificados do produto: ao comprar em massa, um dos documentos e certificados do vendedor pode ser necessário para a conformidade do produto final. Saber disso antes de fazer um pedido pode economizar tempo.
• Pedido de amostra: antes de fazer um pedido em massa, solicitar um pedido de baixa quantidade para revisar o produto pode ser uma boa ideia. Isso ajudará a determinar se o produto se ajusta ao projeto. Em alguns casos, os vendedores só oferecerão uma baixa quantidade como amostra.
• Capacidade de produção: dependendo do projeto e do prazo de entrega, a capacidade de produção afetará a escolha dos vendedores. Se um módulo for necessário rapidamente, ele deve ser de um fabricante que possa atender ao prazo.
• Serviço pós-venda: após o pedido, a interrelação do serviço do vendedor dependerá de quanto se sabe sobre o vendedor. Solicitar documentação e certificados antes de fazer um pedido será mais fácil se eles não forem conhecidos.
• Encomendas OEM: se o pedido for personalizado com a marca do comprador, é melhor saber de antemão quais vendedores podem oferecer esse serviço.
• Métodos de pagamento: alguns vendedores aceitam apenas métodos de pagamento específicos. No entanto, saber disso de antemão pode ser útil para as finanças do comprador.

Módulo de transmissor e receptor LoRa Q&A

P1: Qual é o alcance de transmissão de sinais deste módulo?

A1: O módulo de transmissor e receptor LoRa pode enviar sinais a longas distâncias, às vezes até 15 quilômetros ou mais (isso é cerca de 9 milhas!). O alcance exato dependerá de fatores como o ambiente e o tipo de antena usada.

P2: Para que as pessoas podem usar?

A2: Como permite que um dispositivo envie um sinal que outro dispositivo pode receber, o módulo de transmissor e receptor LoRa é útil para uma ampla gama de aplicações. As pessoas o usam para qualquer coisa, desde o envio de dados de sensores de locais remotos até o controle de máquinas localizadas em locais distantes.

P3: O que significa ''LoRa''?

A3: LoRa é o nome da tecnologia de rádio especial ou modem que é usado para transmitir os sinais. LoRa permite a comunicação de longo alcance entre dispositivos.

P4: O que significa ''LoRa''?

A4: ''LoRa'' significa ''Long Range'' (Longo Alcance).

P5: O que significa ''LPWAN''?

A5: LPWAN é Low-Power Wide Area Network (Rede de Área Ampla de Baixa Potência). Refere-se a redes como LoRaWAN que conectam dispositivos de baixa potência a longas distâncias.