WisGate Raspberry Pi Gateway
Εγχειρίδιο χρήστη για
WisGate RAK7248
Έκδοση 1.3| Σεπτέμβριος 2020
www.RAKwireless.com
Επισκεφθείτε μας webτοποθεσία για περισσότερα έγγραφα.
14 ΣΕΛΙΔΕΣ
1. Πάνωview
1.1. Εισαγωγή
Το RAK7248 WisGate είναι μια συσκευή που αποτελείται από το Raspberry Pi 4 Model B, το RAK2287 που περιλαμβάνει μια μονάδα GPS και μια ψύκτρα θερμότητας για καλύτερη απόδοση και διαχείριση θερμικής απαγωγής. Και το περίβλημά του είναι χτισμένο με περίβλημα αλουμινίου.
Για το ενσωματωμένο RAK2287 χρησιμοποιεί το τσιπ SX1302 από τη Semtech, ο ενσωματωμένος πυρήνας IP του συγκεντρωτή LoRa είναι ένας ισχυρός κινητήρας επεξεργασίας ψηφιακού σήματος. Είναι σε θέση να λαμβάνει έως και 8 πακέτα LoRa που αποστέλλονται ταυτόχρονα με διαφορετικούς συντελεστές διασποράς σε διαφορετικά κανάλια και διατίθενται σε πολλές παραλλαγές, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εσωτερικές τυπικές ζώνες. Αυτή η μοναδική ικανότητα επιτρέπει την εφαρμογή καινοτόμων αρχιτεκτονικών δικτύου advantageous έναντι άλλων συστημάτων μικρής εμβέλειας. Ακολουθεί τις προδιαγραφές Raspberry Pi και είναι εύκολο να τοποθετηθεί με τη μονάδα Raspberry Pi και RAK2287.
Το WisGate είναι ιδανικό για πρωτότυπα, επίδειξη απόδειξης ιδέας ή για αξιολόγηση. Περιλαμβάνει ένα έτοιμο προς χρήση λειτουργικό σύστημα LoRaWan Gateway που μπορεί να συνδεθεί σε διακομιστή LoRaWan. Επίσης, είναι φιλικό προς τους προγραμματιστές και απλό ακόμα και για μη τεχνικούς χρήστες να ρυθμίσουν το σύστημα LoRaWan. Πρέπει να είναι η καλύτερη τιμή και λειτουργία για τη συνδεσιμότητα για την αντιμετώπιση μιας ποικιλίας εφαρμογών όπως το Smart Grid, το Intelligent Farm και άλλες επιχειρηματικές εφαρμογές IoT
1.2. Κύρια Χαρακτηριστικά
- Υπολογισμός με το Raspberry Pi4 Model B (Linux).
- Επεξεργαστής βασικής ζώνης 64-bit SX1302, λήψη LoRa 500 kHz με 8
x Ανιχνευτές πακέτων LoRa® 8 καναλιών, 8 αποδιαμορφωτές LoRa® x SF5-SF12, αποδιαμορφωτές LoRa® 8 x SF5-SF10. - Ενσωματωμένο το GPSModule.
- Ενσωματωμένη ψύκτρα θερμότητας για διαχείριση της θερμικής απαγωγής.
- Υποστηρίζει τροφοδοτικό 5V/3A.
- Ευαισθησία RX έως -139dBm@SF12, BW500KHz.
- Η συχνότητα LoRa υποστηρίζει παγκόσμια ζώνη συχνοτήτων χωρίς άδεια (EU433, CN470, EU868, US915, AS923, AU915, KR920, IN865 και AS920).
- Περίβλημα με επάνω κάλυμμα, σώμα, κάτω κάλυμμα με καρφωτή μητρική πλακέτα.
- Περιλαμβάνει «ID EEPROM» έτοιμο για Pi, ρύθμιση GPIO και δέντρο συσκευών που μπορούν να διαμορφωθούν αυτόματα από πληροφορίες προμηθευτή. Υποστηρίζει πλήρως ανοιχτό κώδικα συνδεδεμένο σε διακομιστή LoRaWAN.
