LPWA无线技术与智能手机使用的蜂窝移动网络有什么区别呢？

部署物联网应用，需要专为IoT设计的无线通信技术，满足物联网的基本要求——低功耗和超长电池寿命；可靠的长距离覆盖；低运营成本等——即通常所说的低功耗广域网（LPWA）。

LPWA无线技术与人们常用的WiFi、蓝牙、智能手机使用的蜂窝移动网络有什么关键区别呢？

问题看似简单，难道不就是上面提到的“LPWA无线技术用在需要用低功率发送少量的数据的应用领域”吗？

实际上，对于应用端而言，一个更不容忽视的不同点在于，LPWA无线网络通常都没有指向特定的技术和运营商服务。

室内搭建个WiFi，或者智能手机上网，人们已经习惯了运营商负责提供服务或者特定的技术（产品）支持——路由器按照说明书设置，设备就能自动识别连接；移动通讯运营商更是将简单到只需要”打勾“的服务摆在小区门口。

然而，LPWA无线技术使用领域相比要广泛的多。比如基础设施、智能房屋、农业、环境检测、保健医疗、工业、物流运输、公用事业（水，煤气计量）、能源、智能建筑、智能城市、智能停车、定位跟踪、消费产品的分销零售和库存管理等等。   各行各业、各种场合对IoT设备的要求都不一样。  不同应用领域部署物联网（IoT），定制设备需要考虑的因素繁多。比如，设计、电子材料采购以及制造环节，如何保证稳定的供应并把握到恰当的市场窗口；射频标准合规认证的时间和成本。   另外，LPWA技术一般采用Sub-GHz频段来实现远距离数据传输，市场上目前有LoRa、Sigfox、LTE-NB1等技术选项。使用者需要考虑国家地区、应用需求的不同做出选择。  

针对上述问题，村田制作所及其合作伙伴给出了模块化的解决方案。模块化的低功耗广域网物联网解决方案的优势很多：

IoT设备小型化

简化BOM和采购

更快推向市场，把握推场窗口

简化RF设计和认证

优化使用设计资源

降低复杂度，缩短测试周期

与市场领先IC制造商合作

稳定的供应

质量保证

生产良率

射频标准

节省产品认证的时间和成本

合规

低风险

做为电子零件制造商，Murata的名字通常使人首先想到采用陶瓷材料的电子组件，例如多层陶瓷电容器、表面声波滤波器和陶瓷谐振器。

实际上，村田制作所还经营蓝牙和Wi-Fi无线通信组件，在全球额智能手机的这些组件市场中占有很大份额，被称为近场通信组件专家。村田制作所同样专注开发LPWA的市场潜力。

村田制作所目前在全球范围内参与LPWA，并生产LPWA标准“ LoRa”模块，而且积极与产业上下游的标准、产品技术、以及各地区的运营服务供应商合作，推广利用LPWA的物联网服务，参与利用LPWA的服务的创建，向考虑用LPWA的企业提供模块化的应用支持。

LoRa（远距离无线电，Long Range Radio），是近年来随着物联网概念而热门的远距离低功耗无线通信技术，适合应用在距离远、低速率的物联网领域。例如水表、气表、温度湿度仪表、报警器、跟踪定位标签、安放检测传感等终端节点。

这些节点通过LoRa无线通信首先与LoRa网关连接，再通过3G网络或者以太网络，连接到网络服务器中，网关与网络服务器之间通过TCP/IP协议通信。

基于低功耗局域网无线标准（LoRaWAN），在同样的功耗条件下LoRa比其它无线射频通信方式传播的距离扩大了3-5倍，实现了优化的功耗、远距离、以及稳定的信号的统一，特别适合物联网应用。

LoRaWAN可以说是全球IoT应用领域的de-factor标准，是全球LoRa Alliance联盟的基础。村田制作所也是联盟的会员之一，与STMicro等企业合作，设计生产超小尺寸、价格优惠的LoRaWAN标准模组。

 

