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基于LoRa的无线传感网络设计应用

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发布日期：2024-11-25
引言
 
物联网(Internet of Things, IoT)通信技术分为有线和无线通信两大类[1]。其中，有线通信存在成本高、施工和调试过程繁琐、维护扩展困难等普遍局限性。而无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)融合分布式信息处理技术，具有组网灵活、互动友好等优势，能简化设备和通信网络，节约成本，是提升IoT监测管理水平的优势技术。近年来，WSN在IoT中得到广泛应用[2-8]，包括医疗、交通、家居、农业、工业等多种通信场景。
 
LoRa是基于扩频技术的低功耗、远距离的WSN，具有较强的抗干扰能力和组网便捷的优势，可有效防止同频串扰。综上所述，本文基于LoRa设计了一种无线传感网络，在MAC层协议中进行了防碰撞机制和功率自适应的设计，使得本网络传输时延小、功耗低，能够实现多终端、远距离的可靠无线通信。
 

扩频LoRaWAN标准节点终端无线数传模块 型号：IDM-KP18

LoRaWAN标准节点终端无线数传模块一款小体积、微功率、低功耗、高性能、远距离的LoRaWAN标准节点终端无线数传模块。内部自动扩频计算，信道调频，可支持Class A和Class B模式，适配标准型LoRaWAN网关。在LoRaWAN标准协议工作模式下，星状网络可以使用网关来解决可能的结点冲突问题和低功耗问题。其对于空间与功耗要求非常极端的嵌入式设备提供了极佳选择，如采用锂电池供电，电池寿命可达到10几年，非常适合无线数据采集系统等需要长期依赖电池供电的场合，产品拥有多种特殊工作模式，易用于用户进行集成开发。

特点：

邮票孔超小尺寸设计, 适合对空间要求极高的嵌入式设备

超低功耗省电设计, 工作电压2.1 -3.6V, 非常适用于电池供电

电流消耗 2.8mA（接收）, 30mA（发射）, 1.5uA（待机）

四种工作模式, 多状态, 适用广泛, 零等待唤醒, 具有空中唤醒功能

400米传输距离(5Kbps)

支持频率433MHz, 470MHz, 868MHz, 915MHz

超低10mW发射功率(可设置)

接收灵敏度-113dBm@1Kbps

调制方式FSK

采用UART/TTL标准接口

多频道可设, 收发256Bytes数据缓冲区

内置看门狗

尺寸 21.5*14.2*2.4(mm)

应用：

各种小型、嵌入式设备进行无线通信控制

无线智能传感器、无线测温、无线温湿度监控、在线温度监测预警

各种工业、电力、石油、物流、厂房车间设备控制和数据采集

各种压力、温度、流量仪表

电子产品、模型、机器人无线控制

电力无线报警器、故障指示器、故障检测装置

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