WisGate 樹莓派網關
使用者手冊
WisGate RAK7248
版本1.3| 2020年XNUMX月
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14頁
1。 過度view
一、簡介
RAK7248 WisGate 是一款由 Raspberry Pi 4 B 型、RAK2287 組成的設備，其中包括 GPS 模塊和散熱器，以實現更好的性能和散熱管理。 它的外殼採用鋁製外殼。
內置的 RAK2287 採用 Semtech 的 SX1302 芯片，內置 LoRa 集中器 IP 核，是強大的數字信號處理引擎。 它能夠接收最多 8 個 LoRa 數據包，同時在不同通道上以不同擴頻因子發送，並且有多種變體可供選擇，因此可用於國際標準頻段。 這種獨特的功能允許實施創新的網絡架構tag優於其他短程系統。 它遵循 Raspberry Pi 規格，易於與 Raspberry Pi 和 RAK2287 模塊安裝。
WisGate 非常適合原型設計、概念驗證演示或評估。 它包括一個隨時可用的 LoRaWan 網關操作系統，可以連接到 LoRaWan 服務器。 此外，即使對於技術不太熟練的用戶來說，也可以輕鬆設置 LoRaWan 系統，開發人員也很友好。 它必須具有最佳的連接價值和功能，以滿足智能電網、智能農場和其他物聯網企業應用等各種應用的需求
三、主要特點
- 使用 Raspberry Pi4 Model B(Linux) 進行計算。
- 64 位 SX1302 基帶處理器，500 kHz LoRa 接收，8 個
x 8 通道 LoRa® 數據包檢測器、8 x SF5-SF12 LoRa® 解調器、8 x SF5-SF10 LoRa® 解調器。 - 內置GPS模塊。
- 內置散熱器，用於散熱管理。
- 支持5V/3A供電。
- RX 靈敏度低至 -139dBm@SF12, BW500KHz。
- LoRa頻率支持全球免許可頻段（EU433、CN470、EU868、US915、AS923、AU915、KR920、IN865和AS920）。
- 外殼與頂蓋、本體、底蓋與主板支架鉚接。
- 包括 Pi 就緒的“ID EEPROM”，GPIO 設置和設備樹可以根據供應商信息自動配置。 支持連接到 LoRaWAN 服務器的完全開源代碼。
1.3. 包裝內容
2. 睿智RAK7248
2.1。 過度view
RAK7248的外殼為金屬材質
WisGate的外部尺寸為92 x 68.3 x 57.2 mm，如下圖所示。
2.2.介面
圖3 | 外形尺寸
圖4 | 接口
2.3. 系統結構
下圖展示了LoRaWAN系統的基本概念。 RAK7248 WisGate 是所有基於 LoRa 的無線電通信的中央硬件解決方案。 它接收和發送無線電消息。 無線電消息的處理以及協議相關任務由嵌入式主機系統（Raspberry Pi）完成。 接收和處理的無線電消息被發送到 LoRaWAN 服務器。 協議相關任務的具體劃分超出了本文檔的範圍。
圖5 | WisGate系統結構
2.4. 樹莓派
- 處理器：Broadcom BCM2711，四核心 Cortex-A72 (ARM v8) 64 位元 SoC @ 1.5GHz
- 記憶體：2GB LPDDR4
- I/O端口：千兆以太網；2×USB 3.0端口；2×USB 2.0端口
- 連接性：2.4 GHz 和 5.0 GHz IEEE 802.11b/g/n/ac 無線 LAN、藍牙、BLE
2.5.LoRa工作頻率
WisGate 支持以下所有 LoRaWAN 頻段。 從源代碼構建固件時很容易配置。
|
地區 |
頻率 |
|
歐洲 |
歐盟433、歐盟868 |
|
中國 |
CN470 |
|
北美洲 |
US915 |
|
亞洲 |
