引言

 

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)通信技術(shù)分為有線和無線通信兩大類[1]。其中，有線通信存在成本高、施工和調(diào)試過程繁瑣、維護(hù)擴(kuò)展困難等普遍局限性。而無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)融合分布式信息處理技術(shù)，具有組網(wǎng)靈活、互動(dòng)友好等優(yōu)勢(shì)，能簡化設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約成本，是提升IoT監(jiān)測(cè)管理水平的優(yōu)勢(shì)技術(shù)。近年來，WSN在IoT中得到廣泛應(yīng)用[2-8]，包括醫(yī)療、交通、家居、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等多種通信場景。

 

LoRa是基于擴(kuò)頻技術(shù)的低功耗、遠(yuǎn)距離的WSN，具有較強(qiáng)的抗干擾能力和組網(wǎng)便捷的優(yōu)勢(shì)，可有效防止同頻串?dāng)_。綜上所述，本文基于LoRa設(shè)計(jì)了一種無線傳感網(wǎng)絡(luò)，在MAC層協(xié)議中進(jìn)行了防碰撞機(jī)制和功率自適應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得本網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延小、功耗低，能夠?qū)崿F(xiàn)多終端、遠(yuǎn)距離的可靠無線通信。

 

擴(kuò)頻LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)終端無線數(shù)傳模塊 型號(hào)：IDM-KP18

LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)終端無線數(shù)傳模塊一款小體積、微功率、低功耗、高性能、遠(yuǎn)距離的LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)終端無線數(shù)傳模塊。內(nèi)部自動(dòng)擴(kuò)頻計(jì)算，信道調(diào)頻，可支持Class A和Class B模式，適配標(biāo)準(zhǔn)型LoRaWAN網(wǎng)關(guān)。在LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議工作模式下，星狀網(wǎng)絡(luò)可以使用網(wǎng)關(guān)來解決可能的結(jié)點(diǎn)沖突問題和低功耗問題。其對(duì)于空間與功耗要求非常極端的嵌入式設(shè)備提供了極佳選擇，如采用鋰電池供電，電池壽命可達(dá)到10幾年，非常適合無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等需要長期依賴電池供電的場合，產(chǎn)品擁有多種特殊工作模式，易用于用戶進(jìn)行集成開發(fā)。

特點(diǎn)：

郵票孔超小尺寸設(shè)計(jì), 適合對(duì)空間要求極高的嵌入式設(shè)備

超低功耗省電設(shè)計(jì), 工作電壓2.1 -3.6V, 非常適用于電池供電

電流消耗 2.8mA（接收）, 30mA（發(fā)射）, 1.5uA（待機(jī)）

四種工作模式, 多狀態(tài), 適用廣泛, 零等待喚醒, 具有空中喚醒功能

400米傳輸距離(5Kbps)

支持頻率433MHz, 470MHz, 868MHz, 915MHz

超低10mW發(fā)射功率(可設(shè)置)

接收靈敏度-113dBm@1Kbps

調(diào)制方式FSK

采用UART/TTL標(biāo)準(zhǔn)接口

多頻道可設(shè), 收發(fā)256Bytes數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

內(nèi)置看門狗

尺寸 21.5*14.2*2.4(mm)

應(yīng)用：

各種小型、嵌入式設(shè)備進(jìn)行無線通信控制

無線智能傳感器、無線測(cè)溫、無線溫濕度監(jiān)控、在線溫度監(jiān)測(cè)預(yù)警

各種工業(yè)、電力、石油、物流、廠房車間設(shè)備控制和數(shù)據(jù)采集

各種壓力、溫度、流量儀表

電子產(chǎn)品、模型、機(jī)器人無線控制

電力無線報(bào)警器、故障指示器、故障檢測(cè)裝置