基于Semtech SX127X之LoRaWAN 单通道网关方案-电路方案

由Semtech、Cisco、IBM、ST、法国电信Orange、阿里巴巴等等会员组合成的LoRa 协会所制定出的标准通讯协议 LoRaWAN已经成为市场所通用的协议。其包含了需多的通讯沟通模式如适合省电节点的的固定双向通讯Class A、和提供需要实时双向沟通用的最大接收时间窗口 Class C 及介于中间具有网络服务器控制的接收时间窗口的双向通讯Class B。 之外为了减少通讯碰撞及增加服务节点数据量而创立的协议如LBT (Listen Before Talk) 和ADR(Adaptive data rate)机制都是为成为依城市级的基站而作。 在LoRaWAN架构下基本上是需要使用以Semtech SX130x 基站等级芯片所制作的8 Channel 网关来收集大笔的数据再传至网络服务器做译码等处理。但因为其架构是以基站为基本，所以单价也来的较高。为此我们推出一利用Semtech单 Channel LoRa 网关，其核心是使用Semtech SX127x LoRa芯片与Linux系统来架设一单频但是符合LoRaWAN协议的单频网关，其重点是可以提供不需要大数量节点的用户可以用模块一般的价格来架设一小型网关或是可以使用再补足基站所服务不到的小区域。 在此处我们使用市面上已经普遍被使用的Raspberry Pi 3作为操作系统来控制Semtech LoRa双频收发器SX1276, 其基本架构是使用64位4核心的Cortex-A53处理器并工作于免授权费的Linux系统上之单芯片机。我们利用其具强大计算能力来执行LoRaWAN的网络沟通协议及多如RJ45、WiFi、SPI、IIC等的对外沟通接口。在此方案中我们使用Raspberry Pi 3的SPI接口和IO来作为控制来与LoRa芯片沟通后接收经由天线收到的节点数据，以及可利用Raspberry Pi3多样的通讯界面如RJ45、Wifi将数据上传至TheThingNetwork或Loriot等网络服务器；或是经由IO、IIC来控制如马达或是开关来完成一完整的感知、处理、回馈的物联网回路。 方案规格◆ 使用低功耗、长距离之LoRa调变传输技术。 ◆ 使用LoRaWAN 通讯协议 (固定频道)。 ◆ 可使用现有市场上之SX127x SPI模块。 ◆ 低成本。 方案来源于大大通