村田制作所的LoRa模块  村田制作所的LoRa兼容模块ABZ型，是一种新型，紧凑，低成本，低功耗的广域网（LPWAN）无线模块，支持LoRaWAN远程无线协议。   这款新的独立模块尺寸仅为12.5 x 11.6 x 1.76毫米，采用金属屏蔽封装，包括Semtech SX1276超远程扩频无线收发器和STMicro STM32L0系列ARM Cortex-M0 + 32位微控制器（MCU）。模块主要接口有UART，SPI和I2C。并且该模块支持2.2~3.6V直流供电。   Murata CMWX1ZZABZ模块已获得无线电监管部门的预先认证。可在世界大多数地域的工业，科学和医学（ISM）频谱中运行868和915 MHz。   村田ABZ型LoRa模块正常输出功率为+14 dBm，但可以选择PA增强功能，以将RF输出增加至+ 20dBm，以用于长距离应用或终端设备位于室内信号不佳的地方。该MCU包括192 kB闪存和20 kB RAM，并具有足够的内存来嵌入客户应用程序并托管其他调制堆栈。   此外，CMWX1ZZABZ-078嵌入（作为选项） 可信对象TO-Protect。通用MCU的安全软件库，可在LoRaWAN上提供增强的安全性。物联网应用开发人员可以使用配备有此小型模块的评估套件B-L072Z-LRWAN1轻松评估解决方案。  模块框图

该模块的典型应用包括智能计量表、可穿戴设备、跟踪、M2M和物联网（IoT）边缘节点。该模块可在-40至+85°C的温度范围内工作，可适应各种温度。  

模块规格

产品类别	MCU模块
产品状态	量产
等级	消费级
频率¹	860-930MHz
频率MHz（最小）	860MHz
频率MHz（最大）	930MHz
工作温度范围	-40至+85
芯片组	Semtech（SX1276）+ STM（STM32L）
调制	FSK，OOK和LoRa调制
天线	外部
睡眠时钟	/
系统时钟	集成32MHz（TCXO，频率误差=±2ppm）; 32.768KHz（频率误差=±20ppm）
发射功率	最高+ 18.5dBm
工作温度°C（最低）	-40
工作温度°C（最高）	85
安装类型	LGA
包	金属屏蔽
尺寸	12.5 x 11.6 x 1.76mm
电源电压（Vdc）	3.3V DC
电源电压最小值	VDD_MCU，VDD_RF，VDD_TCXO为2.2V
最大电源电压	VDD_MCU，VDD_RF，VDD_TCXO为3.6V
接收灵敏度	-135.5dBm @ 1％PER，125kHz BW，SF = 12
发射模式电流	128mA @ 20dBm
接收模式电流	21.5mA @ 125kHz带宽
技术	LPWA
主机接口	I2C / UART / USB / SPI
FCC / IC认证	FCC / IC认证
符合RoHs	是
资质认证	符合RoHS指令；LoRaWAN认证

 

注1：频率范围869-930MHz的村田LoRa模组TypeABZ，仅适用于欧美市场。中国市场适用频率范围为（430-510MHz），产品型号为Type1NM-130。  

村田LoRa模块的开发板

开发板详细规格如下：  

嵌入式超低功耗MCU STM32L072CZ，基于ARM 的Cortex  -M0 +核心，拥有192KB闪存，内存20千字节EEPROM的20个字节

频率范围：860 MHz-930 MHz

USB 2.0 FS

4通道，12位ADC，2×DAC

6位定时器，LP-UART，I 2 C和SPI

嵌入式SX1276收发器

LORA ，FSK，GFSK，MSK，GMSK和OOK调制（+Sigfox兼容性）

+14 dBm或+20 dBm可选输出功率

157 dB最大链路预算

可编程比特率高达300 kbit / s

高灵敏度：低至-137 dBm

89 dB的抗干扰能力

Rx电流低至10 mA，寄存器保持200 nA

完全集成的合成器，分辨率为61 Hz

内置位同步器，用于时钟恢复

同步单词识别

前导检测

127 dB +动态范围RSSI

LoRaWANA级认证

SMA和U.FL射频接口连接器

包括50欧姆SMARF天线

7个LED：

4个通用LED

5 V电源LED

ST-LINK-通讯LED

故障电源LED

1个用户和1个重置按钮

具有USB重新枚举功能的板载ST-LINK / V2-1调试器/编程器：大容量存储，虚拟COM端口和调试端口

Arduino Uno V3连接器

通过USB总线或外部VIN/ 3.3 V电源电压或电池为电路板供电

3×AAA型电池座，可独立运行

多种可供选择的集成开发环境，包括IAR，Keil，GCC-basedIDEs，Arm Mbed

 

 

 

原文标题：【干货】LPWA物联网应用为什么需要模块化解决方案？村田有答案~

文章出处：【微信公众号：村田中文技术社区】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。