【技術(shù)探討】如何選擇一款距離遠(yuǎn)的無(wú)線通信模塊？

在Sub-GHz無(wú)線產(chǎn)品中，如何選擇一款通信距離遠(yuǎn)的無(wú)線通信模塊呢？

選擇符合業(yè)務(wù)的無(wú)線通信方案

首先說(shuō)到通信距離遠(yuǎn)，大家很快就會(huì)想到LoRa，LoRa的通信距離遠(yuǎn)是業(yè)界認(rèn)可的，但是為了充分發(fā)給LoRa的技術(shù)特點(diǎn)，它的調(diào)制速率通常設(shè)定在0.3K bps-1K bps這個(gè)范圍的，這個(gè)通信速率是很低的，它適用于發(fā)送速率慢周期長(zhǎng)的業(yè)務(wù)，如一個(gè)月發(fā)送一次的抄水表的業(yè)務(wù)。因此LoRa是無(wú)法解決時(shí)效性要求很高，終端從站節(jié)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)非常頻繁的業(yè)務(wù)的，如語(yǔ)音這種實(shí)時(shí)性要求很高業(yè)務(wù)。

在Sub-GHz內(nèi)，和LoRa具有相同載波的免費(fèi)頻段就是 433MHzHz頻段，這個(gè)頻段的傳播距離遠(yuǎn)，繞射性能強(qiáng)，穿透特性好。因而選擇這個(gè)頻段WiMi-net無(wú)線模塊和LoRa無(wú)線模塊都具有很強(qiáng)的穿透性。那么兩者之間有什么差異呢？

下圖是WiMi-net無(wú)線通信模塊與LoRa模塊，在通信距離、通信速率、密集上報(bào)、穿透性、收發(fā)大數(shù)據(jù)包的對(duì)比，兩個(gè)具有相同的載波頻段，由于LoRA的通信速率低，通信距離就會(huì)要遠(yuǎn)。通常無(wú)線通信的速率越高，通信距離就會(huì)越近。433MHzHz的通信速率我們 選擇100K bps，它是LoRa速率的300倍，這個(gè)速率是可以滿足大多數(shù)用戶的應(yīng)用。而在大數(shù)據(jù)包傳輸，從站節(jié)點(diǎn)密集上報(bào)業(yè)務(wù)中，由于WiMi-net自主研發(fā)的MAC層調(diào)度機(jī)制，無(wú)線通信協(xié)議結(jié)合實(shí)際的業(yè)務(wù)，從協(xié)議底層解決了大包傳輸和密集傳輸?shù)膯?wèn)題，具有很大的優(yōu)勢(shì)，更適合終端從站節(jié)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)非常頻繁的業(yè)務(wù)。

【六芒星圖】

選擇可按照需求定制或擴(kuò)充無(wú)線通信功能的廠家

那么選擇調(diào)制速率高的433MHzHz載波就可以了嗎？當(dāng)然不是，目前市面上有很多廠家也在用433MHz載波。但是市面上很多的433MHz的無(wú)線通信的廠家，很少支持大數(shù)據(jù)包和密集上報(bào)，我們專有的TCP傳輸控制協(xié)議，可以傳輸大型的數(shù)據(jù)塊；微網(wǎng)高通10年的底層通信協(xié)議的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，基于OSI七層模型設(shè)計(jì)的無(wú)線通信組網(wǎng)協(xié)議，可以解決各種各樣的行業(yè)痛點(diǎn)的問(wèn)題。

【七層模型圖】

選擇硬件配置好的廠家

硬件配置高

微網(wǎng)高通WiMi-net的無(wú)線模塊選用的國(guó)際大廠TI的射頻芯片，Silicon Labs的中低速率ARM處理器，外部選用TCXO 0.5ppm精度的高穩(wěn)晶振，確保模塊長(zhǎng)時(shí)間工作頻率不偏移，適用于工業(yè)級(jí)高低溫惡劣環(huán)境。外擴(kuò)PA功率放大器，外擴(kuò)LNA低噪聲放大器，外擴(kuò)射頻濾波器，進(jìn)一步提高接收靈敏度，傳輸距離和抗干擾能力遠(yuǎn)高于其他廠家的同類無(wú)線模塊。強(qiáng)大的硬件保護(hù)，具有良好的過(guò)壓、過(guò)流、防反接、I/O端口防倒灌、ESD保護(hù)等功能。

電路降噪效果好

誤碼率取決于空中的電磁環(huán)境和電路噪聲?？罩械碾姶怒h(huán)境是不可控因素，對(duì)于可控因素電路噪聲WiMi-net從下面的4個(gè)方面做了專業(yè)的處理。

PCBA的數(shù)字器件和射頻器件布局合理，對(duì)射頻的干擾小，降低電路主板已有噪聲。

PCBA的電源部分，都做好濾波措施，減少電源雜波干擾。

選用先進(jìn)工藝的中低速率ARM處理器，指令效率高，主頻低，產(chǎn)生的數(shù)字噪聲本身就很小，另外ARM處理器內(nèi)部代碼設(shè)計(jì)精煉，不要求很高的處理器主頻。

噪聲回流路徑設(shè)置合理，噪聲回流阻抗小，進(jìn)一步減少對(duì)射頻的干擾。

因此單單從硬件方面，我們就能看出決定無(wú)線模塊距離遠(yuǎn)的因素有很多，只有將上述因素都綜合處理的很好，才能說(shuō)是一款硬件上能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無(wú)線通信模塊。