WisGateラズベリーパイゲートウェイ
ユーザーマニュアル
ウィズゲート RAK7248
バージョン1.3| 2020年XNUMX月
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14 ページ
1。 オーバーview
1.1. はじめに
RAK7248 WisGateは、Raspberry Pi 4モデルB、RAK2287で構成されるデバイスであり、パフォーマンスと熱放散管理を向上させるためのGPSモジュールとヒートシンクが含まれています。 そして、そのハウジングはアルミニウムのケーシングで作られています。
組み込みのRAK2287には、組み込みのLoRaコンセントレータIPコアが強力なデジタル信号処理エンジンであるSemtechのSX1302チップを使用します。 異なるチャネルで異なる拡散係数で同時に送信される最大8つのLoRaパケットを受信でき、複数のバリアントで利用できるため、インターナル標準帯域に使用できます。 この独自の機能により、革新的なネットワークアーキテクチャを実装できます。tag他の短距離システムよりも優れています。 Raspberry Piの仕様に準拠しており、RaspberryPiおよびRAK2287モジュールを使用して簡単にマウントできます。
WisGateは、プロトタイピング、概念実証のデモンストレーション、または評価に最適です。 これには、LoRaWanサーバーに接続できるすぐに使用できるLoRaWanゲートウェイOSが含まれています。 また、開発者にとって使いやすく、それほど技術のないユーザーでもLoRaWanシステムをセットアップするのは簡単です。 スマートグリッド、インテリジェントファーム、その他のIoTエンタープライズアプリケーションなどのさまざまなアプリケーションに対応するための接続には、最高の価値と機能が必要です。
1.2. 主な特徴
- Raspberry Pi4モデルB（Linux）を使用したコンピューティング。
- 64ビットSX1302ベースバンドプロセッサ、500 kHz LoRa受信、8
x 8チャネルLoRa®パケット検出器、8 xSF5-SF12LoRa®復調器、8xSF5-SF10LoRa®復調器。 - GPSModuleを内蔵しています。
- 熱放散管理用の内蔵ヒートシンク。
- 5V/3A電源をサポートします。
- RX感度は-139dBm@SF12、BW500KHzまで低下します。
- LoRa周波数は、グローバルライセンスフリー周波数帯域（EU433、CN470、EU868、US915、AS923、AU915、KR920、IN865、およびAS920）をサポートします。
- トップカバー付きのハウジング、ボディ、リベットで留められたマザーボード付きのボトムカバーが外れています。
- Pi対応の「IDEEPROM」が含まれ、GPIOセットアップとデバイスツリーはベンダー情報から自動的に構成できます。 LoRaWANserverに接続された完全にオープンなソースコードをサポートします。
1.3. パッケージ内容
2. ウィスゲート RAK7248
2.1。 オーバーview
RAK7248のシェルは金属製です
WisGateの外寸は下図のように92×68.3×57.2mmです。
2.2. インターフェース
図3| 外形寸法
図4| インターフェース
2.3。 システム構造
次の図は、LoRaWANシステムの基本概念を示しています。 RAK7248 WisGateは、すべてのLoRaベースの無線通信の中心的なハードウェアソリューションです。 無線メッセージを送受信します。 無線メッセージの処理とプロトコル関連のタスクは、組み込みホストシステム（Raspberry Pi）によって実行されます。 受信および処理された無線メッセージは、LoRaWANサーバーに送信されます。 プロトコル関連タスクの具体的なセグメンテーションは、このドキュメントの範囲外です。
図5| WisGateのシステム構造
2.4。 RaspberryPi
- プロセッサ: Broadcom BCM2711、クアッドコア Cortex-A72 (ARM v8) 64 ビット SoC @ 1.5GHz
- メモリ:2GB LPDDR4
- I / Oポート：ギガビットイーサネット;2×USB3.0ポート;2×USB2.0ポート
- 接続性：2.4GHzおよび5.0GHz IEEE 802.11b / g / n / ac無線LAN、Bluetooth、BLE
2.5.LoRaの動作周波数
WisGateは、以下のようにすべてのLoRaWAN周波数帯域をサポートします。 これは、ソースコードからファームウェアを構築するときに簡単に構成できます。
|
地域 |
頻度 |
|
ヨーロッパ |
EU433、EU868 |
