USB-TO-LoRa-xF

来自Waveshare Wiki
跳转至： 导航、 搜索
USB-TO-LoRa-xF
USB-TO-LoRa-xF
{{{name2}}}
{{{name3}}}
板载接口
SMA USB

说明

  • 本产品不支持LoRaWAN
  • 本产只支持 SX1262-LoRa-DTU-xF ,USB-TO-LoRa-xF 对应型号通信
  • 至少需要两个 USB-TO-LoRa-HF 组成 LoRa 通信网络(USB-TO-LoRa-LF 同理)

产品简介

USB-TO-LoRa-xF是一款基于 SX1262 模组的 USB 接口的无线数传终端。采用 LoRa 调制解调技术，具有抗强干扰和长距离通信的特性，通信距离可达 5KM。支持点对点、点对多、中继组网、AES 加密等通讯方式，体积小巧，安装方便。

产品特性

  • 使用 LoRa 调制解调技术，具有抗干扰和长距离通信特性
  • 使用原厂 SX1262 方案 , 具有 -148dBm 接收灵敏度和 22dBm 发射功率
  • 支持前导码检测，带 CRC、自动分包、960 字节缓存功能
  • 支持 LBT 发送， RSSI 输出，AT 指令集设置
  • 支持 AES 加密通讯，保证数据传输安全性
  • 支持多级中继组网，增大无线通讯距离
  • 支持上位机配置和固件升级，量大支持定制固件
  • 使用 TCXO 等高品质元器件，恶劣工况稳定工作
  • 提供完善的配套使用手册

产品参数

外形
接口类型 USB Type A
SMA-KE 母座: 6dBi 全向天线 × 1
外壳 ABS 外壳
尺寸 56.40 × 18.40 × 12.52mm
无线参数
频段 Sub-GHz (410~490MHz，850~930MHz)
信号调制 LoRa
加密类型 AES
发射功率 +22dBm Max
接收灵敏度 -148dBm
串口参数
波特率 1200 ~ 115200bps
校验位 无，奇校验，偶校验
数据位 8 ~ 9 位
流控 无流控
环境要求
操作温度 TCXO 版本:0 ~ 85℃
普通版本:0 ~ 50℃
湿度范围 5% ~ 95% 相对湿度

硬件说明

  • 本产品不支持LoRaWAN
  • 本产只支持 SX1262-LoRa-DTU-xF ,USB-TO-LoRa-xF 对应型号通信
  • 至少需要两个 USB-TO-LoRa-HF 组成 LoRa 通信网络(USB-TO-LoRa-LF 同理)

USB

接入 USB Type A Femal 口后取电运行

SMA接口(天线)

SMA 接口接入配套 6dBi 全向天线

指示灯

  • PWR: 当接入 USB 端口后, PWR 灯亮起
  • TXD: 发送数据时, TXD 灯亮起, 发送完毕后熄灭
  • RXD: 接收数据时, RXD 灯亮起, 接收完毕后熄灭

按键

  • KEY: 注意, 上电3秒内不要按按键, 上电3秒内, 按住按键2秒进入固件更新模式, 上电3秒后, 按住 KEY 按键两秒恢复出厂参数设置

产品尺寸

USB-TO-LoRa-xF-002.jpg

LoRa和LoRaWAN

什么是LoRa?

Semtech 的 LoRa 是一种长距离、低功耗的物联网 (IoT) 无线平台,一般情况下泛指使用LoRa技术的射频芯片.主要特点如下

  • LoRa（long range 的缩写）采用的扩频调制技术源于啁啾扩频 (CSS) 技术,是远距离无线传输技术和LPWAN通信技术中的一种.扩频技术用带宽换取灵敏度的技术,Wi-Fi,ZigBee等都使用了扩频技术,但LoRa调制的特点是接近香农定理的极限,最大效率地提高灵敏度.相比于传统FSK技术,在相同的通信速率下,LoRa比FSK灵敏度好8~12dBm.目前,LoRa 主要在Sub-GHz的ISM频段运行,
  • LoRa技术融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码等技术使得在长距离通信性能层面大幅度提高,LoRa的链路预算优于其他任何标准化的通信技术,链路预算是指给定的环境中决定距离的主要因素.
  • LoRa射频芯片主要有 SX127X系列，SX126X系列，SX130X系列，其中SX127X，SX126X系列用于LoRa节点，SX130X用于LoRa网关，详情可参考Semtech的产品列表

什么是LoRaWAN?

