lora-NBiot窄带物联网通信试验箱--5g通信技术教学篇

1、产品概述■《LPKT020-窄带通信试验箱》可以供用户评估和学习基于完整的lorawan芯片级以及NB-IoT 模组级的硬件设计和软件开发。■提供多种NS 的接入并支持切换,操作简单便捷■提供基于AT指令集的lorawan终端节点设备用于评估测试开发■提供传感器扩展设备可搭载 LPMD006(lorawan)和LPMD007(nbiot)节点模块以及传感器扩展模块,提供sdk,支持二次开发。■

1、产品概述

■《LPKT020-窄带通信试验箱》可以供用户评估和学习基于完整的lorawan芯片级以及NB-IoT 模组级的硬件设计和软件开发。

■提供多种NS 的接入并支持切换,操作简单便捷

■提供基于AT指令集的lorawan终端节点设备用于评估测试开发

■提供传感器扩展设备可搭载 LPMD006(lorawan)和LPMD007(nbiot)节点模块以及传感器扩展模块,提供sdk,支持二次开发。

■支持丰富的传感器库,并结合中国电信物联网平台和我司的物联网平台,可以实现基于COAP协议的传感器上行数据采集与下行控制案例。


2、物联网平台:

中国电信管理平台

在NB海量设备高并发场景,电信平台与电信 NB 网络进行有机协同,能够有效缓解拥塞,保障业务成功,充分发挥 NB 网络的特性和价值。

学蠡科技

物联网云平台

      (1)用户能够将物联网感知层设备(数据网关、传感器、执行器等)接入物联网云服务系统。

      (2)系统能够接收并存储传感器和执行器的实时数据,模块在线状态,并实时显示;也能够向执行器发送控制命令;系统能够实现模块的在线监测。

     (3)提供后台管理系统,能够设置账号类型和使用权限。支持多用户管理及权限控制,分为父用户和子用户,父用户可以创建多个子用户,并且可以为每个子用户分配增、删、改几种权限,子用户创建的资源相互隔离。

   (4)系统提供丰富的接口,支持 MQTT,CoAP 或 HTTP 协议进行数据采集,同时也支持 websocket协议订阅数据更新,用于数据可视化或实时分析。

    (5) 丰富多样的可视化控件库,通过拖拽、简便配置即可完成美观的 UI 设计。





2、lorawan 功能组成

1)网关基站 1个

采用核心板+底板结构结构设计 ,其中包括核心板和SX1301网关模块核心板,开发板的布局和走线经过精心设计,接口具有防护功能,可稳定运行,板载接口丰富,功能强大,可二次开发的私有lorawanNS并提供websocket和mqtt接口。

v 核心板性能参数

1.2GHz 主频BCM2837处理器,内嵌四核 Cortex A53和专用512K字节二级缓存,1Gbyte LPDDR2 RAM,4Gbytes eMMCFlash。

v sx1301网关核心模块

l 硬件参数

1) 小尺寸:63mmX40mm,

2) miniPCIE 接口(内部支持USB 或SPI)

3) 支持标准CN470~510 频段

4) 射频ipex 或SMA 输出

5) 5) +5V/1A 单电源供电

l 性能参数

1) 10 个可编程并行解调路径

2) 嵌入1个GFSK解调器和49个LoRa解调器

3) 自动自适应扩频因子,每个通道 SF7至SF12可选

4) 接收灵敏度:-142.5dBm@300bps

5) 最大输出功率 25dBm

6) 用于同步的GPS PPS输入,保留给LoRaWAN ClassB协议

7) 支持LoRaWAN Class A, ClassB and Class C 协议

v 网关底板硬件参数

1) 12V/2A 直流电源供电或 48V/0.5APOE 供电可选,带防护

2) 10M/100M 自适应以太网接口,带防护

3) 3 路USB2.0Device 接口,可扩展蓝牙,wifi 等

4) 自动流控RS485 通信接口,带防护

5) HDMI 1.3a 接口

6) 40PIN 通用可扩展GPIO 插针接口

7) 一路标准miniPCIE 接口(扩展 4G 无线通信)

8) 板载Ubolx 高性能GPS 模块(扩展lorawan classB 用)


2)私有 NS 及 websocket 接口

3)第三方公有 NS

TTN(国外 NS,www.thethingsnetwork.org

AISZ(国内 NS,www.loraflow.io)