1.3. Περιεχόμενα συσκευασίας
2. WisGate RAK7248
2.1. Πάνωview
Το κέλυφος του RAK7248 είναι κατασκευασμένο από μέταλλο
Η εξωτερική διάσταση του WisGate είναι 92 x 68.3 x 57.2 mm όπως φαίνεται παρακάτω.
2.2. Διασύνδεση
Εικόνα 3 | Εξωτερικές Διαστάσεις
Εικόνα 4 | Διεπαφές
2.3. Δομή Συστήματος
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη βασική ιδέα για το σύστημα LoRaWAN. Το RAK7248 WisGate είναι η κεντρική λύση υλικού για όλες τις ραδιοεπικοινωνίες που βασίζονται στο LoRa. Λαμβάνει και εκπέμπει ραδιοφωνικά μηνύματα. Η επεξεργασία των ραδιοφωνικών μηνυμάτων καθώς και των εργασιών που σχετίζονται με το πρωτόκολλο γίνεται από ενσωματωμένο σύστημα κεντρικού υπολογιστή (Raspberry Pi). Τα λαμβανόμενα και επεξεργασμένα ραδιοφωνικά μηνύματα αποστέλλονται σε διακομιστή LoRaWAN. Η συγκεκριμένη τμηματοποίηση των εργασιών που σχετίζονται με το πρωτόκολλο είναι εκτός του πεδίου εφαρμογής αυτού του εγγράφου.
Εικόνα 5 | Δομή συστήματος WisGate
2.4. RaspberryPi
- Επεξεργαστής: Broadcom BCM2711, τετραπύρηνος Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5 GHz
- Μνήμη: 2 GB LPDDR4
- Θύρα I/O: Gigabit Ethernet, 2 × θύρες USB 3.0, 2 × θύρες USB 2.0
- Συνδεσιμότητα: 2.4 GHz και 5.0 GHz IEEE 802.11b/g/n/ac ασύρματο LAN, Bluetooth, BLE
2.5.Συχνότητες λειτουργίας LoRa
Το WisGate υποστηρίζει όλες τις ζώνες συχνοτήτων LoRaWAN όπως παρακάτω. Το οποίο είναι εύκολο να διαμορφωθεί κατά την κατασκευή του υλικολογισμικού από τον πηγαίο κώδικα.
|
Περιοχή |
Συχνότητα |
|
Ευρώπη |
EU433, EU868 |
|
Κίνα |
CN470 |
|
Βόρεια Αμερική |
US915 |
|
Ασία |
AS923, AS920 |
|
Αυστραλία |
AU915 |
|
Κορέα |
KR920 |
|
Ινδός |
IN865 |
Πίνακας 1 | Λειτουργικές Συχνότητες LoRa
2.6.Δομή υλικού
Το RAK2003 Pi HAT είναι μια πλακέτα μεταφοράς του RAK2287 LoRa Concentrator που ακολουθεί το Pi 7
Πρότυπο HAT και μπορεί να τοποθετηθεί στην πλακέτα Pi με υποδοχή 40 ακίδων. RAK2003 και
Τα RAK2287 συνδέονται μέσω διασύνδεσης PCI-E.
2.7. Απαιτήσεις ισχύος
Το WisGate λειτουργεί στα 5V/3A. Τροφοδοτείται από micro USB με 5V.
Παράμετρος Ελάχ. Τυπικό Max.
|
LoRa Txmode |
– |
– |
950 mA |
|
Λειτουργία αναμονής |
– |
550 mA |
– |
|
Η πιο καμένη λειτουργία |
|
|
930 mA |
Πίνακας 2| Κατανάλωση ρεύματος
Σημείωση: Λειτουργία LoRa Tx: Η μονάδα LoRa λειτουργεί στη μέγιστη μετάδοση κράτος εξουσίας. Λειτουργία δοκιμής εγγραφής: Η CPU και η μνήμη Raspberry Pi λειτουργούν πλήρης χωρητικότητα
2.8.Περιβαλλοντικές Απαιτήσεις
Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει τις απαιτήσεις λειτουργίας και θερμοκρασίας αποθήκευσης
Παράμετρος Ελάχ. Τυπικό Max.
