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【医院的呼叫系统厂家】LoRa2.4GHz芯片

2023-10-21 09:27

      LoRa2.4GHz芯片          对于大家所讨论的物联网，普遍认为LoRa技术是应用于LPWAN的，因而默认LoRa都是Sub-1GHz的应用。随着LoRa调制技术逐渐被市场认可，2.4GHz频段的高速LoRa（此处的高速是对比LPWAN中的物联网应用的传输速率）需求出现了。既然LoRa的调制技术具有那么多优势，那么在2.4GHz频段也会有很好的发挥。各国的Sub-1GHz的工业科学医疗频段（Industrial Scientific Medical，ISM）都不一样，使各国的产品无法全球通用，而全球的2.4GHzISM频段都是一样的。在这样的市场环境需求下，Semtech公司推出了SX128X系列芯片。该芯片主要应用领域还是物联网，不过其内部增加了消费类产品的一些特性，应用更广泛。这颗芯片功能强大、性能卓越，反而被物联网市场所忽视，这是因为Sub-1GHz的LoRa声势过于强大引起的。下面将讲解这颗2.4GHz的LoRa芯片。

一、SX128X芯片介绍

        SX1281是SX1280的简化版本，不具备测距功能，其他功能结构完全相同。Semtech公司通过产品定义差异化从成本上支持更多应用。下面的讨论将以SX1280芯片为基�。治�2.4GHzLoRa芯片的特点及应用优势。

        SX1280是一颗低功耗、远距离的带有测距功能的2.4GHz无线收发芯片，可以理解为SX126X系列在2.4GHz频段工作的版本，其内部芯片工艺和框架结构与SX126X也相同或相似。

        SX126X芯片只有两个调制解调引擎，而SX1280内部有5种调制解调引擎。

  • LoRa2.4GHz：远距离、低速率的通信，支持带宽200/400/800/1600kHz及扩频因子SF=5～12，应用于智  能家居、安防、无人机控制等领域。
  • FLRC2.4GHz：称为快速LoRa通信（Fast Longrange Communication，也可以叫FastLoRa），可以提供一个稳定高速且远距离的通信模式。可应用于音视频传输，也可以用于无人机控制。FLRC是Semtech公司创新的一种类似LoRa的调制模式，是基于MSK的一种变形技术。FLRC是一种可以实现高速通信且接近香农公式理论极限的调制技术。
  • GFSK2.4GHz：GFSK（Gauss frequency Shift Keying，高斯频移键控）是最常见的2.4GHz通信技术。主要针对传统的2.4GHz无线应用，这颗芯片带有GFSK功能是为了兼容原有项目。
  • 低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，BLE）：该芯片支持低功耗蓝牙的物理层，用户可以在MCU中下载蓝牙的数据链路层（MAC），并通过SX1280实现蓝牙、LoRa多协议设备。BLE的物理层是采用GFSK作为调制解调引擎的，SX1280就是利用该特点通过加载BLE数据链路层实现蓝牙通信的。说明：SX1280只是支持蓝牙的低功耗模式，蓝牙的其他模式采用不同的物理层，SX1280无法支持；主要应用于可穿戴、Beacon热点、传感器等。
  • 测距引擎（RangingEngine）：具有射频链路安全和点对点的测距功能，应用于物品追踪和工业4.0。测距引擎是在LoRa模式下实现的，读者可以回顾2.2节中扩频技术在测距上的优势。

    •       SX1280芯片具有5种调制解调引擎，其内部框图结构如图4-18所示。

    图4-18     SX1280的芯片框图

    SX1280芯片的主要特征指标如下。

  • 远距离：最高灵敏度为-132dBm；+12.5dBm的输出功率；最大链路预算为144.5dB。
  • 低电流：LoRa模式下接收电流小于5.5mA；发射功率+12.5dBm时，发射电流为24mA；休眠模式电流为215nA。
  • 调制模式及速率：LoRa：476b/s～200kb/s（远程）；FLRC：260kb/s～1.3Mb/s（快速远程通信）；（G）FSK/MSK：2Mb/s；蓝牙物理层兼容性。
  • 测距引擎：飞行时间（TimeofFlight，TOF）测距功能，测距精度1m，最远支持4km距离测距；内置测距数据过滤功能。
  • 低系统成本：外围器件BOM简单、便宜；封装及引脚尺寸�。�24脚4mm×4mm封装。
  • 符合2.4GHz法规：ETSIEN300440，FCCCFR47第15部分，ARIBSTD-T66；支持全球频段。

    •        对上述的主要指标进行总结，SX1280的灵敏度远超同类2.4GHz射频芯片（蓝牙和ZigBee芯片的灵敏度多为-100dBm左右）；SX1280的功耗水平也达到了业界同类芯片的领先水平；SX1280支撑多种调制解调制式，可以同时应对多种应用场景；SX1280具有测距功能且距离远、精度高、操作方便；SX1280硬件系统简单外围器件少、成本低，并支持全球2.4GHz频段的应用。可以看出，上述的特点都是物联网应用中所需要的。

    二、SX128X工作距离分析
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