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玩轉(zhuǎn)LoRaWAN，怎能少了它--RAK831 PILOT GATEWAY評(píng)測(cè)

LoRaWAN RAK831 PILOT GATEWAY 網(wǎng)關(guān)

2022-07-02
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作者：netlhx
來(lái)源：21ic

[導(dǎo)讀]
RAK831 PILOT GATEWAY是深圳市瑞科慧聯(lián)科技推出的一款基于SX1301的LoRa網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，同國(guó)外的基于SX1301的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，性能完全一致，但價(jià)格卻便宜了許多，實(shí)在是玩轉(zhuǎn)LoRaWAN的首選產(chǎn)品。

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LoRaWAN熱乎了一段時(shí)間，現(xiàn)在似乎處于不溫不火的狀態(tài)，典型的叫好不叫座!

撇開技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，一個(gè)產(chǎn)品真正要普及，牽涉的東西實(shí)在太多。成本自然不必說(shuō)，要便宜，要好用，要易用，要...，太多了!就拿LoRaWAN來(lái)說(shuō)，要想玩轉(zhuǎn)LoRaWAN，LoRa結(jié)點(diǎn)產(chǎn)品或模塊，現(xiàn)在市面上非常多，價(jià)格也便宜。但是最重要的一個(gè)東西LoRa網(wǎng)關(guān)，大多數(shù)產(chǎn)品價(jià)格都在2K+以上，這就有點(diǎn)尷尬了!

于是就有了各種低價(jià)的LoRa網(wǎng)關(guān)解決方案，C. Pham使用RPI和各種便宜的LoRa模塊(大部分都是基于SX1272/SX1276)打造了一個(gè)低價(jià)的單通道LoRa網(wǎng)關(guān)，使用起來(lái)差強(qiáng)人意，剁手黨們卻已開始?xì)g呼了。

然而該方案有局限，首先是單通道限制了其應(yīng)用范圍：做個(gè)DEMO尚可，因?yàn)闆](méi)辦法說(shuō)服客戶啊!其次是不能完全兼容LoRaWAN，不能勝任高端應(yīng)用。

RAK831 PILOT GATEWAY是深圳市瑞科慧聯(lián)科技推出的一款基于SX1301的LoRa網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，同國(guó)外的基于SX1301的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，性能完全一致，但價(jià)格卻便宜了許多，實(shí)在是玩轉(zhuǎn)LoRaWAN的首選產(chǎn)品。

本次評(píng)測(cè)的PILOT GATEWAY套件包含網(wǎng)關(guān)、配套的電源，另外還有天線及GPS模塊各一，簡(jiǎn)單的配置即可投入實(shí)際應(yīng)用。

這就是LoRa網(wǎng)關(guān)，里面包含RAK831模塊、轉(zhuǎn)接板及RPI3一個(gè)，外殼是鋁合金，非常輕便同時(shí)也非常堅(jiān)固，主要的接口都引出來(lái)了。外殼手感不錯(cuò)!

連接上天線后，整體感覺(jué)更上一個(gè)臺(tái)階。

配套的電源，標(biāo)準(zhǔn)的RPI3電源配置要求，當(dāng)網(wǎng)關(guān)工作時(shí)，模塊峰值電流可能高達(dá)700mA，所以5V/2A是必須的配備。

附件包括天線及GPS各一，另外還有一個(gè)DC接口轉(zhuǎn)換器，因?yàn)榕涮纂娫吹妮敵鍪菆A口，用這個(gè)接口才可以連接Micro USB供電接口，如果能配個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RPI3 DC電源不是更好么。

產(chǎn)品內(nèi)部除了RPI3，還有RAK831及轉(zhuǎn)接板，拆開來(lái)看看，畢竟眼見(jiàn)為實(shí)嘛!

拆解過(guò)程中的一張?zhí)貙�，近距離看看外盒的做工及質(zhì)感，確實(shí)做得不錯(cuò)。

這就是RAK831網(wǎng)關(guān)模塊，主要器件都使用金屬罩保護(hù)，還可以屏蔽外部信號(hào)的干擾。

這個(gè)是轉(zhuǎn)換板，將RPI3的GPIO接口引出，再與RAK831連接。

本套件的頻率是868，另外還有433、915等不同ISM頻段可選。后面我們將使用同頻段的LoRa Mote來(lái)與設(shè)備進(jìn)行通信并接入到TTN中，實(shí)現(xiàn)完整的LoRaWAN通信。

開箱及拆解過(guò)程中，我們完全可以看到產(chǎn)品設(shè)計(jì)及開發(fā)者對(duì)產(chǎn)品的態(tài)度，RAK831模塊設(shè)計(jì)布局整潔，走線合理，焊接工藝不錯(cuò)，沒(méi)有毛刺等現(xiàn)象，組裝起來(lái)后更像是一件藝術(shù)器。

RAK831使用的是來(lái)自Semtech的SX1301芯片

SX1301芯片內(nèi)置LoRa集中器IP核，是一款海量數(shù)字信號(hào)處理引擎，專門為全球ISM頻段提供突破性的網(wǎng)關(guān)功能，主要特性如下

• X1257 Tx / Rx前端的靈敏度高達(dá)-142.5dBm

• 1 MHz偏移時(shí)的70 dB CW干擾抑制

• 能夠以高達(dá)9dB的負(fù)SNR和CCR工作

• 仿真49x LoRa解調(diào)器和1x(G)FSK解調(diào)器

• 雙數(shù)字TX&RX無(wú)線電前端接口

• 10個(gè)可編程并行解調(diào)路徑

• 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)速率(DDR)適應(yīng)

• 真正的天線分集或同時(shí)雙頻帶操作

目前大部分現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)都是基于SX1301芯，SX1301通過(guò)SPI接口與其它設(shè)備進(jìn)行通信，本套件使用的是RPI3，模塊與RPI3接口的連接圖如下

接下來(lái)開始配置網(wǎng)關(guān)，具體來(lái)說(shuō)就是通過(guò)配置RPI3來(lái)實(shí)現(xiàn)RAK831與RPI3之間的通信。不過(guò)上電之前，記得先把天線安裝好。

要通過(guò)SPI接口來(lái)進(jìn)行通信，首先要啟用RPI3上的SPI接口接口，可以使用RPI的配置命令raspi-config命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，啟用SPI接口后要重啟。

目前提供LoRa服務(wù)的ISP主要有TTN及Thingspeak，這里以TTN的配置為例。

典型的的LoRaWAN通信架構(gòu)如下

LoRa 網(wǎng)絡(luò)主要由終端(可內(nèi)置 LoRa 模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站)、Server 和云四部分組成。LoRaWAN規(guī)范定義了三種設(shè)備類型。所有的LoRaWAN設(shè)備都必須實(shí)現(xiàn)A類，而B類和C類則是A類設(shè)備規(guī)范的擴(kuò)展。RAK831在這里充當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，將來(lái)自結(jié)點(diǎn)的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至TTN或Thingspeak等ISP。

TTN里面要先建立對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)，因?yàn)榕渲玫氖寝D(zhuǎn)發(fā)器，所以記得要做如下配置