|
Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας |
-20 ºC |
+25 ºC |
+65 ºC |
|
Εκτεταμένο εύρος θερμοκρασίας |
-40 ˚C |
|
+85 ˚C |
|
Εύρος θερμοκρασίας αποθήκευσης |
-40 ˚C |
|
+85 ˚C |
Πίνακας 3| Περιβαλλοντικές Απαιτήσεις
2.9.Χαρακτηριστικά LoRa RF
2.9.1 Χαρακτηριστικά πομπού RF
Το RAK2287 έχει εξαιρετική απόδοση πομπού. Συνιστάται ιδιαίτερα η χρήση μιας βελτιστοποιημένης διαμόρφωσης για τη διαμόρφωση επιπέδου ισχύος, η οποία αποτελεί μέρος του HAL. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μέσο επίπεδο ισχύος εξόδου RF και κατανάλωση ρεύματος.
|
Εύρος Συχνοτήτων |
Μετάδοση ισχύος |
Διαμόρφωση Τεχνική |
|
923.3-927.5 MHz |
13.39dBm |
LoRa / FSK |
2.9.2 Χαρακτηριστικά ραδιοσυχνοτήτων δέκτη
Συνιστάται ιδιαίτερα η χρήση βελτιστοποιημένων τιμών βαθμονόμησης RSSI, που αποτελεί μέρος του HAL v3.1. Και για τα δύο, Radio 1 και 2, το RSSI-Offset θα πρέπει να οριστεί -169.0. Ο παρακάτω πίνακας δίνει τυπικά το επίπεδο ευαισθησίας του RAK2287.
|
Εύρος ζώνης σήματος / [KHz] |
Παράγοντας Διάδοσης |
Ευαισθησία / [dBm] |
|
500 |
12 |
-134 |
|
500 |
7 |
-120 |
Πίνακας 5| Χαρακτηριστικά RX RF
3. Κεραία
3.1.Κεραία LoRa
3.1.1 Πάνωview
Η κεραία LoRa με θηλυκό βύσμα RP-SMA φαίνεται στα παρακάτω σχήματα.
Εικόνα 6 | LoRa Antenna Overview
3.1.2 Διάσταση κεραίας
Η μηχανική διάσταση της κεραίας φαίνεται παρακάτω:
Εικόνα 7 | Διάσταση κεραίας LoRa
3.1.3 Παράμετρος κεραίας
3.2.Κεραία GPS
3.2.1 Πάνωview
Η κεραία GPS για το WisGate φαίνεται παρακάτω.
3.2.2 Διαστάσεις κεραίας GPS
3.2.3 Περιβαλλοντικές Απαιτήσεις GPS
Οι περιβαλλοντικές απαιτήσεις της κεραίας παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα:
|
Συνθήκες |
Θερμοκρασία |
Υγρασία |
|
Εργαζόμενος |
-35 ºC ~ +80 ºC |
0% ~ 95% |
|
Αποθήκευση |
-40 ºC ~ +85 ºC |
0% ~ 95% |
Πίνακας 7| Περιβαλλοντικές Απαιτήσεις GPS
3.2.4 Παράμετρος κεραίας GPS
Οι προδιαγραφές της κεραίας παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα:
Προδιαγραφές αντικειμένου PET
|
Εύρος Συχνότητας Λήψης |
1575.42±1.1 |
±2.5 |
|
Κεντρική συχνότητα (MHz) με επίπεδο GND 30mm2 |
1575.42 |
±3.0 |
|
Εύρος ζώνης (MHz) (Απώλεια επιστροφής ≤ -10dB) |
≥10 |
±0.5 |
|
VSWR (στην κεντρική συχνότητα) |
≤2.0 |
±0.5 |
|
Gain (Zenith) (dBi Typ.) w/ 70mm2 GND Plane |
4.5 |
±0.5 |
|
Axial Ratio (dB) w/ 70mm2 GND Plane |
3.0 |
±0.2 |
|
Πόλωση |
Δεξιόχειρας εγκύκλιος |
– |
|
Αντίσταση (Ω) |
50 |
– |
|
Συντελεστής θερμοκρασίας συχνότητας (ppm/ºC) |
0±10 |
– |
Πίνακας 8| Παράμετρος κεραίας GPS
AmpΟι προδιαγραφές του ελατηριωτή παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα:
Προδιαγραφές αντικειμένου
|
Εύρος Συχνοτήτων |
