LoRa模块和无线串口模块定点传输应用详解

随着科学技术的飞速发展,智能家居、智慧农业、智慧城市如雨后春笋。而这些行业的发展离不开无线的应用。传统的有线连接不仅成本高,而且布线安装、维护等也是成本巨大。并且机动性也很差,不能满足智能行业的发展需求,因此无线的应用走上了智能行业发展的舞台。今天亿佰为大家分享下《LoRa模块和无线串口模块定点传输应用详解》

E22系列lora模块

在无线应用中,同一环境中往往具有多个无线模块在使用,由于射频本身的特性影响,导致无线模块相互传输过程中很容易造成干扰。干扰是由于同一个环境中使用了多对模块同时发射造成的。在多个模块处在同一个通信频段时,当一个模块在发送的时候,处于同一频段的模块都能接收,而当多个同时发送的时候,就会造成干扰,这种情况下就会导致都无法接收。

E32系列lora模块

但是,有些应用需要处在不同频段下的模块需要进行通信,或者需要实现自定义组网应用,就需要避免这样的干扰产生。为了避免这种干扰的情况的发生以及以上的应用的可行性,成都亿佰特电子科技有限公司推出了一种传输方式---定点传输。成都亿佰特电子科技有限公司支持定点传输的模块主要有E30系列、E31系列、E32系列和E22系列产品.

E31系列lora模块

E30系列lora模块

定点传输详解

成都亿佰特电子科技有限公司推的定点传输方式可以实现跨信道传输和跨地址传输。对于传统的串口模块来说,通信的频点一般情况下都可以设置,但是通信必须信道相同。对于成都亿佰特电子科技有限公司的无线串口模块来说,最大信道支持256个,地址支持范围0 -- 65535,加上定点传输功能,同一环境中允许足够多对的无线模块成对使用而互不干扰。

定点传输是指处在任意信道、任意地址的无线串口模块可以发送数据给处在任意信道、任意地址的另一个无线模块。具体要传输给哪个地址、信道的模块,由发送模块发送数据的内容决定。

例如由A定点发送给D,假如A模块地址为0xaaaa,A的信道为0xaa;B模块地址为0xbbbb,信道为0xbb;C模块地址为0xcccc,信道为0xcc;D模块地址为0xdddd,信道为0xdd;E模块地址为0xeeee,信道为0xee。那么A发送给D的数据格式为:dddddd + 数据内容。数据发送以16进制发送。

定点传输详解

定点传输的应用

当环境中有多个接收设备但我们只希望一个目标设备接收到发送放发送的数据时,定点传输则体现出它的优势。在定点传输时,模块会将串口数据的前三个字节识别为:地址高+地址低+信道,并将其作为无线发射目标。如下图,发送设备需要将数据发送给B接收设备,在这个环境中有ABCD四个接收设备,需要只能B接收,那么发送设备只需要在发送数据内容前端加上B设备地址B_Addr, B设备通道B_Ch,发送出去后,就只能由B接收,A、C、D收不到任何数据。

定点传输的应用

空中唤醒简介

无线网络应用中,通常要求节点尽可能休眠,最大限度降低功耗,但又希望节点能尽可能及时地收发无线数据,这似乎是个不可调和的矛盾。但是有个神奇的功能,空中唤醒。节点即使处于休眠,当需要节点工作时可以直接通过无线手段唤醒该节点

原理简单说,即当模块定义为发射方时,发射前会自动增加一定时间的前导码,无线节点进行周期性地唤醒,监听下网络。一旦捕捉到前导码就进入正常的接收流程,若没有就立即休眠,等待下一次唤醒。为了让数据传输时,无线节点不会错过有效数据,机制上要保证前导码的持续时间要略长于节点的休眠时间。

多数据包的采用前导码方式可以让节点更加的省电。通常空中唤醒最大难点是会被噪音误唤醒,因为监测前导码是采用信道监听,判断信道的RSSI是否大于某个阈值。一旦有噪音,则这次唤醒就白白耗了一个周期的电。但是噪音有一个特点是,无规则,持续性。由于多个数据包做的前导码中带有固定间隔的休息时间,因此这个休息时间可以用来将前导码和噪音有效区别开。如果不小心被噪音唤醒,节点在接下来没检测到静默周期,则可确认是噪音,那么就立即睡眠以省电。

空中唤醒简介

图片来源于LoRa官方AN文档《LoraLowEnergyDesign_STD.pdf》

特别说明:由于是低功耗系统,因此单点唤醒模式的使用有一定的限制。