LORA通信基础介绍

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LORA通信基础介绍

2023-12-04 23:03| 来源: 网络整理| 查看: 265

LORA的使用侧重在以下几个方面:

        1.lora是什么其特点?

        2.物理模块的特点及使用方式

一.lora有什么特点

        1.lora无线通讯

        lora全称 long range radio,是一种由SEMTECH 设计实现具有特殊协议栈的无线通讯技术。lora与WiFi,ZigBee,Bluetooth一样,其本质还是基于无线网络的一个通讯协议。这个技术采用了一些特殊的编解码及载波设计方式,能够在低功耗的条件下完成较远距离的信号传输。

        lora的应用特点是:无线通信(LLCC68 目前在设计中使用的载波起始频段在47MHZ);低功耗;远距离传输

        lora适用的场景:智慧农田,远程抄表,道路远程灯控,(粮)仓储检测

        lora常见的网络拓扑结构是星型结构,在该结构中存在多个子节点和一个具有Intent能力的主机。节点通过和主机上集成的lora模组通信,实现节点数据传输到主机。主机再通过网络接口将数据发送到互联网。

       lora通信基础的通信单元是“码片”(我的理解是无线通信调整出来的信号最小可分辨单位,比如N个波),多个码片构成一个“符号”(就是我们需要传输数据的0或者1)。

        码片按照功能属性可以区分为符号码(体现符号内容的码片)和纠错码(用于矫正码片传输错误的码片类似于CRC校验值)。

        2.lora无线通讯关键参数

        lora通信的几个关键参数:扩频因子;调制带宽;(纠错)编码率;发射功率

        扩频因子:白话文就是用多少个码片表示一个符号。SF = 码片个数/符号个数

        编码率:白话文就是每i位数据理论只需要产生n个符号,但是实际上为了纠错和校验多生成了m个符号,n/(m+n)就是编码率。调节编码率可以通过降低通讯速度提升准确率

        信号带宽:是指用于通信的信道宽度,信道带宽越大,通讯速度就会越快。

        发射功率:发射功率就是发射无线信号的强度,该强度一般是可以调节的,发射功率越大,对应的通信能力越强,主要表现在通信距离的提升机穿墙能力的提升

        3.lora通讯协议

        lora通讯帧 = 前导码 + 报头 + 有效载荷 + CRC校验

        前导码:是具有N个位长度的引导信号,用于无线接收同步,其中N可以设置。

        报头:报头是可有可无的,如果有报头我们一般称为显示报头,如果没有就称为隐式报头。

报头 = 有效载荷长度 + (纠错)编码率 + 报头CRC校验码

        有效载荷:就是应用层的数据内容

        CRC校验:就是数据应用层数据的校验和。

二、物理模块的特点及使用方式

        1.LLCC68

        lora无线模块使用中目前使用过的就是LLCC68,这是一款低功耗,超远举例,高增益的无线模块,支持FSK和LORA信号调制。

        芯片的主要控制IO是:

        DIO1:芯片的输出引脚,可以通过配置芯片的寄存器,设置当LLCC68内部发生TX_DOWN ,TX_TIMEOUT,RX_DOWN,RX_TIMEOUT,CAD(侦测到前导码)事件发送时输出特定电平。配合寄存器读取函数获取芯片的工作状态,进行相关的操作。

        BUSY:芯片忙引脚,用于提示芯片是否可以进行指令操作

        NRESET:芯片复位引脚。

        SPI(CS,CLK,MOSI,MISO):SPI通信引脚。

        对于LLCC68的使用实际上就是使用其配套的模块资料。资料包含两部分内容(软件SDK+LLCC68的用户手册)

        其中用户手册是重点,在手册中重点是以下几个章节:

        1.operational modes 主要接受了LLCC68的几种工作模式,及模式之间装换方式

        2.Command interface 介绍了LLCC68对外开方的接口(SDK中功能函数的说明)可以通过接口获取状态,进行模块工作状态控制等,还包含有从模块中获取到的相关寄存器值的含义。

        3.Application 常用的几种应用场景中,该如何调用接口进行操作,

        4.Known Limitations 一些芯片应用的BUG及对应的解决方式。

        5.Register Map  、List of Commands芯片内部寄存器的分布及芯片支持的命令操作。

 



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