  • LoRaWAN 是一种建立在 LoRa 无线电调制技术之上的低功耗广域网开放协议。旨在将电池供电的“事物”无线连接到区域、国家或全球网络中的互联网，并针对关键的物联网 (IoT) 要求，例如双向定向通信、端到端安全、移动性和本地化服务。其中节点无线连接到互联网有入网认证，相当于建立节点和服务器间的加密通信信道，LoRaWAN协议层次下图所示。
    • MAC层中的Class A/B/C 三类节点设备基本覆盖了物联网所有的应用场景，三者之间不同点在于节点收发的时隙不同
    • Modulation层中EU868，AS430等表明不同国家使用频段参数不同，地区参数请点击参考链接

SX1262-LoRa-HAT-021.png

  • 实现LoRaWAN网络覆盖城市或其它区域需要由节点（LoRa节点射频芯片）、网关（或称基站,LoRa网关射频芯片）、Server和云四部分组成，如下图所示
    • DEVICE（节点设备）需先发起入网请求数据包到GATEWAY（网关）再到服务器，认证通过后才可以正常和服务器收发应用数据
    • GATEWAY（网关）可通过有线网络，3/4/5G无线网络与服务器进行通信
    • 服务器端主要运营商有TTN等，自行搭建云端服务请参考lorawan-stack，chirpstack

SX1268-LoRa-HAT-021.png

应用

LoRa 器件和网络（如 LoRaWAN）使得智能物联网应用能够帮助解决地球面临的能源管理、自然资源减少、污染控制、基础设施效率、防灾等艰巨挑战。Semtech 的 LoRa 器件已在智慧城市、家居和建筑、社区、计量、供应链和物流、农业等领域实现了数百个成功应用案例。LoRa 网络已覆盖 100 多个国家/地区的数亿台器件，致力于打造一个更智慧的地球。

产品使用

开机测试

  • 本测试使用两套 USB-TO-LoRa-HF 连接在 PC Window 10 上测试, 安装天线后, 上电默认使用是流模式传输,
  • 下载打开 AT设置工具 或其它串口助手工具, 连接串口端口号(注意识别), 设置波特率 115200, 最后点击打开串口
  • SSCOM 发送区域输入数据后点击发送按钮, 另一套 LoRa 设备上则打印收到的数据, 反之同理, 如下图所示

SX1262-LoRa-DTU-005.jpg

AT指令

  • DTU 默认工作在 RS232 接口的流传输模式, 出厂使用默认参数即可配对收发, 默认参数如下
参数名称 参数默认值
扩频因子 默认 7, (7~12可选)
带宽 默认 0: 125KHz (1:250, 2:500 (KHz) 可选)
编码率 默认 4/5 (4/5, 4/6, 4/7, 4/8 可选)
发射功率 默认 22dBm (10~22dBm 可选)
网络ID 默认 0 (0~255 可选)
LBT(Listen Before Talk) 默认 0: 禁止, 1: 使能
工作模式 默认 1:流模式 (2: 包模式, 3: 中继模式)
发射信道 HF版默认 18(对应868MHz) ( 0~80 可选,对应 850~930Mhz 或 410~490MHz )
LF版默认 23(对应433MHz)
接收信道 HF版默认 18(对应868MHz) ( 0~80 可选,对应 850~930Mhz 或 410~490MHz )
LF版默认 23(对应433MHz)
地址 默认 0 (0~65535可选, 65535为广播监听地址)
接口选择 默认 3: RS232 (1: RS422, 2: RS485, 3: RS232 可选 )
接口波特率 默认 115200bps (1200~115200bps 可选 )
接口校验 默认无校验 (无校验, 奇校验, 偶校验可选)
密钥 默认 0不加密 (0~65535可选)
  • DTU 设置请勾选addCrLf或加回车换行选项, 如未出现扩展栏则点击右侧扩展按钮弹出,点击+++命令按钮进入AT命令模式,如下图所示

SX1262-LoRa-DTU-006.jpg

  • 其它如 PLC 等设备配置 DTU 时注意 AT 指令末端附加回车换行符 CR LF(\r\n)
+++\r\n								进入AT指令模式
AT+EXIT\r\n							退出AT指令模式
ATE\r\n								使能/禁止AT指令回显
AT+VER\r\n							查看软件版本号
AT+HELP\r\n							查看AT帮助

