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UWB系列
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上海巨視安全防范技術(shù)有限公司-專注于無(wú)人機(jī)相關(guān)領(lǐng)域室內(nèi)及室外低空經(jīng)濟(jì)解決方案的科技型企業(yè)

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物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線技術(shù)-LORA

  • 產(chǎn)品概述
  • 產(chǎn)品特點(diǎn)
  • 技術(shù)參數(shù)
  • 資料下載

影響無(wú)線通信距離因素image.png

自身因素:

○ 接收靈敏度

○ 發(fā)射功率

○ 發(fā)射天線增益

○ 接收天線增益


環(huán)境因素:

○ 障礙物

○ 發(fā)射與接收天線高度

○ 電磁干擾

○ 天氣影響

○ 移動(dòng)情況


物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線技術(shù)image.png

A:接收靈敏度

接收機(jī)能夠識(shí)別到的

、低的電磁波能量
。單位也是dBm。

靈敏度越高,傳輸距離也越遠(yuǎn)

每增加3dB

,接收靈敏度提高一倍。


之所以接收靈敏度不用“瓦”這個(gè)功率概念,是因?yàn)閷?shí)在太小了,例如藍(lán)牙的-90dBm約合0.000000001毫瓦

,GPS的-150dBm,只有10的負(fù)15次方毫瓦

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  • UWB(-96dBm)

  • BLE(-90dBm)

  • WiFi/11g(-85dBm)

  • LTE(-110dBm)

  • NB-IoT(-130dBm)

  • LoRa-142dBm

  • GPS(-150dBm

LORA的理想環(huán)境距離50KM

,接收靈敏度高是LORA的優(yōu)勢(shì)


B:天線

在無(wú)線系統(tǒng)中

,天線被用來(lái)把電流波轉(zhuǎn)換成電磁波
,在轉(zhuǎn)換過(guò)程當(dāng)中還能夠?qū)Πl(fā)射和接收的信號(hào)進(jìn)行“放大”
,這種能量放大的度量成為 “增益(Gain)”
。天線增益的度量單位為“ dBi ”
。 


因?yàn)闊o(wú)線系統(tǒng)中的電磁波能量是由發(fā)射設(shè)備的發(fā)射能量和天線的放大疊加做用產(chǎn)生,所以度量發(fā)射能量同一度量-增益( dB )

,例如,發(fā)射設(shè)備的功率為 100mW
,或 20dBm ;天線的增益為 10dBi
,則: 
             發(fā)射總能量=發(fā)射功率( dBm )+天線增益( dBi ) 
                         = 20dBm + 10dBi 
                         = 30dBm 
或者:              = 1000mW
                         = 1W 


在“小功率”系統(tǒng)中(例如無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)每一個(gè) dB 都很是重要

,特別要記住“ 3 dB 法則”
。 
            每增長(zhǎng)或下降 3 dB
,意味著增長(zhǎng)一倍或下降一半的功率:
                       -3 dB = 1/2 功率
                       -6 dB = 1/4 功率
                       +3 dB = 2x 功率
                       +6 dB = 4x 功率


天線并沒有增加信號(hào)的能量

,只是更改了信號(hào)的覆蓋
。天線的方向圖可以展示信號(hào)的能量分布

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C:發(fā)射功率

dBm = 10 x log[ 功率 mW] 



EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)

有效全向輻射功率EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)其計(jì)算公式為

EIRP = P – Loss + G

 P:射頻的發(fā)射功率

,是天線的輸入功率
,每路射頻的發(fā)射功率之和
,即組合功率
,單位dBm
。例如一臺(tái)3*3 MIMO的AP,有3路射頻,假設(shè)單路射頻的發(fā)射功率是20dBm(100mW)
,放大3倍約為5dB
,則組合功率是20 + 5 = 25dBm(300mW)

Loss:連接天線的轉(zhuǎn)接頭和饋線等線路損耗,單位dB


G:天線增益

,單位dBi或dBd。具體概念可參見天線增益


例如組合功率是25dBm,線路損耗是1dB

,天線增益是3dBi,

則EIRP = 25 – 1 + 3 = 27dBm。


中國(guó)對(duì)于EIRP的限制

2.4GHz頻段(天線增益<10dBi時(shí):≤100mW或≤20dBm

,一般是家用路由器和室內(nèi)AP
;天線增益≥10dBi時(shí):≤500mW或≤27dBm
,一般是室外AP)

5.2Ghz頻段(36~64信道)≤200mW或23dBm

5.8Ghz頻段(149~165信道):≤2000+mW或33dBm


LoRa支持+20dBm -100mW電壓變化時(shí)恒定的射頻功率輸出


LORA通訊

LoRa作為一種低功率

、長(zhǎng)距離
、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠
、簡(jiǎn)單高效的無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)被人所熟知,被廣泛用于全球智能抄表應(yīng)用和軍事空間通信領(lǐng)域
。是LPWAN通信技術(shù)中極具代表性技術(shù)
,LoRa主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行
,包括433
、868
、915MHz等

LoRa技術(shù)本身?yè)碛谐叩慕邮侦`敏度和超強(qiáng)的信噪比。LoRa融合了數(shù)字?jǐn)U頻

、數(shù)字信號(hào)處理和前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)


1、遠(yuǎn)距離:

由于LoRa采用了擴(kuò)頻技術(shù),且敏度更接近香農(nóng)極限定理

,降低了信噪比要求
,傳播距離更長(zhǎng),即使是50Km也沒有問(wèn)題。

通常來(lái)說(shuō)20dBm(100mW)的在低空速下距離可達(dá)4~6KM

,功率再大些的30dBm(1W)空曠下可達(dá)8~10KM

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2、抗干擾能力:

在所有的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)中

,LoRa技術(shù)可在噪聲下20dB解調(diào)
,而其它的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)必須高于噪聲一定強(qiáng)度才能實(shí)現(xiàn)解調(diào)

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3

、低功耗:

LoRaWan在睡眠狀態(tài)電流甚至低于1μA

,發(fā)射17dBm信號(hào)時(shí)電流僅為45mA
,接受信號(hào)時(shí)電流僅為5mA

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4:LORA數(shù)據(jù)通訊

● 在LoRa模式中大數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度是255個(gè)字節(jié)

● 傳輸速率:幾百到幾十Kbps

,速率越低傳輸距離越長(zhǎng)

● 支持128個(gè)信道,接收和發(fā)送可選擇不同信道

● LORA(私有、節(jié)點(diǎn)數(shù)有限

,節(jié)點(diǎn)帶寬大)和LORAWAN(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)
、節(jié)點(diǎn)是大,節(jié)點(diǎn)帶寬?div id="m50uktp" class="box-center"> 。﹥煞N通訊架構(gòu)
,適用不同的應(yīng)用場(chǎng)景

● LORA中繼是軟件通訊技術(shù)解決更長(zhǎng)距離LORA信號(hào)覆蓋

● 硬性設(shè)備形態(tài):LORA節(jié)點(diǎn)、LORA網(wǎng)關(guān)或LORAWAN網(wǎng)關(guān)、LORA中繼)

UWB+LORA(基站方式)

image.png

image.pngimage.png

UWB+LORA(信標(biāo)方式)

image.png

○ UWB采用5頻道

,6.2-6.7GHz

○ LORA頻段:410-570Mhz

○ UWB信標(biāo):38AH電池

,3-5年

○ UWB+LORA胸卡:一個(gè)月以上

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