罗拉边缘跟踪参考设计,用户指南文档(v2)

硬件概述

认证

跟踪已认证在以下区域:

表2:认证

跟踪参考

地区

认证号码

LR1110TRK1CKS

美国- 915

2 amuglr1110trk

LR1110TRK1BKS

欧盟- 868

自我声明,ETSI合规执行的测试认证实验室

LR1110TRK1BKS-IN

在- 865

基于ETSI合规

LR1110TRK1CKS-JP

日本

201 - 210748

LR1110TRK1CKS-AU

AU915

基于ETSI合规

LR1110TRK1CKS-KR

KR920

R-R-sq3-LR1110TRK1CKS


体系结构

的Semtech罗拉边缘™跟踪参考设计体系结构具有以下特点:

  • LR1110 wi - fi和GNSS的能力

  • GNSS天线多样性

    • 贴片天线

    • PCB天线

  • STM32WB55 BLE跟踪配置和更新

  • 2400毫安时电池(2 x 1200 mah)

  • 52 x 85 x 27毫米IP66住房

  • 发光二极管

  • 使用硬件&霍尔效应传感器

  • 最大传输输出功率= + 22 dbm

  • 典型的敏感性水平:

    • 罗拉:

      • -140 dbm SF12 BW 125千赫

      • -127 dbm SF7 BW 125千赫

    • GNSS: -140 dbm

框图

跟踪器框图

图7:罗拉边缘跟踪参考设计框图

控制信号从/到单片机,Semtech LR1110是:

  • 1 x SPI,来自单片机LR1110 SPI接口

  • LR1110接口复位/ IRQ /忙线

  • 来自单片机的I2C加速度计传感器

  • GPIO的霍尔效应传感器和用户按钮

  • 射频开关的控制线路:

    • 两个单片机的GNSS天线多样性和wi - fi /祝福的选择。

    • 一个从LR1110罗拉RX / TX路径选择。

电力消耗

表3:典型的电流消耗为3.3 v

模式

描述

典型的电流消耗

单位

睡眠模式没有超级帽子

10.85

μA

睡眠模式与超级帽子

18.85

μA

Tx在22 dbm 915 mhz (HP_LF)

TX连续

130年

Tx在14 dbm 868 mhz (HP_LF)

TX连续

86年

TX祝福在0 dbm

广告

11.1

wi - fi扫描

12.2

GNSS扫描(半连贯的研究阶段)

15.2

GNSS扫描(相干研究阶段);放大器在此阶段

5.8


改变高功率(HP)与低功率(LP)路径,你必须改变BOM为惠普(R3和R4 LP)。默认情况下,罗拉路径连接到惠普路径提供22 dbm的输出功率。

功耗概要

本节描述典型的能耗资料与标准参数设置。

请注意

罗拉的功耗无线这里没有解决,因为它取决于地区部署跟踪器和自适应数据速率(ADR)使用策略。

扫描使用默认参数

功耗与以下配置概要文件记录:

  • GNSS扫描模式类型:协助

  • GNSS星座:GPS +北斗

  • GNSS扫描模式:LR1110先进的扫描模式

  • GNSS搜索模式:LR1110 GNSS尽力服务模式

  • GNSS天线选择:PCB

  • wi - fi频道:所有

  • wi - fi最大结果:6

  • wi - fi超时每扫描女士:90

  • wi - fi超时每通道女士:300

图8显示了功耗概要文件使用默认参数跟踪时在户外移动模式。在户外时,GNSS扫描给结果,位置是由GNSS(扫描策略的更多信息,请参阅跟踪应用程序功能)。

功耗在户外移动模式

图8:功耗剖面扫描使用默认参数在移动模式下,户外的情况

如果扫描完成后只有两个GNSS扫描(不需要无线扫描因为GNSS足够好)功耗约为6.43 ma / 16.353秒;因此,29.3μah。

请注意

功耗取决于GNSS卫星探测到的数量。

LoRaWAN®传播不是治疗,因为它取决于所使用的区域。

图9显示了功耗概要文件使用默认参数精度跟踪时在室内移动模式。在室内时,GNSS扫描不给结果,所以位置是通过wi - fi(扫描策略的更多信息,请参阅跟踪应用程序功能)。

功耗在室内移动模式

图9:功耗剖面扫描使用默认参数在移动模式,室内的情况

完整的扫描功耗约为8.71 ma / 10.92秒;因此,26.5μah。如果我们把能耗的功能,我们得到:

  • GNSS扫描:(7.26 ma / 3.08 s),对应6.21μah扫描;在我们有两个扫描12.42μah移动模式。

  • 无线网络:12.2 ma / 3.98 s,对应13.6μah。

  • 空闲状态:10.8μa。

请注意

功耗取决于wi - fi接入点发现的数量。

LoRaWAN传输不是治疗因为他们取决于该地区使用。总之间的差异和分裂部分的总和是由于空闲状态持续时间。

图10显示了能耗档案追踪时使用默认参数在静态模式下在户外。在户外时,GNSS扫描给结果,位置是由GNSS(扫描策略的更多信息,请参阅跟踪应用程序功能)。

在静态模式下功耗在户外

图10:功耗剖面扫描使用默认参数在静态模式下,户外的情况

如果扫描完成后只有两个GNSS扫描(不需要无线扫描因为GNSS足够好),功耗约为2.83 ma / 82.7秒;因此,66.5μah。

请注意

功耗取决于GNSS卫星探测到的数量。

LoRaWAN传播不是治疗,因为它取决于所使用的区域。

GNSS功耗模式都是一样的,如图8所示。

图11显示了功耗概要文件时使用默认参数精度跟踪器是在室内静态模式。在室内时,GNSS扫描不给结果,所以位置是通过wi - fi(扫描策略的更多信息,请参阅跟踪应用程序功能)。

