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合普顿|LoRa技术在智能家居系统中的应用优势

       智能家居系统给人们的生活带来了便利以及时尚的体验,人们对智能家居系统越来越喜爱,智能家居渐渐的深入千家万户。
       采用语音控制智能家居设备,尤其深得年轻人的喜爱!智能语音网关解析语音指令后,通过无线传输方式,控制智能家居设备,比如控制灯的开关及进行调光,控制空调的工作状态,及控制电饭锅等等。由于现在都市这样的环境,充斥着各种频率的电磁波,电磁波能量忽高忽低,比如无所不在的WIFI、BLUETOOTH、ZIGBEE设备、2G/3G/4G移动信号、各种无线安防设备、汽车遥控器、以及工业无线控制信号等等。所有这些无线信号,都会对智能家居网关与智能家居设备之间的通讯产生威胁,加大误码率,降低通讯质量。
       有的时候,尤其在一些特定的应用场景,要保证智能家居无线信号的可靠传输至关重要!
       深圳市合普顿科技与许多智能家居系统公司及智能家居配件生产商合作紧密,在经过长时间的测试与总结之后,发现无线传输采用LoRa扩频通讯方式,能大大提高网关与设备之间的连接品质!LoRa扩频通讯技术是美国Semtech公司开发的,相比传统的(G)FSK调制解调方式,LoRa扩频通讯技术是一种宽带通讯技术,它是依据香农定理,通过扩展信号带宽,来提高无线接收机的接收灵敏度。LoRa的名字就是远距离无线电(Long Range Radio),特点是在同样的功耗条件下比其他无线方式(GFSK/OOK/MSK等等)传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大5倍左右。
       LoRa的特性
       传输距离:城镇可达2-5Km,郊区可达10Km
       工作频率:ISM 频段 包括433MHz、470MHz、868MHz、915MHz、2.4GHz
       标准:IEEE 802.15.4g
       调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术
       容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点
       电池寿命:长达10年
       安全:AES128加密
       传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长
       咋一看,智能家居系统根本不需要1Km以上的传输距离!是的,上面的LoRa特性介绍,是一种相对理想的情况下测试的通讯距离,比如可视环境下!LoRa可以应用在许多种场合,比如三表集抄、温控、AGV智能小车、地磁传感等等,就智能家居系统应用而言,LoRa能够满足非可视情况下200m左右传输距离,已经可以被绝大多数客户接受。事实上,由于以下二个条件的制约,实际通讯距离往往比理想的情况下测试距离小许多。其一,智能家居系统(包含网关、配件等,之间采用无线连接)成品,大多比较小巧,我们设计的电路板尺寸也不大,并且还需在PCB上集成天线(某些情况下也许会使用弹簧天线、FPC天线、导线天线,这一类体积小巧的天线替代),所以,由于PCB尺寸及外壳空间的制约,最终导致LoRa辐射的能量会降低许多;其二,某些智能配件,比如86盒开关、86盒温控器等等,有时候需要嵌入在墙壁里面,电路板也随同开关本体一起嵌入墙壁,这种情况下,也会大大降低LoRa辐射的能量。虽然多数情况下有以上二个制约因素,会导致射频信号辐射出去的能力降低,但是,由于LoRa本身具备很强的抗干扰能力及极高的接受灵敏度(目前这一代产品,接收灵敏度达148dB),所以他能够确保200米左右通讯稳定可靠!
       在利用LoRa开发智能家居系统时,需要注意的一个问题是,LoRa的传输速率较低(任何事物总是具有二面性),智能家居系统的用户体验非常重要,一个低速的无线传输系统,如果单片机程序设计不当,将不会产生良好的用户体验。但是,在智能家居系统厂商的努力与测试下,该问题已经被部分企业解决!
       目前,合普顿科技作为LoRa无线模块厂商,针对智能家居系统应用,开发了多款LoRa无线模块,涵盖433MHz、470MH、868MHz、915MHz、2.4GHz,其中433MHz、470MH主要供中国客户使用;433MHz、868MHz供欧洲地区客户使用;915MHz供美国及北美地区客户使用,而2.4GHz的LoRa模块,则在全球范围内可以使用!合普顿科技提供的增值服务是为客户调整整个无线链路部分,包含电路及天线!
       合普顿科技的LoRa系列模块包含:
       433/470MHz:HPD16/HPD14A/HPD14/HPD12/HPD11
       868/915MHz:HPD16/HPD13A/HPD13
       2.4GHz:HPD17/HPD17AP/HPD17_ANT/HPD17AP_ANT

 

       END!