|
中国 |
CN470 |
|
北米 |
US915 |
|
アジア |
AS923、AS920 |
|
オーストラリア |
AU915 |
|
韓国 |
KR920 |
|
インド人 |
IN865 |
表1| LoRaの動作周波数
2.6。ハードウェア構造
RAK2003 Pi HATは、Piに続くRAK2287LoRaコンセントレーターのキャリアボードです。 7
HAT規格であり、40ピンコネクタでPiボードに取り付けることができます。 RAK2003および
RAK2287はPCI-Eインターフェースで接続されています。
2.7。電力要件
WisGateは5V/3Aで動作します。 5VのマイクロUSBから電力を供給できます。
パラメータ最小。 典型的な最大。
|
LoRa Txmode |
– |
– |
950mA |
|
スタンバイモード |
– |
550mA |
– |
|
バーンテストモード |
|
|
930mA |
表2| 消費電力
注：LoRa Txモード：LoRaモジュールは最大送信で動作します 電源状態。 書き込みテストモード：RaspberryPiCPUとメモリはで実行されています 満員
2.8。環境要件
次の表に、動作および保管温度の要件を示します
パラメータ最小。 典型的な最大。
|
動作温度範囲 |
-20℃ |
+25℃ |
+65℃ |
|
拡張温度範囲 |
-40℃ |
|
+85℃ |
|
保管温度範囲 |
-40℃ |
|
+85℃ |
表3| 環境要件
2.9.LoRaRF特性
2.9.1送信機のRF特性
RAK2287は優れた送信機性能を備えています。 HALの一部である電力レベル構成には、最適化された構成を使用することを強くお勧めします。 これ その結果、平均RF出力電力レベルと消費電流が得られます。
|
周波数範囲 |
送信電力 |
変調 技術 |
|
923.3-927.5 MHz |
13.39dBm |
ローラ / FSK |
2.9.2受信機のRF特性
HALv3.1の一部である最適化されたRSSIキャリブレーション値を使用することを強くお勧めします。 Radio1とRadio2の両方で、RSSI-Offsetを-169.0に設定する必要があります。 次の表は、RAK2287の一般的な感度レベルを示しています。
|
信号帯域幅/[KHz] |
拡散係数 |
感度/[dBm] |
|
500 |
12 |
-134 |
|
500 |
7 |
-120 |
表5| RXRF特性
3.アンテナ
3.1.LoRaアンテナ
3.1.1オーバーview
次の図に示すように、RP-SMAメスコネクタを備えたLoRaアンテナ。
図6| LoRaアンテナオーバーview
3.1.2アンテナの寸法
アンテナの機械的寸法を以下に示します。
図7| LoRaアンテナの寸法
3.1.3アンテナパラメータ
3.2.GPSアンテナ
3.2.1以上view
WisGateのGPSアンテナを以下に示します。
3.2.2GPSアンテナの寸法
3.2.3GPS環境要件
アンテナの環境要件を以下の表に示します。
|
条件 |
温度 |
湿度 |
|
働く |
-35ºC〜 +80ºC |
0%～95% |
|
ストレージ |
-40ºC〜 +85ºC |
0%～95% |
表7| GPS環境要件
3.2.4GPSアンテナパラメータ
アンテナの仕様を以下の表に示します。
アイテム仕様PET
|
受信頻度の範囲 |
1575.42±1.1 |
±2.5 |
|
中心周波数（MHz）、30mm2GNDプレーン付き |
1575.42 |
±3.0 |
|
帯域幅（MHz）（リターンロス≤-10dB） |
≥10 |
±0.5 |
|
VSWR（中心周波数） |
≤2.0 |
±0.5 |
|
ゲイン（ゼニス）（dBi Typ。）w /70mm2GNDプレーン |
4.5 |
±0.5 |
|
軸比（dB）、70mm2GNDプレーン付き |
3.0 |
±0.2 |
|
偏光 |
右利き用サーキュラー |
– |
|
インピーダンス (Ω) |
50 |
– |
|
周波数温度係数（ppm /ºC） |
0±10 |
– |
表8| GPSアンテナパラメータ
Amplifierの仕様を以下の表に示します。
商品仕様
|
周波数範囲 |
1575.42 MHz |
|
得 |
27デシベル |
|
VSWR |
≤ 2.0V |
|
ノイズ係数 |
≤2.0dBm |
|
DCVol。tage |
3〜5 V |
|
直流電流 |
5±2mA |
表9| Amplifierの仕様
環境試験の性能仕様は以下のとおりです。
|
アイテム |
常温 |
高温。1 |
低温。2 |
|
Ampリファイアゲイン |
27dB±2.0 |
27dB±2.0 |
