我正在参加「掘金·启航计划」
写在前面
本篇针对 LoRa 芯片选型，介绍 Semtech 公司部分 LoRa 芯片特点。文章将会随着笔者对芯片的使用持续更新，还会新添一些内容，如果能对大家有帮助，希望大家关注一下。
笔者才疏学浅，本篇如有缺点和疏漏在所难免，恳请广大读者批评指正。
SEMTECH公司简介
提起LoRa，就不得不提Semtech这家公司。作为LoRa的母公司和IP的唯一拥有者，Semtech是美国一家提供高质量模拟和混合信号半导体产品的企业，产品包括电源管理、安全保护、光通信、人机界面、测试和检测以及无线和传感器产品方面等IC产品。如果纯粹从IC领域来看，Semtech公司无论从规模还是收入各方面都算不上一家IC剧透。但是，如果从物联网的角度来看，Semtech公司正在成为该领域中具有举足轻重作用的组织，或许能够借助物联网的发展成为该领域的巨头。
LoRa Connect
LoRa Connect 产品组合由 Sub-GHz 收发器芯片、2.4GHz芯片、双频带芯片和参考设计组成，包括 SX126x 系列、SX127x 系列、SX128x 系列和 LLCC68 收发器芯片，以及芯片的参考设计。它们共同代表 Semtech LoRa Connect 器件的核心功能，包括远距离、低功耗和经济实惠的端到端通信。
主要功能
- 长距离，可达30英里的户外视线范围
- 难以到达区域的深度覆盖
- 具有自适应数据速率的双向通信链路
- 电池寿命长达10年的低功耗传感器
- 100nA 睡眠模式
- 4.6mA 主动接收模式
- 符合 LoRaWAN
- 适用于任何操作环境
- 面向全球的公共、半私有和私有网络
主要优势
- 长距离：穿透密集的城市和深层室内环境，连接到农村地区最远30英里外的传感器
- 可扩展：轻松快速地使网络容量适应业务需求
- 低功耗：专为低功耗而设计，可将电池寿命延长至10年
- 标准化：LoRaWAN 规范确保应用，物联网解决方案提供商和电信运营商之间的全球互操作性
- 安全：嵌入式端对端 AES-128 数据加密以实现最佳隐私和保护
- 低成本：通过三种方式降低成本，基础设施投资、运营费用和终端节点传感器
产品
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| SX1278 | LoRa Connect 137MHz to 525MHz Long Range Low Power Transceiver（工作在137MHz到525MHz远距离低功耗无线电收发两用LoRa链接） |
| SX1276 | LoRa Connect 137MHz to 1020MHz Long Range Low Power Transceiver |
| SX1268 | LoRa Connect Long Range Low Power LoRa Transceiver +22dBm,China frequency bands |
SX127x
简介
SX1276/77/78/79收发器设有LoRa长距离调制解调器，可提供超长距离扩频通信并具有较高抗干扰性，可将电流消耗降到最低。
使用Semtech获得专利的LoRa调制技术SX1276/77/78/79,可使用低成本晶体和材料清单实现-148dBm以上的灵敏度。此类收发器具有超高灵敏度，并集成+20dBm功率放大器，实现业界领先的链路预算，是要求大范围和高强度的应用的最佳选择。LoRa还赋予了传统模块技术难以企及的模块化和灵敏度优势，结束了传统设计必须在范围、抗干扰性和能耗之间做出取舍的窘况。
产品描述：单芯片2频带收发器
引脚数：28
封装类型：MLPQ
封装：QFN 28
回流焊温度：260摄氏度
功能
- LoRaTM调制解调器，最大链路预算168dB
- +20dBm-当恒定射频输出为100mW且电源电压V
- +14dBm高效率PA
- 可编程位，速率高达300kbps
- 灵敏度高：低至-148dBm
- 防弹前端：IIP3 = -11dBm
- 出色的阻断抗扰性
- 电流低：RX为9.9mA，保持寄存器时为200nA
- 高度集成的合成器，分辨率61Hz
- FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRa和OOK调制
- 内置位同步器，可用于时钟恢复
- 前导检测
- 127dB动态范围RSSI
- 自动射频感应和带超快速AFC的CAD
- 使用CRC的封包引擎，高达256字节
- 内置温度传感器和低电量指示灯
应用
- 自动读表
- 家庭和楼宇自动化
- 无线警报和安全系统
- 工业监控
- 远距离灌溉系统
框图
SX1268
简介
SX1261、SX1262和SX1268 sub-GHz无线电收发非常适合长距离无线应用。这两款器件均专为实现长电池寿命而设计，仅4.2mA的有源接收会消耗电量。SX1261的传输功率高达+15dBm，而SX1262和SX1268可以通过高效集成功率放大器实现高达+22dBm的传输功率。
