LPWA物联网@@应用为@@什么需要模块@@化解决方案@@？村田@@有答案@@

judy -- 周四@@, 09/10/2020 - 15:07

部署物联网@@应用@@，需要专为@@@@IoT设计@@的@@无线通信技术@@@@，满足物联网@@的@@基本要求@@——低功耗和@@超长电池寿命@@；可靠的@@长距离覆盖@@；低运营成本等@@——即通常所说的@@低功耗广域网@@@@（LPWA）。

LPWA无线技术@@与@@人们常用的@@@@WiFi、蓝牙@@、智能手机使用的@@蜂窝移动网@@络有什么关键区别呢@@？

问题看似简单@@，难道不就是@@上面提到的@@@@“LPWA无线技术@@用在需要用低功率发送少量的@@数据的@@应用领域@@”吗@@？

实际上@@，对于应用端而言@@，一个@@更不容忽视的@@不同点在于@@，LPWA无线网@@络通常都没有指向特定的@@技术@@和@@运营商服务@@。

室内搭建个@@@@WiFi，或@@者智能手机上网@@@@，人们已经习惯了运营商负责提供服务或@@者特定的@@技术@@@@（产品@@）支持@@——路由器按照说明书设置@@，设备@@就能自动识别连接@@；移动通讯@@运营商更是@@将简单到只需要@@”打勾@@“的@@服务摆在小区门口@@。

然而@@，LPWA无线技术@@使用领域相比要广泛的@@多@@。比如@@基础设施@@、智能房屋@@、农业@@、环境检测@@、保健医疗@@、工业@@、物流运输@@、公用事业@@（水@@，煤气计量@@）、能源@@、智能建筑@@、智能城市@@、智能停车@@、定位@@跟踪@@@@、消费产品@@的@@分销零售和@@库存管理等等@@。

各行各业@@、各种场合对@@IoT设备@@的@@要求都不一样@@。

不同应用领域部署物联网@@@@（IoT），定制设备@@需要考虑的@@因素繁多@@。比如@@，设计@@、电子@@材料采购以及制造环节@@，如何保证稳定的@@供应@@并把握到恰当的@@市场窗口@@；射频标准@@@@合规@@认证@@的@@时间和@@成本@@。

另外@@，LPWA技术@@一般采用@@Sub-GHz频段来实现远距离@@数据传输@@，市场上目前有@@LoRa、Sigfox、LTE-NB1等技术@@选项@@。使用者需要考虑国家地区@@、应用需求的@@不同做出选择@@。

01

针对上述问题@@，村田@@制作所@@及其合作伙伴给出了模块@@化的@@解决方案@@。模块@@化的@@低功耗广域网@@物联网@@解决方案的@@优势很多@@：

  1. IoT设备@@小型@@化@@
  2. 简化@@BOM和@@采购@@
  3. 更快推向市场@@，把握推场窗口@@
  • 简化@@RF设计@@和@@认证@@@@
  • 优化使用设计@@资源@@
  • 降低复杂度@@，缩短测试周期@@

     4. 与@@市场领先@@IC制造商合作@@

  • 稳定的@@供应@@
  • 质量保证@@
  • 生产良率@@

     5. 射频标准@@@@

  • 节省产品@@认证@@的@@时间和@@成本@@
  • 合规@@
  • 低风险@@

做为@@电子@@零件制造商@@，Murata的@@名字通常使人首先想到采用陶瓷材料的@@电子@@组件@@，例如多层陶瓷电容器@@、表面声波滤波器和@@陶瓷谐振器@@。

实际上@@，村田@@制作所@@还经营蓝牙@@和@@@@Wi-Fi无线通信组件@@，在全球额智能手机的@@这些组件市场中占有很大份额@@，被称为@@近场通信组件专家@@。村田@@制作所@@同样专注@@开发@@LPWA的@@市场潜力@@。

村田@@制作所@@目前在全球范围内参与@@@@LPWA，并生产@@LPWA标准@@“ LoRa”模块@@，而且积极与@@产业上下游的@@标准@@@@、产品@@技术@@@@、以及各地区的@@运营服务供应商合作@@，推广利用@@LPWA的@@物联网@@服务@@，参与@@利用@@LPWA的@@服务的@@创建@@，向考虑用@@LPWA的@@企业提供模块@@化的@@应用支持@@@@。

