满足低功耗广域网智能应用的凯发app官网登录的解决方案 -凯发app官网登录

除了应用于室内的智能建筑应用之外，针对应用于户外的智能建筑／城市的物联网（iot）应用，则需要支持传输距离更广、功耗更低的传输技术，且通常需要采用电池操作，并能够支持以年为单位的使用时间，此时，低功耗广域网（lpwa）便成为这些热门应用的理想技术之一。本文将为您介绍lpwa的应用与发展，以及由murata推出的相关凯发app官网登录的解决方案。

侧重于功率效率和远距离数据传输的lpwa技术

可应用于较大范围的智能建筑、智能城市应用的lpwa网络，是一种专门用于将设备互连在一起的无线通信技术，侧重于功率效率和远距离数据传输。lpwa很适合物联网（iot）、机器对机器（m2m）等应用，以及许多其他需要以较低成本和功耗运行的应用，目前lpwa技术正在迅速兴起当中。

lpwa网络可以利用不同的网络技术来传输数据，包括使用蜂窝网络、lora网络技术。像是使用蜂窝网络的lte-m技术，lte-m是lte cat-m1或长期演进（4g），类别m1的缩写，该技术用于iot设备直接连接到4g网络，通过像是at&t或verizon等移动网络运营商（mno）进行网络连接，并无需网关且通常使用电池操作。

lte-m包括emtc（增强型机器类型通信）标准，这是一种由3gpp开发的低功耗广域网（lpwan）无线电技术标准，可实现广泛的蜂窝设备和服务（特别是m2m和iot应用）。lte-m具有更高的数据速率，支持移动性和网络语音，但需要比窄带物联网（nb-iot）更大的带宽，并且不能像nb-iot一样放入保护带频段。

nb-iot则是一种基于标准的lpwa技术，旨在支持各种新型iot设备和服务。nb-iot显着改善了用户设备的功耗、系统容量和频谱效率，尤其是在深度覆盖方面。nb-iot使用lte标准的一个子集，但将带宽限制为200khz的单个窄带。

针对低功耗、低比特率和物联网应用的lora技术

lora（来自“long range”长距离的简称）则是一种物理专有无线电通信技术，它基于源自线性调频扩频（css）技术的扩频调制技术，它由一家法国公司cycleo开发，后来该公司被semtech收购。lorawan™（广域网）则定义了通信协议和系统架构，是国际电信联盟（itu）的官方标准。lora和lorawan™共同定义了一种lpwa网络协议，旨在将电池供电设备无线连接到区域、国家或全球网络中的互联网，并针对关键的iot要求，例如双向通信、端到端安全、移动性和本地化服务。lorawan™数据速率范围为每信道0.3 kbit/s至50 kbit/s，可满足低功耗、低比特率和iot应用的需求。

lora使用不需申请许可的sub-ghz射频频段，例如433 mhz、868 mhz（欧洲）、915 mhz（澳大利亚及北美洲）及923 mhz（亚洲）。lora可以在低能耗下进行长距离的通信（在乡村可以传输超过10公里），lora和lorawan™让许多产业的iot设备有长程的联机能力。

lora定义了通信栈中较低的物理层，没有定义上层的网络协议。有许多协议可以定义lora上层的网络协议，lorawan™就是其中之一。lorawan™是以云为基础的介质访问控制（mac）层协议，但其作用类似网络层，管理lpwan网关和终端节点之间的通信，类似路由协议，由lora联盟维护。

超小的lte cat.m1/nb-iot模块

lte cat.m1/nb-iot是一种许可标准，需要获得许可才能使用无线电频段，很适合iot应用中即使速度较慢，也需要尽可能地降低成本和功耗的情况。lte cat.m1/nb-iot特别适用于移动通信，例如设备在移动时，由于使用许可频段，不易产生无线电干扰、速度更快，可用于可穿戴设备在iot和其他应用中。

murata设计了超小的lte cat.m1/nb-iot模块，它具有全球认证并支持gps/gnss、openmcu和isim（选项）。lte cat.m1（lte-m）具有高可靠性、低延迟和低功耗的特点，它可用于需要更换电池的iot设备。nb-iot有望用于需要低功耗的iot凯发app官网登录的解决方案，适用于电池不易更换或无法使用商用电源的环境，如智能电表、远程医疗检查或灾害发生时的异常检测等应用。

murata推出的type 1se（lbad0zz1se）模块是cat. m1/nb-iot模块，符合日本认证标准，支持truphone的esim技术。type 1se高度集成了mcu、esim和lte-m/nb1调制解调器，经过认证的终端器件带有天线连接，可轻松与多种不同类型的应用集成。

