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深入了解LoRa技術① — LoRa產品的信道劃分

ZLG致遠電子 ? 2024-03-27 08:23 ? 次閱讀

得益于LoRa技術的通信距離優勢,如今世界各地已經在廣泛地使用LoRa產品。那么LoRa產品被劃分了哪些頻段呢?本期文章將向大家介紹世界各地允許LoRa產品使用的信道頻率和信道帶寬。

43a86e8a-ebd0-11ee-9118-92fbcf53809c.jpg ?LoRa產品的信道頻率

和使用4G蜂窩網的產品相比,LoRa產品使用的是免費的ISM頻段(Industrial Scientific Medical Band)。而世界各地對ISM頻段的劃分大不相同,因此在使用LoRa產品時需要注意各地具體的法規。ISM頻段,包括433MHz、470MHz(470-510)、868MHz(862-870)、915MHz(902-928)、2.4GHz等。其中低于1GHz的頻段稱為SubG-LoRa。中國大陸使用470MHz頻段,歐洲各國、非洲各國和印度使用868MHz頻段,美國和澳大利亞使用915MHz頻段,亞洲的部分地區使用433MHz頻段。日本和韓國則使用920MHz(920-925)頻段。

相比于2.4GHz,SubG-LoRa更適合作為長距離和低功耗通信的選擇。其優勢是頻率低,通信距離遠,穿墻能力強,功耗低。而且在當前的生態環境中,Wifi、藍牙Zigbee等都使用2.4GHz作為工作頻段,所以SubG-LoRa頻段的頻譜干擾相對更少,使用SubG頻段可以提高網絡的整體性能,減少重傳次數。主要地區的頻段劃分如圖1所示。

43b5a5aa-ebd0-11ee-9118-92fbcf53809c.png

圖1LoRa產品的頻段劃分

那2.4GHz的LoRa是否就無用武之地了呢?當然不是。因為2.4GHz可用的頻率范圍比SubGHz要大得多,所以使用2.4GHz作為工作頻率時,可以使用更大的信道帶寬,并且可以選擇的頻率更多。在傳輸距離不那么遠,而且對傳輸速度有一定要求的場景(如實時物聯網和邊緣計算)使用2.4GHz作為LoRa的信道頻率是一個比較好的選擇。

廣州致遠電子股份有限公司推出的ZM68S系列LoRa無線模組是一款高性能低功耗的LoRa透傳模組。現已在470MHz頻段的ZM68S型號基礎上,推出了868MHz頻段的ZM68S-B型號和915MHz頻段的ZM68S-C型號,能夠滿足各地的法律法規。


43bf0b72-ebd0-11ee-9118-92fbcf53809c.jpg ?LoRa產品的信道帶寬

信道帶寬,是限定允許通過該信道的信號下限頻率和上限頻率,可以理解為一個頻率通帶。增加帶寬可以在同一時間內傳輸更多數據,即可以縮短傳輸時間,但是會犧牲部分接收靈敏度作為代價。LoRa芯片和模組大部分包含LoRa和FSK兩種調制方式,LoRa帶寬是雙邊帶寬(全信道帶寬),而FSK帶寬是單邊帶寬。在中國大陸使用的470MHz至510MHz頻段里,LoRa常用的信道帶寬為125KHz、250KHz和500KHz。更詳細的帶寬選項如表1所示。

表1LoRa產品的帶寬選項

帶寬

(kHz)

擴頻因子(SF)

編碼率(CR)

標稱比特率(bps)

7.8

12

4/5

18

10.4

12

4/5

24

15.6

12

4/5

37

20.8

12

4/5

49

31.2

12

4/5

73

41.7

12

4/5

98

62.5

12

4/5

146

125

12

4/5

293

250

12

4/5

586

500

12

4/5

1172

依據表1可以看出,LoRa帶寬越寬,標稱比特率就越大,也就是實際傳輸速率越大。需要注意的是,部分LoRa產品不支持太小的信道帶寬和過低的標稱比特率。

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