Thâm Quyến Rakwireless Technology RAK7248 WisGate Raspberry Pi Gateway Hướng dẫn sử dụng

The RAK7248 WisGate is a device that consists of Raspberry Pi 4 Model B, RAK2287 which includes a GPS module and a Heat Sink for better performance and thermal heat dissipation management. And it’s housing is built with an aluminum casing.
Đối với RAK2287 tích hợp, nó sử dụng chip SX1302 của Semtech, lõi IP của bộ tập trung LoRa được tích hợp sẵn là một công cụ xử lý tín hiệu kỹ thuật số mạnh mẽ. Nó có thể nhận được tối đa 8 gói LoRa được gửi đồng thời với các yếu tố lan truyền khác nhau trên các kênh khác nhau và có sẵn trong nhiều biến thể để nó có thể được sử dụng cho các băng tần tiêu chuẩn liên chính phủ. Khả năng độc đáo này cho phép triển khai kiến trúc mạng sáng tạo khuyếntagtốt hơn các hệ thống tầm ngắn khác. Nó tuân theo các thông số kỹ thuật của Raspberry Pi và dễ dàng gắn kết với Raspberry Pi và mô-đun RAK2287.
WisGate lý tưởng cho việc tạo mẫu, trình diễn bằng chứng khái niệm hoặc để đánh giá. Nó bao gồm hệ điều hành LoRaWan Gateway sẵn sàng sử dụng có thể được kết nối với máy chủ LoRaWan. Ngoài ra, nó thân thiện với nhà phát triển và đơn giản ngay cả đối với người dùng không rành về công nghệ để thiết lập hệ thống LoRaWan. Nó phải là giá trị và chức năng tốt nhất cho khả năng kết nối để giải quyết nhiều ứng dụng như Smart Grid, Intelligent Farm và các ứng dụng doanh nghiệp IoT khác

1.2. Các tính năng chính

Máy tính với Raspberry Pi4 Model B (Linux).
Bộ xử lý băng tần cơ sở 64-bit SX1302, tiếp nhận LoRa 500 kHz với 8
x 8 kênh bộ dò gói LoRa®, 8 x SF5-SF12 LoRa® bộ giải điều chế, 8 x SF5-SF10 LoRa® bộ giải điều chế.
Tích hợp GPSModule.
Tản nhiệt tích hợp để quản lý tản nhiệt bằng nhiệt.
Hỗ trợ nguồn điện 5V / 3A.
Độ nhạy RX xuống -139dBm @ SF12, BW500KHz.
Tần số LoRa hỗ trợ dải tần không có giấy phép toàn cầu (EU433, CN470, EU868, US915, AS923, AU915, KR920, IN865 vàAS920).

Vỏ ngoài với nắp trên, thân, nắp dưới với bo mạch chủ tán đinh nổi bật.
Bao gồm 'ID EEPROM' sẵn sàng cho Pi, thiết lập GPIO và cây thiết bị có thể được cấu hình tự động từ thông tin của nhà cung cấp. Hỗ trợ mã nguồn mở hoàn toàn được kết nối với Máy chủ LoRaWAN.

1.3. Nội dung gói hàng

2. WisGate RAK7248
2.1. Kết thúcview

Vỏ của RAK7248 được làm bằng kim loại
Kích thước bên ngoài của WisGate là 92 x 68.3 x 57.2 mm như hình bên dưới.

2.2. Giao diện

Hình 3 | Kích thước bên ngoài

Hình 4 | Giao diện

2.3. Cấu trúc hệ thống

Hình dưới đây mô tả khái niệm cơ bản cho hệ thống LoRaWAN. RAK7248 WisGate là giải pháp phần cứng trung tâm cho tất cả các giao tiếp vô tuyến dựa trên LoRa. Nó nhận và truyền tin nhắn vô tuyến. Việc xử lý các thông điệp vô tuyến cũng như các nhiệm vụ liên quan đến giao thức được thực hiện bởi hệ thống máy chủ nhúng (Raspberry Pi). Các tin nhắn vô tuyến đã nhận và đã xử lý đang được gửi đến máy chủ LoRaWAN. Việc phân đoạn cụ thể các nhiệm vụ liên quan đến giao thức nằm ngoài phạm vi của tài liệu này.