在静态模式下功耗在室内

图11:功耗剖面扫描使用默认参数在静态模式下,室内的情况

完整的扫描功耗约为2.16 ma / 62.31秒;因此,38.4μah。如果我们把能耗的功能,我们得到:

  • GNSS扫描:(7.26 ma / 3.08 s),对应6.21μah扫描;在我们有四个扫描24.84μah移动模式。

  • 无线网络:12.05 ma / 3.67 s,对应12.2μah。

  • 空闲状态:10.8μa。

请注意

功耗取决于wi - fi接入点发现的数量。

LoRaWAN传输不是治疗因为他们取决于该地区使用。

总之间的差异和分裂部分的总和是由于空闲状态持续时间。

GNSS功耗模式都是一样的,如图9所示。

LoRaWAN传输

LoRaWAN传输可以根据负载和数据发送的本质。这里是一个例子包含GNSS数据的传输在户外移动模式。

LoRaWAN配置:

  • ADR的自定义列表:完全SF9

  • RX2博士在这种情况下:DR3 (EU868 = SF9)

  • RX1延迟:5秒

  • LoRaWAN数量的重传:3

  • 功率放大器使用:高功率

有效载荷假设:
  • 有效负载发送:两个包含10个卫星导航信息,每个导航发送上行。

这意味着完整的传输包含六个上行链路;有两个导航信息发送的重传3、意义三个上行链路/导航信息。

图12显示了功耗的LoRaWAN传播上述条件。

LoRaWAN传输功耗

图12:LoRaWAN传输功耗将GNSS位置移动模式。

完整的传输能耗约为3.36 ma / 47年代;因此,44μah。如果我们把能耗的功能,我们得到:

  • 传输:69.5 ma / 368 ms /上行,对应7.1μah扫描。这里有六个上行链路,对应42.6μah。

  • RX1 / RX2:4.6 ma / 66.28 s / RX窗口,这里RX1 = RX2 = SF9。一个消耗0.08μa RX窗口,这里的十二RX windows对应1μah。

  • 空闲状态:10.8μa。

睡眠当前

图片的PCB(底部)

图13:在睡眠模式下功耗概要文件

平均睡眠目前大约是:

  • 10.8μah(没有超电容器)

  • 18.8μah(超电容器)

每个峰值代表加速度计输出数据率,这里100 ms。

天线性能

天线辐射模式测量在一个自由的空间条件。测量设置和设备定位图13所示。

图片的PCB(底部)

图14:辐射图测量设置

罗拉天线辐射方向图

罗拉天线三维辐射模式的每个跟踪器类型(868 mhz和915 mhz)测量天线工作频率,如以下部分所示。

868 mhz的天线

在868 mhz和二维三维辐射模式削减各种飞机数据14 - 17所示。


TRP= 11.83 dbm
附近= 13.84 dbm
效率= 46%
获得= -1.36 dbi

图片的PCB(底部)

图15:3 d模式总获得@ 868 mhz

图片的PCB(底部)

图16:二维平面切割XoZ平面@868MHz辐射模式

图片的PCB(底部)

图17:二维平面切割YoZ飞机@868MHz辐射模式

图片的PCB(底部)

图18:二维平面切割XoY平面@868MHz辐射模式

915 mhz的天线

三维辐射模式在915 mhz图18所示,和二维削减各种飞机如图19所示。


TRP= 17.24 dbm
附近= 19.41 dbm
效率= 40%
获得= -1.73 dbi

图片的PCB(底部)

图19:3 d模式总获得915 mhz

图片的PCB(底部)

图20:二维平面切割XoZ平面@915MHz辐射模式

图片的PCB(底部)

图21:二维平面切割YoZ飞机@915MHz辐射模式

图片的PCB(底部)

图22:二维平面切割XoY平面@915MHz辐射模式

GNSS天线辐射方向图

GNSS PCB天线三维辐射模式的1.575 ghz如图22所示。

图片的PCB(底部)

图23:3 d GNSS PCB天线的辐射方向图

2.4 ghz天线辐射方向图

2.4 ghz天线三维辐射模式的2440 mhz如图23所示,而2 d削减各种飞机如图26所示。

图片的PCB(底部)

图24:总增益@2440MHz 3 d模式

图片的PCB(底部)

图25:二维平面切割XoZ平面@2440MHz辐射模式

图片的PCB(底部)

图26:二维平面切割YoZ飞机@2440MHz辐射模式

图片的PCB(底部)

图27:二维平面切割XoY平面@2440MHz辐射模式

二维码的描述

设备上的二维码打印二维码标签集成设备ID,罗拉联盟定义的®

欧盟标签

图28:欧盟标签

我们的标签

图29:美国标签

二维码包含以下信息:

  • 前言:LW

  • SchemaID:D0

  • JoinEUI在这个例子中(00-16-C0-01-FF-FE-00-01)

  • DevEUI在这个例子中(00-16-C0-01-F0-00-14-9A)

  • ProfileID:016 - 0001

  • OwnerToken:4 a21235d: LR1110销

  • SerNum Mfg序列号:YYWWNNNNNN(一年,一周,序列号)

  • 专有的:US915(美国),EU868(欧盟)

  • 校验和(CRC-16 / MODBUS)

中包含的信息二维码代表58字节的数据:

LW: D0:0016C001FFFE0001:0016C001F000149A: 016 a0001: O4A21235D: S2126220290: PEU868

CRC,我们有64字节的数据:

LW: D0:0016C001FFFE0001:0016C001F000149A: 016 a0001: O4A21235D: S2126220290: PEU868: C7ECF

有关更多信息,请参见TR005 LoRaWAN®设备识别二维码