这些设备支持LPWAN用例的LoRa调制和传统用例的FSK调制。这些设备具有高度可配置性，能够利用全球LoRaWAN标准或专有协议满足不同的应用需求。
这些器件的设计符合LoRa Alliance发布的LoRaWAN规范的物理层要求。
产品描述：远距离、低功耗、SUB-GHz射频收发器
引脚数：24
封装类型：QFN
回流焊温度：260摄氏度
功能
- LoRa和FSK调制解调器
- 最大链路预算：170dB（SX1262/68）
- +22dBm或+15dBm高效率PA
- Low RX current of 4.6mA
- 集成DC-DC转换器和LDO
- 可编程比特率，LoRa和FSK调制的比特率分别高达62.5kbps和300kbps
- 灵敏度高：低至-148dBm
- 在1MHz偏置时，可抗88dB干扰
- 在LoRa模式下，共信道抑制为19dB
- FSK、GFSK、MSK、GMSK和LoRa调制
- 内置位同步器，可用于时钟恢复
- 自动信道活动检测与超快速AFC
应用
- 智能电表
- 供应链和物流
- 楼宇自动化
- 农业传感器
- 智慧城市
- 零售店传感器
- 资产追踪
- 街道照明
- 倒车雷达
- 环境传感器
- 医疗保健
- 安全传感器
- 遥控应用
框图
LoRa Edge
LoRa Edge 是超低功耗平台，它集成了远距离LoRa收发器、多星座GNSS扫描仪和无源Wi-Fi接入点MAC地址扫描仪，适用于资产管理应用。
LoRa Edge利用LoRa Cloud Modem & Geolocation Services，通过基于云的求解器确定资产位置，以显著降低功耗。
主要功能
- 全球Sub-GHz ISM频段，能够单一物料清单支持150-960MHz范围内的多地区
- 全球2.4GHz ISM频段和SATCOM S频段（1.9-2.2GHz）-LR1120独有
- 符合LoRa Alliance定义的LoRaWAN标准
- GNSS（GPS/北斗）低功耗扫描
- 802.11b/g/n Wi-Fi接入点超低功耗无源扫描
- 基于硬件的AES-128加密引擎，符合LoRaWAN安全标准
- 符合LoRaWAN标准的端到端保护，通过设备、Join服务器、网络和应用加密密钥防止未经授权的访问
主要优势
- 使公司能够开发出电池寿命极长、端对端、安全性强、经济实惠的资产管理解决方案
- 为开发室内和室外应用的资产管理提供单一解决方案
- 使客户能够平衡性能、定位精度和低功耗，这对于电池供电的设备来说非常重要
- 通过在单芯片解决方案中集成GNSS、Wi-Fi和LoRa收发器来减少物料清单，以支持室内和室外应用
- 功耗比现有地理定位解决方案低10倍
- 使用高度安全的硬件模块预先配置安全密钥，不再需要昂贵的安全配置流程或额外的安全硬件成本
产品
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| LR1110 | LoRa Edge LR1110 资产管理平台 |
| LR1120 | 支持多频段连接进行全球资产管理的 LoRa Edge LR1120 |
LR1110
简介
这是一个超低功耗平台，集成了面向资产管理应用的 LoRa 收发器、长距离 FHSS 调制器、多星座扫描仪和无源 Wi-Fi 接入点 MAC 地址扫描仪。
LR1110 解决方案利用 Semtech 的 LoRa Cloud 地理定位功能，通过云端求解器去确定资产位置，以显著降低功耗。
产品描述：LOW POWER WI-FI/GNSS SCANNER + LORAA TRANSCEIVER
引脚数：32
封装类型：MLPQ
回流焊温度：260摄氏度
功能
低功耗高灵敏度 LoRa/(G)FSK 半双工射频收发器
- 支持 150-960MHz 的全球 ISM 频段
- 低噪声系 RX 前端，实现更高的 LoRa/(G)FSK 灵敏度
- 高功耗 PA 路径 +22dBm
- 高效率 PA 路径 +15dBm
- 长距离 FHSS（LR-FHSS） 调制器
- 集成 PA 稳压器电源选择器，使用一个板简化双电源 +15/+22dBm
- 能够支持世界范围内的多区域 BOM，电路可自适应匹配网络，以满足监管限制
- 与 SX1261/2/8 器件完全兼容，并符合 LoRa Alliance 定义的 LoRaWAN 标注规范
用于地理定位的多用途无线电前端
- GNSS（GPS/北斗）低功耗扫描
- 802.11b/g/n Wi-Fi 超低功耗无源扫描
- 150-2700MHz 连续频率合成器范围
- 高带宽 RX ADC（高达 24MHz DSB）
- 数字基带处理
加密引擎
- 为基于AES-128 加密/解密的算法提供硬件支持
- 处理设备参数，如 LoRa Alliance 定义的 DevEUI 和 JoinEUI
- 保护机密信息，如加密密钥，防止未经授权的方位
- 按照 LoRaWAN 标准规定的方式存储 NwkKey、AppKey
应用
- 资产定位
- 资产追回
- 资产可追溯性
- 库存管理
- 防止资产丢失和被盗