Hình 5 | Cấu trúc hệ thống WisGate

2.4. mâm xôiPi

Bộ xử lý: Broadcom BCM2711, lõi tứ Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5 GHz
Bộ nhớ: 2GB LPDDR4
Cổng I / O: Gigabit Ethernet; 2 × cổng USB 3.0; 2 cổng USB 2.0

Kết nối: 2.4 GHz và 5.0 GHz IEEE 802.11b / g / n / ac wirelessLAN, Bluetooth, BLE

2.5 Tần suất hoạt động của LoRa

WisGate hỗ trợ tất cả các dải tần LoRaWAN như bên dưới. Dễ dàng cấu hình trong khi xây dựng phần sụn từ mã nguồn.

Vùng đất	Tính thường xuyên
Châu Âu	EU433, EU868
Trung Quốc	CN470
Bắc Mỹ	Hoa Kỳ915
Châu Á	AS923, AS920
Úc	AU915
Hàn Quốc	KR920
Ấn Độ	IN865

Bảng 1 | Tần suất hoạt động LoRa

2.6. Cấu trúc phần mềm

RAK2003 Pi HAT là bo mạch mang của Bộ tập trung LoRa RAK2287 theo sau Pi 7

Tiêu chuẩn HAT, và có thể được gắn vào bảng Pi với đầu nối 40 chân. RAK2003 và

RAK2287 được kết nối bằng giao diện PCI-E.

2.7.Yêu cầu về năng lượng

WisGate hoạt động ở 5V / 3A. Nó có thể được cung cấp bởi micro USB với 5V.

Thông số Min. Giá thầu tối đa điển hình

LoRa Txmode	–	–	950mA
Chế độ chờ	–	550mA	–
Chế độ đốt cháy			930mA

Bảng 2 | Tiêu thụ điện năng

Lưu ý: Chế độ LoRa Tx: Mô-đun LoRa hoạt động ở mức truyền tối đa trạng thái quyền lực. Chế độ kiểm tra ghi: CPU và bộ nhớ Raspberry Pi đang chạy ở công suất đầy đủ

2.8. Yêu cầu về môi trường

Bảng dưới đây liệt kê các yêu cầu về hoạt động và nhiệt độ bảo quản

Thông số Min. Giá thầu tối đa điển hình

Phạm vi nhiệt độ hoạt động	-20ºC	+25ºC	+65ºC
Phạm vi nhiệt độ mở rộng	-40 ˚C		+85 ˚C
Phạm vi nhiệt độ lưu trữ	-40 ˚C		+85 ˚C

Bảng 3 | Yêu cầu về môi trường

2.9.Đặc điểm RF của LoRa

2.9.1 Đặc tính RF của máy phát

RAK2287 có hiệu suất máy phát tuyệt vời. Bạn nên sử dụng cấu hình được tối ưu hóa cho cấu hình mức năng lượng, là một phần của HAL. Đây dẫn đến mức công suất đầu ra RF trung bình và mức tiêu thụ hiện tại.

Dải tần số

Truyền tải điện năng

Điều chế

Kỹ thuật

923.3-927.5MHz

13.39dBm

LoRa / FSK

2.9.2 Đặc tính RF của máy thu

Chúng tôi rất khuyến khích sử dụng các giá trị hiệu chuẩn RSSI được tối ưu hóa, là một phần của HAL v3.1. Đối với cả hai, Radio 1 và 2, RSSI-Offset phải được đặt -169.0. Bảng sau đây cung cấp mức độ nhạy thường của RAK2287.

Băng thông tín hiệu / [KHz]	Hệ số lan truyền	Độ nhạy / [dBm]
500	12	-134
500	7	-120

Bảng 5 | Đặc điểm RF của RX

3. Ăng-ten

3.1.Anten LoRa

3.1.1 Trênview

Ăng-ten LoRa với đầu nối RP-SMA nữ được hiển thị như hình sau.