LoRa（远距离@@无线电@@，Long Range Radio），是@@近年@@来随着物联网@@概念而热门的@@远距离@@低功耗无线通信技术@@@@，适合应用在距离远@@、低速率的@@物联网@@领域@@。例如水@@表@@、气表@@、温度湿度仪表@@、报警器@@、跟踪@@定位@@标签@@、安放检测传感等终端节点@@。

这些节点通过@@@@LoRa无线通信首先与@@@@LoRa网@@关@@连接@@，再通过@@@@3G网@@络或@@者以太网@@络@@，连接到网@@络服务器中@@，网@@关@@与@@网@@络服务器之间通过@@@@TCP/IP协议通信@@。

基于@@低功耗局域网@@无线标准@@@@（LoRaWAN™），在同样的@@功耗条件下@@LoRa比其它无线射频通信方式传播的@@距离扩大了@@3-5倍@@，实现了优化的@@功耗@@、远距离@@、以及稳定的@@信号的@@统一@@，特别适合物联网@@应用@@。

LoRaWAN™可以说是@@全球@@@@IoT应用领域的@@@@de-factor标准@@，是@@全球@@LoRa Alliance联盟的@@基础@@。村田@@制作所@@也是@@联盟的@@会员之一@@，与@@STMicro等企业合作@@，设计@@生产超小尺寸@@@@、价格优惠的@@@@LoRaWAN标准@@模组@@@@。

2村田@@制作所@@的@@@@LoRa模块@@

村田@@制作所@@的@@@@LoRa模块@@

村田@@制作所@@的@@@@LoRa兼容模块@@@@ABZ型@@，是@@一种新型@@@@，紧凑@@，低成本@@，低功耗的@@广域网@@@@（LPWAN）无线模块@@@@，支持@@LoRaWAN远程无线协议@@。

这款新的@@独立模块@@尺寸@@仅为@@@@12.5 x 11.6 x 1.76毫米@@，采用金属屏蔽@@封装@@，包@@括@@Semtech SX1276超远程扩频无线收发器@@和@@@@STMicro STM32L0系列@@ARM Cortex-M0 + 32位@@微控制器@@（MCU）。模块@@主要接口有@@UART，SPI和@@I2C。并且该@@模块@@支持@@@@2.2~3.6V直流供电@@。

Murata CMWX1ZZABZ模块@@已获得无线电监管部门的@@预先认证@@@@。可在@@世界大多数地域的@@工业@@@@，科学和@@医学@@（ISM）频谱中运行@@868和@@915 MHz。

村田@@ABZ型@@LoRa模块@@正常输出功率为@@@@+14 dBm，但可以选择@@PA增强功能@@，以将@@RF输出增加至@@@@+ 20dBm，以用于长距离应用或@@终端设备@@位@@于室内信号不佳的@@地方@@。该@@MCU包@@括@@192 kB闪存@@和@@@@20 kB RAM，并具有@@足够的@@内存@@来嵌入@@客户应用程序并托管其他调制@@堆栈@@。

此外@@，CMWX1ZZABZ-078嵌入@@（作为@@选项@@） 可信对象@@TO-Protect。通用@@MCU的@@安全软件库@@，可在@@LoRaWAN上提供增强的@@安全性@@。物联网@@应用开发人员可以使用配备@@有此小型@@模块@@的@@评估套件@@B-L072Z-LRWAN1轻松评估解决方案@@。

模块@@框图@@


模块@@框图@@

 

该@@模块@@的@@典型@@应用包@@括@@智能计量表@@、可穿戴设备@@@@、跟踪@@、M2M和@@物联网@@@@（IoT）边缘节点@@。该@@模块@@可在@@@@-40至@@+85°C的@@温度范围内工作@@，可适应各种温度@@。