type 1se模块支持lte cat.m1/nb-iot第13版，支持lte频段中的低频段5、8、12、13、14（仅限cat m1）、17、18、19、20、26、28，以及中频段1、2、3、4、25，采用altair alt1250与st stm32l462芯片组，最大尺寸仅有15.4 x 18.0 x 2.5mm，采用lga金属外壳封装，支持uart主机接口与adc、gpio、i²c、jtag、pwm、spi等外设接口，具有用于天线配置的u.fl连接器，接口电压为3.3v，电源电压为3.3-5.0v，工作温度为-40℃~85℃，功率等级已针对3类lte输出功率进行优化，符合rohs规范，提供x-cube-cellular软件功能，在睡眠模式下的电流消耗很低，低功耗使电池寿命长达10年，休眠电流仅有3µa，edrx电流在8超帧模式下小于50µa，可配置psm电流的休眠窗口，最大的发射功率为 23dbm，并通过fcc/ic/red/telec与gcf/ptcrb认证，以及全球运营的truphone运营商认证。

与未经许可的lpwa通信系统相比，主要移动电话运营商的网络（许可频段）用于提供更广泛和更稳定的通信范围。type 1se模块的底部面积比典型的lpwa模块小约50%，可实现电子电路的高密度电路设计。

type 1se模块采用的通信系统频段与lte的频段相同，频宽为1.4 khz，支持运营商的许可频段，上行与下行的最大传输速率均为1 mbps，通信范围大于10 km。

小尺寸、远距离、长电池寿命、安全性的lora模块

另一方面，非蜂窝的lpwa则是一种使用sub-ghz频段的通信技术，该技术包括lorawan™，它不需要许可证（未授权）并与远程无线协议兼容。lorawan™是由lora alliance™制定的标准，murata部署了支持lorawan™的模块，并开发出当今超小的lora模块系列，尺寸仅为10.0 mm × 8.0 mm × 1.6 mm，适用于需要小尺寸、远距离、延长电池寿命、安全性和具有竞争力的价格点的各种大批量应用。该系列是基于第二代semtech sx1262射频ic（rfic），type 1sj（lbaa0qb1sj）lora模块还具有来自意法半导体（stmicroelectronics）的开放式stm32l0微控制器（mcu），以及一个rf开关和192kb闪存和20kbram。这种广泛的内存供应可确保为应用层提供足够的资源，微型模块中还装有温控晶体振荡器（txco）和多个通信接口，包括uart/i²c/spi/adc/usb和各种gpio。

该模块专为全球部署而设计，支持868 mhz至916 mhz的ism频段，包括欧洲、美国、印度和环太平洋地区使用的频段，该器件在全球范围内拥有单一部件号，简化了客户供应链。

type 1sj模块采用单电源轨（高达3.9v dc）运行，集成了多种低功耗模式，允许实时时钟（rtc）在消耗仅为1.3µa的典型电流时运行，这种增强的电流消耗使基于murata模块的器件能够使用一颗电池运行数年，并采用树脂封装，可提供物理坚固性，使模块能够在−40℃至 85℃的温度范围内工作。

type 1sj模块是业内超小的lorawan™模块之一，与以往产品相比，该模块功耗更低，输出更高，并已获得主要地区的《无线电法》认证，提供开放式mcu设计支持。type 1sj模块支持860-930mhz的lorawan™通道频段，采用semtech sx1262与stm stm32l芯片组，支持fsk和lora™调制与外接天线，接口电压（vdc用于vio）为3.3 vdc，vdd_mcu、vdd_rf、vdd_tcxo的最小电源电压为2.2v，vdd_mcu、vdd_rf、vdd_tcxo的最大电源电压则为3.6v，在22dbm设置时发射模式电流为118ma，发射功率高达 21.5dbm，在125khz bw时的接收模式电流为15.5ma，在1% per、125khz bw、sf=12时的接收器灵敏度为-135.5dbm，符合rohs规范并通过fcc/ic“参考”认证，并拥有lbaa0qb1sj-295、lbaa0qb1sj-296、lbaa0qb1sj-686三种变体型号。

type 1sj lora模块将帮助设计人员开发满足要求很苛刻的凯发app官网登录的解决方案，尤其是在资产跟踪、公用事业、农业、智能城市、智能建筑、工业和其他物联网应用等领域。

结语

在智能建筑／城市的户外应用中，应当采用lpwa技术来实现长距离、低功耗、电池操作的iot设备之间的连接与数据传输，用于远程或室外监控各种智能结构物（如大坝或桥梁、油气平台、智能电网等），此时蜂窝网络（如lte cat.m1/nb-iot）或lora/lorawan™网络技术将会是理想的凯发app官网登录的解决方案。murata针对lpwa智能网络应用，推出了支持上述这些技术的高集成度模块产品系列，将会是相关应用的理想选择，值得您深入了解与采用。