Hình 6 | Ăng-ten LoRa kết thúcview

3.1.2 Kích thước Antenna

Kích thước cơ học của ăng-ten được hiển thị bên dưới:

Hình 7 | Kích thước ăng ten LoRa

3.1.3 Tham số Antenna

3.2 Ăng ten GPS

3.2.1Trênview

Ăng-ten GPS cho WisGate được hiển thị bên dưới.

Kích thước ăng ten GPS 3.2.2

3.2.3 Yêu cầu về môi trường của GPS

Các yêu cầu về môi trường ăng ten được liệt kê trong bảng dưới đây:

Điều kiện	Nhiệt độ	Độ ẩm
Đang làm việc	-35 oC ~ +80 oC	0% ~ 95%
Kho	-40 oC ~ +85 oC	0% ~ 95%

Bảng 7 | Yêu cầu về môi trường GPS

3.2.4 Tham số Antenna GPS

Thông số kỹ thuật của ăng-ten được liệt kê trong bảng dưới đây:

Thông số kỹ thuật mặt hàng PET

Dải tần số nhận	1575.42±1.1	±2.5
Tần số trung tâm (MHz) w / 30mm2 GND mặt phẳng	1575.42	±3.0
Băng thông (MHz) (Mất mát trở lại ≤ -10dB)	≥10	±0.5
VSWR (ở tần số trung tâm)	≤2.0	±0.5
Độ lợi (Zenith) (dBi Typ.) W / 70mm2 GND Mặt phẳng	4.5	±0.5
Tỷ lệ trục (dB) w / 70mm2 GND Mặt phẳng	3.0	±0.2
sự phân cực	Hình tròn thuận tay phải	–
Trở kháng (Ω)	50	–
Hệ số nhiệt độ tần số (ppm / ºC)	0±10	–

Bảng 8 | Tham số ăng ten GPS

AmpThông số kỹ thuật của lifier được liệt kê trong bảng dưới đây:

Thông số kỹ thuật của sản phẩm

Dải tần số	1575.42MHz
Nhận được	27 dB
VSWR	≤ 2.0V
Hệ số tiếng ồn	≤ 2.0 dBm
Tập DCtage	3 ~ 5 V
Dòng điện một chiều	5 ± 2mA

Bảng 9 | Ampthông số kỹ thuật lifier

Thông số kỹ thuật thực hiện kiểm tra môi trường được liệt kê dưới đây:

Mục	Nhiệt độ bình thường.	Nhiệt độ cao.1	Nhiệt độ thấp.2
Amptăng cường	27dB ± 2.0	27dB ± 2.0	27dB ± 2.0
VSWR	≤ 2.0	≤ 2.0	≤ 2.0
Hệ số tiếng ồn	≤ 2.0	≤ 2.0	≤ 2.0

1. Kiểm tra nhiệt độ cao: xà phòng ở nhiệt độ (85º C) và độ ẩm (95%) trong khoang 24-giờ và trở về nhiệt độ bình thường (ít nhất trong 1 giờ) mà hình dạng không thay đổi.

2. Kiểm tra nhiệt độ thấp: xà phòng trong buồng nhiệt độ (-40º C) trong 24 giờ và quay trở lại

nhiệt độ bình thường (ít nhất trong 1 giờ) mà không có sự thay đổi hình ảnh trực quan.

Bảng 10 | Hiệu suất kiểm tra môi trường

4. Thận trọng FCC

Cảnh báo của FCC:

Bất kỳ thay đổi hoặc sửa đổi nào không được chấp thuận rõ ràng bởi bên chịu trách nhiệm việc tuân thủ có thể làm mất quyền sử dụng thiết bị của người dùng.

Thiết bị này tuân thủ phần 15 của Quy tắc FCC. Hoạt động tuân theo hai điều kiện sau: (1) Thiết bị này không được gây nhiễu có hại và (2) thiết bị này phải chấp nhận mọi nhiễu nhận được, bao gồm cả nhiễu có thể gây ra hoạt động không mong muốn.

