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<P> 在過去幾年中,隨著物聯網應用和市場的快速發展,各種物聯網技術也不斷涌現并加速發展,對低成本、高性能的物聯網鏈接技術的需求不斷提高,而傳統的小無線技術在最近10多年中技術停滯,逐漸無法滿足市場的需求。</P> <P> 針對這一需求,Semtech公司開發了高性能、低成本、更穩定的LoRa Core™LLCC68芯片,來幫助傳統小無線鏈接市場的發展。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210201141853750.jpg"></P> <P><STRONG> 選擇LoRa Core™LLCC68的三大理由:</STRONG></P> <P> LLCC68同時支持LoRa模式和FSK模式</P> <P> 與傳統的小無線產品相比,LLCC68的FSK模式的靈敏度更高</P> <P> LLCC68的LoRa®模式支持更完善的性能和解決方案</P> <P> LoRa Core™LLCC68能夠滿足市場多種無線傳輸需求,其目標應用市場包括:</P> <P> 現有FSK小無線市場</P> <P> 基于LoRa的智能家居應用</P> <P> 需要抗干擾、遠距離且實時性的工業控制場景</P> <P> 原有LoRa不需要超遠距離的場景</P> <P><STRONG> 穩定的供應鏈是一種競爭優勢</STRONG></P> <P> 物聯網行業對FSK和LoRa®無線通信并不陌生,它們都是應用最廣的物聯網技術。LoRa一詞取自英文Long Range兩個單詞的首字母Lo和Ra,代表“遠距離”的意思。LoRa原本也是基于FSK通信的原理,但它是一種創新的線性調頻擴頻的物理層調制技術(Chirp Spread Spectrum,CSS),最早由法國幾位年輕人創立的一家創業公司Cycleo推出。</P> <P> 2012年,全球領先的半導體產品及解決方案供應商Semtech收購了這家法國公司,將這一種調制技術與其深厚的射頻和混合信號芯片技術相結合,推出了具有低功耗、長距離和高靈活性的系列芯片并取名“LoRa”。近幾年,Semtech公司基于LoRa技術不斷進行芯片、軟件和云/智能化優化,開發出一整套LoRa通信芯片解決方案,包括用于網關和終端上不同款的LoRa芯片,開啟了LoRa芯片在全球廣受歡迎的產品化之路。</P> <P> Semtech作為一家全球性的公司,其分布在世界各地的資源體系將保障LoRa等芯片的供應。Semtech LoRa芯片的產品研發和知識產權在歐洲,從而能夠保證順暢而全面的創新技術合作。在中國銷售的LoRa芯片都是在瑞士研發和供應,其在中國市場的銷售不受國際技術貿易環境的影響。同時,Semtech已經在歐洲和中國授權了兩家芯片合作伙伴生產LoRa芯片產品,這使得LoRa芯片供應實現了多元化,在中國運營的LoRa網絡可得到極為可靠和穩定的芯片保證。</P> <P> Semtech在LoRa芯片設計時充分考慮了外圍電路的設計、采購便利性以及成本,在開發LoRa Core™LLCC68芯片時,基于這些考慮因素,提供了全新的參考設計。該開發套件基于全部國產的、性能和供應穩定的外圍元器件,由于不需要溫補晶振和PA等器件,其整體成本很低。可以幫助客戶和合作伙伴在傳統中低速率FSK技術應用中降低供應鏈風險,并以高性價比的解決方案去面對競爭。</P> <P> 創新的技術是核心競爭優勢</P> <P> 作為一種創建長距離通信連接的物理層無線調制技術,LoRa已成為在全球廣受歡迎的創新物聯網技術,它主要在全球免費頻段運行(即非授權頻段),包括433、470、868、915MHz等。從組網模式來看,LoRa常采用星狀網絡,即網關星狀連接終端節點,但終端節點并不綁定唯一網關,因而終端節點的上行數據可發送給多個網關。理論上來說,用戶可以通過Mesh、點對點或者星形的網絡協議和架構來實現靈活的LoRa組網。</P> <P> LoRa技術不需要建設基站,一臺網關便可控制較多設備,并且布網方式較為靈活,可大幅度降低建設成本。LoRa將其自組,安全,可控等諸多特性與物聯網碎片化、低成本、大連接的需求相結合,因此被廣泛部署在智慧社區、智能家居和樓宇、智能表計、智慧農業、智能物流等多個垂直行業。