AT+SF=7\r\n							设置扩频因子为7,取值范围7~12
AT+BW=0\r\n							设置带宽 , 0代表125KHz,1代表250KHz,2代表500KHz
AT+CR=1\r\n							设置编码率为1 , 1代表4/5 , 2代表 4/6 , 3代表 4/7 , 4代表4/8
AT+PWR=22\r\n							设置射频功率,取值范围是10~22dBm.
AT+NETID=0\r\n							网络ID赋值,取值范围是0~65535
AT+LBT=0\r\n							使能/禁止LBT功能,0:禁止,1:使能
AT+MODE=1							DTU工作模式,1:流模式,2:包模式,3:中继模式
AT+TXCH=18\r\n							发射信道,取值范围0~80, 对应频点是850~930MHz或410~490MHz
AT+RXCH=18\r\n							接收信道,取值范围0~80, 对应频点是850~930MHz或410~490MHz
AT+RSSI=0\r\n							使能/禁止RSSI信号值输出,0:禁止, 1:使能
AT+ADDR=0\r\n							设置DTU地址,取值范围0~65535
AT+PORT=3\r\n							设置COM口号,1:RS422, 2:RS485, 3:RS232
AT+BAUD=115200\r\n						设置COMx口波特率, 取值范围1200~115200 , 1200, 2400,  ..... , 57600 ,115200
AT+COMM="8N1"\r\n						设置COM口参数,数据位:8或9,奇偶校验:N,O,E,停止位:0,1,2
AT+KEY=0\r\n							设置密钥,取值范围0~65535, 0:禁止加密,1~65535:加密传输密钥值
AT+AllP=7,125,1,22,0,0,1,18,18,0,0,3,115200,"8N1",0		设置扩频因子到密钥多参数
AT+RESTORE=0\r\n						恢复出厂设置 , 0:禁止, 1:使能

流模式

  • 流模式指 LoRa Device(SX1262-LoRa-DTU, USB-TO-LoRa) 将接口发送过来的数据流通过 LoRa 传输到其它 Device 解调并从指定接口输出数据流的一种传输模式, 所发即所得
    • 假设有 Device A, B, C, D, E, F 共 6 个 LoRa 设备组成流模式 LoRa 通信网络.更改 LoRa 网络中 各个设备的地址, 信道和工作模式, 请参考如下通信图示和参数表格, 注意使用 AT 指令(AT+MODE=1\r\n)切换到流模式
      • Device A 和 Device C 组成的流模式点对点通信
        • Device A 发送 Hello World 给 Device C 设备, 地址信道匹配的 Device C 设备正常接收
        • Device C 发送 any World 给 Device C 设备, 地址信道匹配的 Device A 设备正常接收
      • Device A, B, C, D, E, F 组成的流模式点对多通信, Device B 地址设置成 65535(Hex:0xFFFF), 此时将在 LoRa 网络中作为广播监听功能的设备, Device B 广播发送数据流, 相同信道下地址为 0~65535 设备都能接收到数据流, 其它设备发送数据流时, Device B 可以监听到相同信道下地址为 0~65535 设备的数据流
        • Device B 广播发送 Hi World 数据流, 信道匹配的 Device A, C, D, E 设备正常接收, 信道不匹配的 Device F 设备接收失败
        • Device A, C, D, E 发送数据流时, 如 Device A 发送 Hello World, Device B 设备可以监听收到数据流
        • 信道不匹配的 Device F 设备发送数据流时, Device B 监听接收失败

SX1262-LoRa-DTU-007.jpg

参数 Device A Device B Device C Device D Device E Device F
扩频因子 7 7 7 7 7 7
带宽 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz
编码率 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5
工作模式 1: 流模式 1: 流模式 1: 流模式 1: 流模式 1: 流模式 1: 流模式
地址 65534(Hex:0xFFFE) 65535(Hex:0xFFFF) 65534(Hex:0xFFFE) 65534(Hex:0xFFFE) 0(Hex:0x0000) 65534(Hex:0xFFFE)
信道 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 65(Hex:0x41)
示例 1 发送Hello World √ √ √ × ×
示例 2 √ 发送Hi World √ √ √ ×
示例 3 √ √ 发送any World √ × ×