LƯU Ý QUAN TRỌNG:

Lưu ý: Thiết bị này đã được thử nghiệm và tuân thủ các giới hạn cho loại B thiết bị kỹ thuật số, tuân theo phần 15 của Quy tắc FCC. Các giới hạn này được thiết kế để cung cấp sự bảo vệ hợp lý chống lại nhiễu có hại trong việc lắp đặt khu dân cư. Đây thiết bị tạo ra, sử dụng và có thể bức xạ năng lượng tần số vô tuyến, và nếu không được lắp đặt và sử dụng theo hướng dẫn, có thể gây nhiễu có hại cho vô tuyến thông tin liên lạc. Tuy nhiên, không có gì đảm bảo rằng sự can thiệp sẽ không xảy ra trong cài đặt cụ thể. Nếu thiết bị này gây nhiễu sóng có hại cho việc thu sóng vô tuyến hoặc truyền hình, điều này có thể được xác định bằng cách tắt và bật thiết bị, người dùng sẽ được khuyến khích cố gắng khắc phục sự can thiệp bằng một hoặc nhiều biện pháp sau:

Đổi hướng hoặc di chuyển lại ăng-ten thu.
Tăng khoảng cách giữa thiết bị và máy thu.
Kết nối thiết bị vào ổ cắm trên mạch khác với mạch điện mà máy thu được kết nối.
Hãy tham khảo ý kiến của đại lý hoặc kỹ thuật viên radio/TV có kinh nghiệm để được trợ giúp.

Tuyên bố về phơi nhiễm bức xạ của FCC:

Thiết bị này tuân thủ các giới hạn phơi nhiễm bức xạ FCC quy định đối với môi trường không được kiểm soát. Thiết bị này phải được lắp đặt và vận hành với khoảng cách tối thiểu 20cm giữa bộ tản nhiệt và cơ thể của bạn.

5. Cảnh báo ISEDC

Cảnh báo ISEDC ：

Thiết bị này tuân thủ (các) tiêu chuẩn RSS được miễn giấy phép về Đổi mới, Khoa học và Phát triển Kinh tế của Canada. Hoạt động tuân theo hai điều kiện sau:

RAK7248 thiết bị này có thể không gây nhiễu và (2) thiết bị này phải chấp nhận bất kỳ nhiễu nào, bao gồm cả nhiễu có thể gây ra hoạt động không mong muốn của thiết bị.

Thiết bị tuân thủ các nguyên tắc về phơi nhiễm RF, người dùng có thể lấy Canada thông tin về tiếp xúc và tuân thủ RF. Khoảng cách tối thiểu từ cơ thể đến sử dụng thiết bị là 20cm.

6. Lịch sử sửa đổi

Ngày mô tả sửa đổi

1.0 Bản phát hành ban đầu ngày 13 tháng 2020 năm XNUMX 1.1 Thêm thông tin FCC / ISEDC Tháng 10 2020，XNUMX 1.2 Tên sản phẩm Tháng 14 2020，XNUMX 1.3 Thêm thông tin phần cứng Raspberry Pi Tháng 15 2020，XNUMX

7. Tóm tắt tài liệu

Chuẩn bị bởi Người kiểm tra: Người phê duyệt:

Giới thiệu về RAKwireless: RAKwireless là công ty tiên phong trong việc cung cấp kết nối Di động và LoRaWAN sáng tạo và đa dạng giải pháp cho cả thiết bị Edge và Gateway IoT. Chúng tôi tin rằng nhờ dễ sử dụng và thiết kế mô-đun, chúng tôi có thể đẩy nhanh thời gian tiếp thị cho các Ứng dụng IoT khác nhau để tối ưu hóa việc triển khai hệ thống trong cả cài đặt Nhà phát triển và Thương mại.

Tài liệu / Tài nguyên

Thâm Quyến Rakwireless Technology RAK7248 WisGate Raspberry Pi Gateway [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng
RAK7248, 2AF6B-RAK7248, 2AF6BRAK7248, RAK7248 Cổng Raspberry Pi WisGate, Cổng Raspberry Pi WisGate

Tài liệu tham khảo

Hướng dẫn sử dụng

Cổng WisGate Raspberry Pi

1. Kết thúcview
1.1. Giới thiệu