学蠡公有云 AS

4)AT-MODEM 1个

硬件采用采用USB 转TTL 虚拟串口通过精简AT 指令集对符合lorawan 协议的节点进行控制。

      板载高精度温湿度传感器和高亮 RGBLED。

传感器扩展设备:

扩展底板:

l ■可选miniUSB 供电或锂电池供电,含电源管理电路,支持双路供电并无缝切换

l ■板载 96*16 oled 液晶显示

l ■1 个 5 方向摇杆按键

l ■一个miniUSB 串口,可用于系统供电或做为USB 转串口通信用

l ■无线模组插槽支持标准双排插针并兼容Xbee 封装的其他模组

l ■具有防呆功能的传感器扩展插槽

无线模组:

l ■小体积:25mmX31mm

l ■双排通孔封装(兼容 xbee 模组)

l ■休眠模式下电流低至 1.8uA

l ■工作频段:470~510MHz

l ■发射功率 18dBm±1dBm,发射电流 100mA,

l ■接收灵敏度-139dBm(SF12 、带宽 125KHz)

l ■通信接口:SPI/USART/IIC

l ■扩展接口:ADC;SPI;IIC;GPIO

l ■支持 LoRaWAN V1.0.2 Class A/C 协议

l ■提供 SDK 开发方式

l ■系统资源 FLASH/128K,RAM/16K,EEPROM/4K

l ■用户可用资源:FLASH/64K,RAM/8K,EEPROM/4K

3、传感器模组 选配

支持:8*8LED 点阵模块、红外感应传感器模块、4 位LED 数码管显示模块、两路继电器模块、霍尔传感器模块、可调高亮LED 灯光模块、温度/光敏/蜂鸣器一体传感器模块、振动传感器/蜂鸣器一体模块、火焰传感器模块、气体压力传感器模块、高精度温湿度传感器模块、可燃气体传感器模块、三轴加速度模块、超声波测距传感器模块。

可进一步扩展:直流/步进电机一体模块、雨滴传感器模块、酒精传感器模块、DA 输出模块等、玻璃破碎检测模块、红外转发模块、门磁检测模块、声控模块等。

1)nbiot 无线节点 2个

无线模组:

l 小体积:25mmX33mm

l 双排通孔封装(兼容 Xbee 模组)

l 工作电压:4.3V

l 最低功耗:≤10uA

l 发射功率:23dBm±2dB(Max),最大链路预算较 GPRS 或 LTE 下提升 20dB,最大耦合损耗 MCL 为-164dBm

l 扩展接口:提供1路 UART 接口、1 路 SPI 接口、1路 CAN、1路USB接口、1路 SWD

接口、多路 ADC 和 PWM 接口、15个通用 GPIO、1个天线接口(特性阻抗 50Ω )

l 提供 SDK开发方式

l 系统资源 FLASH/64K,RAM/20K

     l 用户可用资源:FLASH/30K,RAM/10K

  注:USB 和 CAN 不能同时启用

2)lora 无线节点 2个

lora无线模组:

      l 小体积:25mmX31mm

      l 双排通孔封装(兼容 xbee 模组)

      l 休眠模式下电流低至 1.8uA

      l 工作频段:470~510MHz

      l 发射功率 18dBm±1dBm,发射电流 100mA,

      l 接收灵敏度-139dBm(SF12 、带宽 125KHz)

      l 通信接口:SPI/USART/IIC

      l 扩展接口:ADC;SPI;IIC;GPIO

      l 支持 LoRaWAN V1.0.2 Class A/C 协议

      l 提供 SDK 开发方式

      l 系统资源 FLASH/128K,RAM/16K,EEPROM/4K

      l 用户可用资源:FLASH/64K,RAM/8K,EEPROM/4K

注:USB 和 CAN 不能同时启用

3)扩展底板  4个

   l 可选miniUSB 供电或锂电池供电,含电源管理电路,支持双路供电并无缝切换

   l 板载 96*16 oled 液晶显示

   l 1 个 5 方向摇杆按键

   l 一个miniUSB 串口,可用于系统供电或做为USB 转串口通信用

   l 无线模组插槽支持标准双排插针并兼容Xbee 封装的其他模组

   l 具有防呆功能的传感器扩展插槽



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