SX1262-LoRa-DTU-010.jpg

包模式

  • 包模式指 LoRa Device 的发送数据流前3个字节中指定了接收设备地址和信道的一种传输模式, 数据流使用十六进制(Hex)数据格式
    • 假设有Device A, B, C, D, E, F 共 6 个 LoRa 设备组成包模式 LoRa 通信网络, 更改 LoRa 网络中 Device 的地址, 信道和工作模式, 请参考如下通信图示和参数表格, 注意使用 AT 指令(AT+MODE=2\r\n)切换到包模式
      • Device A 和 Device C 设备组成包模式的点对点通信
        • Device A 发送十六进制数据流 FF FE 12 AA, 其中 FF FE 是接收数据流设备(即 Device C)的地址 , 12 是接收数据流设备(即 Device C)的信道, AA是数据(注意十六进制数据格式是 A...F, 如AA,AF,FA等等 ), 地址信道匹配的 Device C 设备正常接收
        • Device C 发送十六进制数据流 00 01 12 CC, 其中 00 01 是接收数据流设备(即 Device A)的地址 , 12 是接收数据流设备(即 Device A)的信道, CC是数据(注意十六进制数据格式是 A...F, 如AA,AF,FA等等 ), 地址信道匹配的 Device A 设备正常接收
      • Device A, B, C, D, E, F 组成包模式点对多通信, Device B 地址设置成 65535(Hex:0xFFFF), 此时将在 LoRa 网络中作为广播监听功能的设备, Device B 广播发送数据流, 相同信道下地址为 0~65535 设备都能接收到数据流, 其它设备发送数据流时, Device B 可以监听到相同信道下地址为 0~65535 设备的数据流
        • Device B 广播发送十六进制数据流 FF FF 12 BB, 其中 FF FF 是广播地址 , 12 是信道, BB是数据, 信道匹配的 Device A, C, D, E(信道 18(Hex:0x12)) 设备正常接收, 信道不匹配的 Device F(信道 65(Hex:0x41)) 设备接收失败
        • Device A, C, D, E 发送数据流时, 如 Device A 发送 FF FE 12 AA, Device B 设备可以监听收到数据流 BB
        • 信道不匹配的 Device F 设备(信道 65(Hex:0x41))发送数据流时, Device B 监听接收失败

SX1262-LoRa-DTU-008.jpg

参数 Device A Device B Device C Device D Device E Device F
扩频因子 7 7 7 7 7 7
带宽 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz
编码率 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5
工作模式 2: 包模式 2: 包模式 2: 包模式 2: 包模式 2: 包模式 2: 包模式
地址 65534(Hex:0xFFFE) 65535(Hex:0xFFFF) 65534(Hex:0xFFFE) 65534(Hex:0xFFFE) 0(Hex:0x0000) 65534(Hex:0xFFFE)
信道 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 65(Hex:0x41)
示例 1 发送AA(Hex) √ √ √ × ×
示例 2 √ 发送BB(Hex) √ √ √ ×
示例 3 √ √ 发送CC(Hex) √ × ×

SX1262-LoRa-DTU-011.jpg

中继模式

  • 中继模式指 LoRa 网络中的部分 LoRa 设备作为中继节点转发来自流模式或包模式的数据流，中继模式设备的接口不输出任何数据, 达到增大无线通讯距离功能的一种传输模式

SX1262-LoRa-DTU-009.jpg

一级中继

  • 一级中继指多个 LoRa 设备组成的 LoRa 网络中, 有且只有一个 LoRa 设备作为中继模式的节点转发来自其它 LoRa 设备数据流的传输模式
    • Device A, G, H 设备组成另外一个一级中继 LoRa 网络,设置 Device G( 使用 AT+MODE=3\r\n 指令) 为中继模式后, Device G 只转发 Device A 和 Device H 的数据流, 接口不输出数据流
    • 中继模式 LoRa 通信网络下, 流模式或包模式的通信设备除 NETID 这个参数不同外,其它参数相同, Device A, H 的 NETID 参数将作为中继节点寻址地址, 如 Device A, H 的 NETID 组成 Device G 的地址 Hex: 0x0304(Decimal: 772)
参数 Device A Device G Device H
扩频因子 7 7 7
带宽 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz
编码率 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5
NETID Hex: 0x03 (Decimal: 3) ignore Hex: 0x03 (Decimal: 3)
工作模式 1: 流模式 3: 中继模式 1: 流模式
地址 Hex: 0x0102 (Decimal: 258) Hex: 0x0304 (Decimal: 772) Hex: 0x0102 (Decimal: 258)
信道 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12)