1575.42 MHz |
|
Κέρδος |
27 dB |
|
VSWR |
≤ 2.0 V |
|
Συντελεστής θορύβου |
D 2.0 dBm |
|
DC Voltage |
3 ~ 5 V |
|
Ρεύμα συνεχούς ρεύματος |
5 ± 2 mA |
Πίνακας 9| Ampπιο προδιαγραφές ζωής
Οι προδιαγραφές απόδοσης περιβαλλοντικών δοκιμών παρατίθενται παρακάτω:
|
Είδος |
Κανονική Θερμ. |
Υψηλή θερμοκρασία.1 |
Χαμηλή Θερμ.2 |
|
Ampπιο ζωντανό κέρδος |
27dB ± 2.0 |
27dB ± 2.0 |
27dB ± 2.0 |
|
VSWR |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
|
Συντελεστής θορύβου |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
1. Δοκιμή υψηλής θερμοκρασίας: σαπούνι σε θάλαμο θερμοκρασίας (85º C) και υγρασίας (95%) για 24-ώρα και επιστρέψτε στην κανονική θερμοκρασία (τουλάχιστον για 1 ώρα) χωρίς οπτική αλλαγή σχήματος.
2. Δοκιμή χαμηλής θερμοκρασίας: σαπούνι σε θάλαμο θερμοκρασίας (-40º C) για 24 ώρες και επιστρέψτε στο
κανονική θερμοκρασία (τουλάχιστον για 1 ώρα) χωρίς οπτική αλλαγή σχήματος.
Πίνακας 10| Απόδοση Περιβαλλοντικών Δοκιμών
4. FCC Προσοχή
FCC Προσοχή:
Τυχόν Αλλαγές ή τροποποιήσεις που δεν έχουν εγκριθεί ρητά από το υπεύθυνο μέρος Η συμμόρφωση μπορεί να ακυρώσει την εξουσία του χρήστη να χειρίζεται τον εξοπλισμό.
Αυτή η συσκευή συμμορφώνεται με το μέρος 15 των Κανόνων FCC. Η λειτουργία υπόκειται στις ακόλουθες δύο προϋποθέσεις: (1) Αυτή η συσκευή ενδέχεται να μην προκαλεί επιβλαβείς παρεμβολές και (2) αυτή η συσκευή πρέπει να αποδέχεται τυχόν παρεμβολές που λαμβάνονται, συμπεριλαμβανομένων των παρεμβολών που ενδέχεται να προκαλέσουν ανεπιθύμητη λειτουργία.
ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΣΗΜΕΙΩΣΗ:
Σημείωση: Αυτός ο εξοπλισμός έχει ελεγχθεί και βρέθηκε ότι συμμορφώνεται με τα όρια για μια Κλάση Β ψηφιακή συσκευή, σύμφωνα με το μέρος 15 των Κανόνων FCC. Αυτά τα όρια έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν εύλογη προστασία από επιβλαβείς παρεμβολές σε μια οικιακή εγκατάσταση. Αυτό ο εξοπλισμός παράγει, χρησιμοποιεί και μπορεί να εκπέμψει ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων και, εάν δεν εγκατασταθεί και χρησιμοποιηθεί σύμφωνα με τις οδηγίες, μπορεί να προκαλέσει επιβλαβείς παρεμβολές στο ραδιόφωνο διαβιβάσεις. Ωστόσο, δεν υπάρχει εγγύηση ότι δεν θα υπάρξουν παρεμβολές σε ένα συγκεκριμένη εγκατάσταση. Εάν αυτός ο εξοπλισμός προκαλεί επιβλαβείς παρεμβολές στη ραδιοφωνική ή τηλεοπτική λήψη, η οποία μπορεί να προσδιοριστεί με την απενεργοποίηση και ενεργοποίηση του εξοπλισμού, ο χρήστης είναι ενθαρρύνονται να προσπαθήσουν να διορθώσουν την παρεμβολή με ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα μέτρα:
- Επαναπροσανατολίστε ή μετακινήστε την κεραία λήψης.