模块@@规格@@

产品@@类别@@ MCU模块@@
产品@@状态@@ 量产@@
等级@@ 消费级@@
频率@@¹ 860-930MHz
频率@@MHz（最小@@） 860MHz
频率@@MHz（最大@@） 930MHz
工作温度@@范围@@ -40至@@+85
芯片@@组@@ Semtech（SX1276）+ STM（STM32L）
调制@@ FSK，OOK和@@LoRa™调制@@
天线@@ 外部@@
睡眠时钟@@ /
系统时钟@@ 集成@@32MHz（TCXO，频率@@误差@@=±2ppm）; 32.768KHz（频率@@误差@@=±20ppm）
发射功率@@ 最高@@+ 18.5dBm
工作温度@@°C（最低@@） -40
工作温度@@°C（最高@@） 85
安装类型@@@@ LGA
包@@ 金属屏蔽@@
尺寸@@ 12.5 x 11.6 x 1.76mm
电源@@电压@@（Vdc） 3.3V DC
电源@@电压@@最小@@值@@ VDD_MCU，VDD_RF，VDD_TCXO为@@2.2V
最大@@电源@@电压@@@@ VDD_MCU，VDD_RF，VDD_TCXO为@@3.6V
接收灵敏度@@ -135.5dBm @ 1％PER，125kHz BW，SF = 12
发射模式电流@@ 128mA @ 20dBm
接收模式电流@@ 21.5mA @ 125kHz带宽@@
技术@@ LPWA
主机接口@@ I2C / UART / USB / SPI
FCC / IC认证@@ FCC / IC认证@@
符合@@RoHs 是@@
资质认证@@@@ 符合@@RoHS指令@@；LoRaWAN认证@@

注@@1：频率@@范围@@869-930MHz的@@村田@@@@LoRa模组@@TypeABZ，仅适用于欧美市场@@。中国市场适用频率@@范围@@为@@@@（430-510MHz），产品@@型@@号为@@@@Type1NM-130。

如需了解该@@型@@号产品@@的@@详细规格@@（Order Number：LBAA0ZW1NM-130)，请进入产品@@页面查询@@：https://wireless.murata.com/type-1nm-130.html

村田@@LoRa模块@@的@@开发板@@

村田@@LoRa模块@@的@@开发板@@

开发板详细规格如下@@：

  • 嵌入@@式@@超低功耗@@MCU STM32L072CZ，基于@@ARM ®的@@Cortex ® -M0 +核心@@，拥有@@192KB闪存@@，内存@@20千字节@@EEPROM的@@20个@@字节@@
  • 频率@@范围@@：860 MHz-930 MHz
  • USB 2.0 FS
  • 4通道@@，12位@@ADC，2×DAC
  • 6位@@定时器@@，LP-UART，I 2 C和@@SPI
  • 嵌入@@式@@SX1276收发器@@
  • LORA ®，FSK，GFSK，MSK，GMSK和@@OOK调制@@（+Sigfox™兼容性@@）
  • +14 dBm或@@+20 dBm可选输出功率@@
  • 157 dB最大@@链路预算@@
  • 可编程比特率高达@@300 kbit / s
  • 高灵敏度@@：低至@@@@-137 dBm
  • 89 dB的@@抗干扰能力@@
  • Rx电流低至@@@@@@10 mA，寄存器保持@@200 nA
  • 完全集成@@的@@合成器@@，分辨率为@@@@61 Hz
  • 内置位@@同步器@@，用于时钟恢复@@
  • 同步单词识别@@
  • 前导检测@@
  • 127 dB +动态范围@@RSSI
  • LoRaWAN™A级认证@@@@
  • SMA和@@U.FL射频接口连接器@@@@
  • 包@@括@@50欧姆@@SMARF天线@@
  • 7个@@LED：
  • 4个@@通用@@@@LED
  • 5 V电源@@LED
  • ST-LINK-通讯@@LED
  • 故障电源@@@@LED
  • 1个@@用户和@@@@1个@@重置按钮@@
  • 具有@@USB重新枚举功能的@@板载@@ST-LINK / V2-1调试器@@/编程器@@：大容量存储@@，虚拟@@COM端口和@@调试端口@@
  • Arduino Uno V3连接器@@
  • 通过@@USB总线或@@外部@@@@VIN/ 3.3 V电源@@电压@@或@@电池为@@电路板供电@@
  • 3×AAA型@@电池座@@，可独立运行@@
  • 多种可供选择的@@集成@@开发环境@@，包@@括@@IAR™，Keil，GCC-basedIDEs，Arm® Mbed™

此模块@@可以通过@@村田@@及其合作方渠道购买@@：

村田@@制作所@@：https://wireless.murata.com/products/where-to-buy.html?parts=CMWX1ZZABZ-078&partnumber2=CMWX1ZZABZ-091&partnumber3=CMWX1ZZABZ-TEMP