SX1262-LoRa-DTU-012.jpg

二级中继

  • 二级中继指多个 LoRa 设备组成的 LoRa 网络中, 有且只有两个 LoRa 设备作为中继模式的节点转发来自其它 LoRa 设备数据流的传输模式
  • 上图中, Device A, B, C, D 设备组成二级中继 LoRa 网络, 分别设置 Device B, C(使用 AT+MODE=3\r\n 指令) 为中继模式后, Device B, C 只转发 Device A 和Device D 的数据流, 接口不输出数据流.
参数 Device A Device B Device C Device D
扩频因子 7 7 7 7
带宽 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz 0: 125KHz
编码率 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5 1: 4/5
NETID Hex: 0x03 (Decimal: 3) ignore ignore Hex: 0x03 (Decimal: 3)
工作模式 1: 流模式 3: 中继模式 3: 中继模式 1: 流模式
地址 Hex: 0x0102 (Decimal: 258) Hex: 0x0304 (Decimal: 772) Hex: 0x0405 (Decimal: 1029) Hex: 0x0102 (Decimal: 258)
信道 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12) 18(Hex:0x12)

SX1262-LoRa-DTU-013.jpg

其它功能

加密

  • 加密功能将 DTU 明文数据使用 AES 算法加密后进行 LoRa 传输, 达到无线通讯安全目的
  • 使用 AT+KEY=65535(默认0:禁止加密,1~65535:密钥值)命令设置加密密钥
  • 启动加密后, 相同密钥值的 DTU 正常通讯, 不同密钥值的 DTU 无法正常通信
    • 图示中, 设置相同密钥后的 DTU A , B 正常通信, 密钥值不同的 DTU C 输出乱码

SX1262-LoRa-DTU-017.jpg SX1262-LoRa-DTU-014.jpg

RSSI输出

  • RSSI(Received Signal Strength Indication) 接收的信号强度指示,用于评估信号质量、改善通信网络、测距等
  • 使用 AT+RSSI=1(默认0:禁止) 使能 RSSI 功能后, 如下图所示,每次输出数据包将跟随输出一个十六进制 RSSI 值

SX1262-LoRa-DTU-018.jpg

LBT(Listen Before Talk)

  • LBT(Listen Before Talk) 指模块在发送前主动监听信道环境噪声, 该功能可提高 DTU 在恶劣环境下的通信成功率及防冲突处理
  • 使用 AT+LBT=1(默认0:禁止) 使能 LBT 功能后, 在发送数据包前主动监听信道噪声,若超过阈值则延迟发送, 最大延迟两秒, 超过两秒后则强制发送

SX1262-LoRa-DTU-019.jpg

固件更新

  • 上电后三秒内按住 KEY 按键两秒, TXD RXD 灯同时亮起后松开 KEY 按键, TXD RXD 灯熄灭后进入固件更新模式
  • 下载打开固件更新软件, 打开对应 COM , 根据对应型号选择最新固件如 USB-TO-LoRa-HF-B-V12.ws , 点击 Update 按钮更新

USB-TO-LoRa-001.jpg

FAQ

问题：为什么发送AT指令没有反应？

  • 默认是透传模式，要勾选回车换行，115200波特率发送+++使能指令模式
  • 回车换行发送以下指令退出AT指令模式
+++
AT+EXIT


问题：为什么设置参数没有生效？

设置完成后退出AT指令模式



问题：支持前导码检测，具有 CRC、自动分包、960 字节缓存功能吗？

应用程序默认开启 LoRa 数据包的CRC检测不可取消, 自动分包和960字节缓存功能也是固定不能更改的, 单包数据最大为240byte , 超过240字节将自动分包处理 支持前导码检测，具有 CRC、自动分包、960 字节缓存功能： Lora crc.png



技术支持


联系人：黄工
EMAIL：3005423122@qq.com
电话：0755-83040712
QQ：3005763927
微信：扫下方二维码添加
Hkx-wx.jpg

说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
取自“https://www.waveshare.net/w/index.php?title=USB-TO-LoRa-xF&oldid=105627”