27dB±2.0 |
|
VSWR |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
|
ノイズ係数 |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
≤ 2.0 |
1.高温テスト：温度（85ºC）および湿度（95％）チャンバー内の24時間の石鹸1時間後、視覚的な形状変化なしに常温に戻ります（少なくともXNUMX時間）。
2.低温テスト：温度（-40ºC）チャンバー内で24時間石鹸を使用し、
視覚的な形状変化のない常温（少なくとも1時間）。
表10| 環境テストのパフォーマンス
4.FCC注意
FCC の注意:
責任者によって明示的に承認されていない変更または修正 これに従わない場合、ユーザーの機器の操作権限が無効になる可能性があります。
このデバイスは、FCC規則のパート15に準拠しています。 操作には、次の1つの条件が適用されます。（2）このデバイスは有害な干渉を引き起こしてはなりません。（XNUMX）このデバイスは、望ましくない操作を引き起こす可能性のある干渉を含め、受信した干渉を受け入れる必要があります。
重要な注意:
注：この機器はテスト済みであり、クラスBの制限に準拠していることが確認されています FCC規則のパート15に準拠したデジタルデバイス。 これらの制限は、住宅設備での有害な干渉に対する合理的な保護を提供するように設計されています。 これ 機器は無線周波数エネルギーを生成、使用、および放射する可能性があり、指示に従って設置および使用しない場合、無線に有害な干渉を引き起こす可能性があります コミュニケーション。 ただし、干渉が発生しないという保証はありません。 特定のインストール。 この機器がラジオやテレビの受信に有害な干渉を引き起こす場合、これは機器の電源をオフにしてからオンにすることで判断できます。 以下の 1 つ以上の対策によって干渉を修正するよう努めることが推奨されます。
- 受信アンテナの向きを変えるか、位置を変えてください。
- 機器と受信機間の距離を広げます。
- 受信機が接続されているものとは別の回路のコンセントに機器を接続します。
- 販売店または経験豊富なラジオ/テレビ技術者にご相談ください。
FCC 放射線被曝に関する声明:
この装置は、制御されていない環境に対して定められたFCC放射線被曝制限に準拠しています。この装置は、ラジエーターと身体の間に20cm以上の距離を置いて設置および操作する必要があります。
5.ISEDC警告
ISEDC警告：
このデバイスは、カナダのイノベーション、科学、経済開発のライセンス免除RSS標準に準拠しています。 操作には、次のXNUMXつの条件が適用されます。
ラク7248 このデバイスは干渉を引き起こすことはありません。 （2）このデバイスは、原因となる可能性のある干渉を含む、あらゆる干渉を受け入れる必要があります デバイスの望ましくない動作。
デバイスはRF曝露ガイドラインに準拠しており、ユーザーはカナダを入手できます RF被曝とコンプライアンスに関する情報。 デバイスを使用するための体からの最小距離は20cmです。
6. 改訂履歴
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改訂説明日付 |
|
1.0初期リリース13年2020月XNUMX日 1.1 FCC/ISEDC情報を追加する 10年2020月XNUMX日 1.2製品名の変更 14年2020月XNUMX日 1.3RaspberryPiハードウェア情報を追加する 15年2020月XNUMX日 |
7.ドキュメントの概要
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作成者確認者：承認者： |
RAKwirelessについて： RAKwirelessは、革新的で多様なセルラーおよびLoRaWAN接続を提供するパイオニアです エッジとゲートウェイの両方のIoTデバイス向けのソリューション。 使いやすく、 モジュラー設計により、さまざまなIoTアプリケーションの市場投入までの時間を短縮できます。 開発者設定と商用設定の両方でシステム展開を最適化します。
ドキュメント / リソース
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深センRakwirelessテクノロジーRAK7248WisGateRaspberry Pi Gateway [pdf] ユーザーマニュアル RAK7248、2AF6B-RAK7248、2AF6BRAK7248、RAK7248 WisGate Raspberry Pi Gateway、WisGate Raspberry Pi Gateway |