AS923,AS920 |
|
澳洲 |
AU915 |
|
韓國 |
KR920 |
|
印度人 |
輸入865 |
表 1 | LoRa 工作頻率
2.6.硬件結構
RAK2003 Pi HAT 是跟隨 Pi 的 RAK2287 LoRa 集中器的載板 7
HAT 標準，可通過 40 針連接器安裝到 Pi 板上。 RAK2003 和
RAK2287通過PCI-E接口連接。
2.7.電源要求
WisGate 的工作電壓為 5V/3A。 它可以通過 5V 的 micro USB 供電。
參數最小值典型最大值
|
LoRa發射模式 |
– |
– |
950毫安 |
|
待機模式 |
– |
550毫安 |
– |
|
燃燒測試模式 |
|
|
930毫安 |
表2| 耗電量
注：LoRa Tx 模式：LoRa 模塊工作在最大發射 電源狀態。 燒錄測試模式：Raspberry Pi CPU和內存運行在 滿載
2.8.環境要求
下表列出了操作和存儲溫度要求
參數最小值典型最大值
|
工作溫度範圍 |
-20℃ |
+25℃ |
+65℃ |
|
擴展溫度範圍 |
-40℃ |
|
+85 ℃ |
|
儲存溫度範圍 |
-40℃ |
|
+85 ℃ |
表3| 環境要求
2.9.LoRa射頻特性
2.9.1 發射機射頻特性
RAK2287 具有出色的發射器性能。 強烈建議對功率級別配置使用優化配置，它是 HAL 的一部分。 這 得出平均射頻輸出功率電平和電流消耗。
|
頻率範圍 |
發射功率 |
調製 科技 |
|
923.3-927.5兆赫 |
13.39dBm |
洛拉/FSK |
2.9.2 接收器射頻特性
強烈建議使用優化的 RSSI 校準值，它是 HAL v3.1 的一部分。 對於無線電 1 和 2，RSSI 偏移應設置為 -169.0。 下表給出了 RAK2287 的典型靈敏度級別。
|
信號帶寬/[KHz] |
擴頻因子 |
靈敏度/[dBm] |
|
500 |
12 |
-134 |
|
500 |
7 |
-120 |
表5| RX 射頻特性
3.天線
3.1.LoRa天線
3.1.1 結束view
帶 RP-SMA 母頭連接器的 LoRa 天線如下圖所示。
圖6| LoRa 天線結束view
3.1.2天線尺寸
天線機械尺寸如下圖所示：
圖7| LoRa天線尺寸
3.1.3天線參數
3.2.GPS天線
3.2.1以上view
WisGate 的 GPS 天線如下所示。
3.2.2GPS天線尺寸
3.2.3GPS環境要求
天線環境要求如下表所示：
|
狀況 |
溫度 |
濕度 |
|
在職的 |
-35℃～+80℃ |
0% ~ 95% |
|
貯存 |
-40℃～+85℃ |
0% ~ 95% |
表 7| GPS環境要求
3.2.4GPS天線參數
天線規格如下表所示：
項目 規格 PET
|
接收頻率範圍 |
1575.42±1.1 |
±2.5 |
|
中心頻率 (MHz) 帶 30mm2 GND 平面 |
1575.42 |
±3.0 |
|
帶寬（MHz）（回波損耗≤-10dB） |
≥10 |
±0.5 |
|
VSWR（中心頻率） |
≤2.0 |
±0.5 |
|
增益（天頂）（dBi 典型值）w/70mm2 GND 平面 |
4.5 |
±0.5 |
|
70mm2 GND 平面的軸比 (dB) |
3.0 |
±0.2 |
|
極化 |
右手圓 |
– |
|
阻抗（Ω） |
50 |
– |
|
頻率溫度係數 (ppm/°C) |
0±10 |
– |
表8| GPS天線參數
Amp液化器規格如下表所示：
項目規格
|
頻率範圍 |
1575.42兆赫 |
|
獲得 |
27分貝 |
|
駐波比 |
≤2.0V |
|
噪聲係數 |
≤ 2.0 分貝 |
|
直流電壓tage |