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210201141933665.jpg"></P> <P> 基于其數十年來已經在軍事和空間通信中驗證過的寬帶線性調頻(Chirp Modulation)技術,相較于傳統的FSK技術以及其他穩定性和安全性不足的短距離射頻技術,LoRa在保持低功耗的同時極大地增加了通信范圍,具有傳輸距離遠、抗干擾性強等特點。</P> <P> 以Semtech最新推出的LoRa Core™LLCC68器件為例,LoRa技術具有以下網絡特征:</P> <P> 1.更長的通信距離:與傳統FSK技術相比,LoRa的靈敏度更接近香農定理的理論極限值,而且打破了傳統FSK窄帶系統的實施極限。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210201141948655.jpg"></P> <P> 2.更強的抗干擾能力:LoRa采用了擴頻技術,可以在噪聲之下最高20dB還能正常接收(LLCC68支持17.5dB之下),而FSK理論上需要在噪聲之上8dB才能保證要求的PER;LoRa能夠容忍更強的突發性的隨機干擾,如果突發長度&lt;½LoRa的符號長度,其靈敏度惡化將&lt;3dB,干擾占空比&lt;50%。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210201141958762.jpg"></P> <P> 3.全程低功耗:LLCC68器件的休眠電流小于1uA,工作時的發送電流為45mA 17dBm,接收電流僅為5mA。由于采用了Semtech創新的LoRa®CAD技術,整個喚醒過程僅需要約2個symbol時間,其中約1個symbol接收(接收電流),以及1個symbol的時間計算,這時的電流為接收模式的50%左右。但在相同的速率下,FSK一般需要3bytes或以上的前導用于接收同步,接收窗口需要打開5ms以上;在相同速率下,執行周期偵聽(WOR)時,LoRa的電池續航時間是FSK的3到4倍。</P> <P> 4.更大的網絡容量:LoRa在同頻段通訊類似碼分復用,同頻段不同擴頻因子不會互相干擾,這得益于LoRa在節點的發包頻次、數據包的長度、信號質量及節點的速率、可用信道數量、基站/網關的密度、信令開銷和重傳次數等網絡容量決定因素上的全面創新和優化。正是基于這些特性,LoRa可以實現按需部署。</P> <P align=center><IMG border=0 src="/uploadfile/newspic/20210201142012789.jpg"></P> <P><STRONG> LoRa不需要溫補晶振</STRONG></P> <P> 當前,全球各地都在推進疫情的進一步防控與經濟社會發展相互協同,物聯網、5G、智能化等技術將在其中扮演更重要的角色,中國政府正在不斷推進的“新基建”也在轉化成為新的發展動力。目前溫補晶振的缺貨給無論是移動通信模塊,還是傳統的FSK小無線通信都帶來了困擾。</P> <P> LoRa技術的原理使其對頻偏不敏感,如采用LoRa的BW125_SF9設置,即使采用+/-30ppm的晶振也可以實現-129dBm 1.8kbps的靈敏度,不需要溫補晶振。但是,反觀其他移動通信模塊和FSK,它們都采用了對頻率非常敏感的調制方式。</P> <P> 以FSK技術為例:其通信原理要求頻率偏移必須在Fdev/4以內,才能保障靈敏度的理論值下降幅度在2dB以內,也就是即使使用+/-2ppm的溫補晶振,也無法實現-123dBm 1.2kbps靈敏度,因為400Hz的Fdev只能是在實驗室里嚴苛條件下才可能實現。</P> <P> 因此,使用普通晶體的LoRa Core™LLCC68器件來開發相關應用,不僅可以大幅度降低供應鏈風險,而且還將因為不需采用溫補晶振而降低成本。</P> <P> 下載LLCC68文檔:</P> <P> https://www.semtech.com/products/wireless-rf/lora-transceivers/llcc68</P>