意法半导体@@：https://estore.st.com/en/b-l072z-lrwan1-cpn.html

（以下相关活动介绍@@内容源自腾讯云加社区@@@@）

村田@@制作所@@作为@@@@IoT上游技术@@与@@产品@@的@@供应商@@，为@@了帮助中国物联网@@成长@@，支持@@LoRa基础网@@络的@@建设@@，与@@运营商腾讯正在开展合作@@。

腾讯通过@@腾讯云物联网@@开发平台提供@@ LoRaWAN 物联网@@络接入能力@@，及一站式的@@物联网@@全栈服务@@，为@@用户提供基础设施建设服务@@。由于合作伙伴及开发者可通过@@腾讯开放共享的@@@@ LoRa 社区网@@络@@，就近完成@@@@ LoRaWAN设备@@接入@@，从而大幅降低@@LoRaWAN的@@部署成本和@@使用门槛@@。

2019 年@@ ，腾讯开放了开发者共建共享的@@@@ LoRa 社区网@@络@@。目前社区公开的@@@@ LoRaWAN 网@@关@@已突破@@ 700 个@@数量的@@关键里程碑@@，其中@@包@@括@@开发者自建的@@@@ 200 余个@@@@ LoRaWAN 网@@关@@，以及腾讯开放的@@在深圳自建的@@数百个@@网@@关@@@@。

为@@了庆祝@@ LoRaWAN 网@@关@@突破@@ 700 个@@数量的@@关键里程碑@@，同时也希望更多@@ LoRa 开发者加入到腾讯云@@ LoRa 生态@@，今年@@@@，腾讯与@@上游企业合作再次举办@@ LoRa 社区网@@关@@@@点亮活动@@！

活动介绍@@

本次腾讯@@LoRa社区网@@关@@@@点亮活动@@，开发者通过@@自有设备@@完成@@@@ LoRaWAN 网@@关@@在腾讯云物联网@@开发平台上的@@点亮操作@@，完成@@ LoRaWAN 节点及网@@关@@的@@接入实践文章并在腾讯的@@云加社区进行发帖@@，作品审核公布后即可获得奖品@@（腾讯鼠年@@生肖公仔@@）。

2020年@@8月@@21日@@——2020年@@10月@@18日@@，活动期间需要完成@@@@LoRaWAN节点网@@关@@的@@接入实践@@， 并在作品问卷中提交相应信息@@。其中@@：

  • 作品审核时间@@：10月@@19日@@-10月@@25日@@
  • 结果公布时间@@：10月@@26日@@
  • 奖品寄送及套件返现时间@@：10月@@26日@@-10月@@30日@@

开发套件@@

为@@了方便开发者更好地参与@@活动@@，开发者除了自行准备@@开发套件@@之外@@，如有需要还可购买合作厂商的@@开发套件@@@@。本次活动得到腾讯云生态@@伙伴的@@大力支持@@@@，包@@括@@：

  • 腾讯云联名@@ TSC_WL_EVK STM32WL 评估板@@（意法半导体@@、瑞兴恒方@@、深圳智芯云@@）
  • 唯传@@ LoRaWAN 开发套件@@（唯传@@）
  • RAK LoRa 应用实践开发套件@@@@（RAK）
  • EasyLinkin LoRa应用开发套装@@（慧联无限@@）
  • Rejeee M-GW1302S-EV（南京仁钰@@）
  • Murata开发套件@@（村田@@制作所@@）

活动期间购买@@ LoRa 相应套件的@@开发者可获得不同的@@折@@扣奖励支持@@@@，比如@@村田@@的@@开发套件@@@@，就可获得后续村田@@模块@@样品订单优惠@@(50片@@8折@@, 100片@@75折@@)。

Murata开发套件@@

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Murata开发套件@@（村田@@制作所@@）
原价@@ $ 46.5
作品审核公布后参赛者联系商家@@,
购买村田@@模块@@享受@@50片@@8折@@, 100片@@75折@@优惠@@
购买方式@@：扫图片@@@@中二维码进行购买@@

相约点亮@@LoRa 社区网@@关@@@@
共举红心盛况@@
我们在云加社区等你@@！
不见不散@@！

参考链接@@

腾讯云加社区@@：https://cloud.tencent.com/developer/team/TencentIoT
作品提交@@：https://wj.qq.com/s2/6927592/f81c
村田@@LoRa产品@@方案@@：https://www.murata.com/zh-cn/products/connectivitymodule/lpwa/lora

文章来源@@：Murata村田@@中国@@

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