3〜5伏 |
|
直流電流 |
5±2毫安 |
表9| Amp升壓器規格
環境測試性能指標如下：
|
物品 |
常溫 |
高溫1 |
低溫。2 |
|
Amp增益 |
27分貝±2.0 |
27分貝±2.0 |
27分貝±2.0 |
|
駐波比 |
≤2.0 |
≤2.0 |
≤2.0 |
|
噪聲係數 |
≤2.0 |
≤2.0 |
≤2.0 |
1.高溫測試：肥皂在溫度（85℃）和濕度（95％）室中24-小時並恢復到常溫（至少 1 小時），無視覺形狀變化。
2、低溫測試：肥皂在常溫（-40℃）箱中放置24小時，然後返回
常溫（至少1小時）無視覺形狀變化。
表10| 環境測試性能
4. FCC 警告
美國聯邦通訊委員會警告：
未經責任方明確批准的任何變更或修改 合規可能會導致使用者失去操作設備的權限。
本設備符合 FCC 規則第 15 部分的規定。 操作須滿足以下兩個條件：(1) 該設備不得造成有害干擾，並且 (2) 該設備必須接受收到的任何干擾，包括可能導致意外操作的干擾。
重要提示：
注意：本設備已經過測試，符合 B 類限制 數字設備，根據 FCC 規則第 15 部分。 這些限制旨在提供合理的保護，防止住宅安裝中的有害干擾。 這 設備產生、使用並可能輻射射頻能量，如果不按照說明安裝和使用，可能會對無線電造成有害干擾 通訊。 但是，不能保證在 特定的安裝。 如果此設備確實對無線電或電視接收造成有害干擾（可以通過打開和關閉設備來確定），則用戶 鼓勵嘗試透過以下一項或多項措施糾正幹擾：
- 重新調整接收天線的方向或位置。
- 增加設備和接收器之間的距離。
- 將設備連接到與接收器不同電路的插座上。
- 請諮詢經銷商或經驗豐富的廣播/電視技術人員尋求協助。
FCC 輻射暴露聲明：
本設備符合針對非受控環境規定的 FCC 輻射暴露限制。安裝和操作本設備時，散熱器與您的身體之間的最小距離應為 20 厘米。
5.ISEDC 警告
ISEDC警告：
本設備符合加拿大創新、科學和經濟發展許可證豁免 RSS 標準。 操作須滿足以下兩個條件：
拉克7248 該設備可能不會造成乾擾，且 (2) 本設備必須接受任何干擾，包括可能導致 設備的意外操作。
該設備符合射頻暴露指南，用戶可以獲得加拿大 有關射頻暴露和合規性的信息。 使用設備時與身體的最小距離為 20 厘米。
6. 修訂歷史
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修訂說明 日期 |
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1.0 首次發布 13 年 2020 月 XNUMX 日 1.1 添加FCC/ISEDC信息 10年2020月XNUMX日 1.2 更改產品名稱 14年2020月XNUMX日 1.3 添加樹莓派硬件信息 15年2020月XNUMX日 |
7. 文件摘要
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編制人 審核人： 批准人： |
關於 RAKwireless： RAKwireless 是提供創新和多樣化蜂窩和 LoRaWAN 連接的先驅 適用於邊緣和網關物聯網設備的解決方案。 我們相信，通過易於使用和 模塊化設計我們可以加快各種物聯網應用的上市時間，以便 優化開發人員和商業設置中的系統部署。
文件/資源
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深圳Rakwireless Technology RAK7248 WisGate 樹莓派網關 [pdf] 使用者手冊 RAK7248、2AF6B-RAK7248、2AF6BRAK7248、RAK7248 WisGate 樹莓派網關、WisGate 樹莓派網關 |