- Αυξήστε την απόσταση μεταξύ του εξοπλισμού και του δέκτη.
- Συνδέστε τον εξοπλισμό σε μια πρίζα σε ένα κύκλωμα διαφορετικό από αυτό στο οποίο είναι συνδεδεμένος ο δέκτης.
- Συμβουλευτείτε τον αντιπρόσωπο ή έναν έμπειρο τεχνικό ραδιοφώνου/τηλεόρασης για βοήθεια.
Δήλωση έκθεσης στην ακτινοβολία FCC:
Αυτός ο εξοπλισμός συμμορφώνεται με τα όρια έκθεσης στην ακτινοβολία της FCC που ορίζονται για ένα μη ελεγχόμενο περιβάλλον. Αυτός ο εξοπλισμός πρέπει να εγκατασταθεί και να λειτουργεί με ελάχιστη απόσταση 20 cm μεταξύ του ψυγείου και του σώματός σας.
5. Προειδοποίηση ISEDC
Προειδοποίηση ISEDC:
Αυτή η συσκευή συμμορφώνεται με τα πρότυπα RSS που εξαιρούνται από την άδεια καινοτομίας, επιστήμης και οικονομικής ανάπτυξης του Καναδά. Η λειτουργία υπόκειται στις ακόλουθες δύο προϋποθέσεις:
RAK7248 αυτή η συσκευή ενδέχεται να μην προκαλεί παρεμβολές και (2) αυτή η συσκευή πρέπει να δέχεται τυχόν παρεμβολές, συμπεριλαμβανομένων των παρεμβολών που μπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύμητη λειτουργία της συσκευής.
Η συσκευή συμμορφώνεται με τις οδηγίες έκθεσης σε ραδιοσυχνότητες, οι χρήστες μπορούν να αποκτήσουν καναδικό πληροφορίες σχετικά με την έκθεση και τη συμμόρφωση σε ραδιοσυχνότητες. Η ελάχιστη απόσταση από το σώμα για τη χρήση της συσκευής είναι 20 cm.
6. Ιστορικό αναθεώρησης
|
Αναθεώρηση Περιγραφή Ημερομηνία |
|
1.0 Αρχική κυκλοφορία 13 Αυγούστου 2020 1.1 Προσθήκη πληροφοριών FCC/ISEDC 10 Σεπτεμβρίου 2020 1.2 Αλλαγή ονόματος προϊόντος 14 Σεπτεμβρίου 2020 1.3 Προσθήκη πληροφοριών υλικού Raspberry Pi 15 Σεπτεμβρίου 2020 |
7. Περίληψη εγγράφου
|
Προετοιμάστηκε από Έλεγχος από: Εγκρίθηκε από: |
Σχετικά με το RAKwireless: Η RAKwireless είναι πρωτοπόρος στην παροχή καινοτόμου και ποικίλης συνδεσιμότητας Cellular και LoRaWAN λύσεις για συσκευές Edge και Gateway IoT. Πιστεύουμε ότι μέσω της εύκολης χρήσης και αρθρωτά σχέδια μπορούμε να επιταχύνουμε το χρόνο για την αγορά για διάφορες Εφαρμογές IoT προκειμένου να βελτιστοποιήστε την ανάπτυξη του συστήματος τόσο σε ρυθμίσεις προγραμματιστή όσο και σε εμπορικές ρυθμίσεις.
Έγγραφα / Πόροι
 |
Shenzhen Rakwireless Technology RAK7248 WisGate Raspberry Pi Gateway [pdf] Εγχειρίδιο χρήστη RAK7248, 2AF6B-RAK7248, 2AF6BRAK7248, RAK7248 WisGate Raspberry Pi Gateway, WisGate Raspberry Pi Gateway |
