يمكن استخدام نقل البيانات لاسلكيًا من خلال LoRa في مجموعة متنوعة من التطبيقات، مثل Modbus TCP إلى Modbus RTU، Modbus TCP إلى Modbus TCP، Modbus RTU إلى Modbus RTU، تمرير Ethernet إلى Ethernet، التمرير التسلسلي إلى التسلسلي، Modbus الرقمي الإدخال/الإخراج والإدخال/الإخراج التناظري Modbus.

قراءة البيانات من أجهزة Modbus وأجهزة RS485 وأجهزة TCP/IP والمدخلات الرقمية والمدخلات التناظرية لاسلكيًا عبر مسافات طويلة عبر LoRa.

أرسل البيانات/الأوامر إلى أجهزة Modbus وأجهزة RS485 وأجهزة TCP/IP والمخرجات الرقمية والمخرجات التناظرية لاسلكيًا عبر مسافات طويلة عبر LoRa.

يعد LoRa حلاً لاسلكيًا مثاليًا لنقل البيانات التي تكون حزمة البيانات فيها أقل من 150 بايت (كلما كانت أقل كلما كان ذلك أفضل) حتى 800 متر في منطقة مفتوحة مجانية. يمكن أن تكون مسافة الإرسال أبعد باستخدام هوائيات خارجية عالية الكسب.

سيتم تجميع محولات LR200 بنفس التردد ومفتاح التشفير في نفس شبكة LoRa عند تشغيلها. على عكس الإرسال عبر الإيثرنت الذي يكون مزدوجًا بالكامل، تعمل الأجهزة المتصلة بنفس شبكة LoRa تمامًا مثل الاتصال بـ RS485 أحادي الاتجاه ولكن عبر الاتصال اللاسلكي (LoRa). في نفس شبكة LoRa، يمكن لسيد واحد فقط البث (يرسل استعلامًا) إلى جميع العبيد (الأجهزة) الأخرى. عندما يرسل السيد استعلامًا، ستتلقى جميع الأجهزة التابعة (الأجهزة) الأخرى هذا الاستعلام، ولن يرد سوى الجهاز الذي يحمل المعرف المقابل، وستتجاهل جميع الأجهزة الأخرى التي ليس لها المعرف المقابل هذا الاستعلام.

حدود xLoRa

سيحدث فقدان البيانات عند النقل عبر LoRa. وذلك لأنه سيتم إرسال كل حزمة بيانات مرة واحدة فقط مما يعني أنه سيتم فقدان حزمة بيانات معينة إذا فشل الطرف الآخر في استلامها.

سرعة نقل البيانات عبر LoRa هي 100 بايت فقط ~ 120 بايت في الثانية.

بالنسبة لعبور إيثرنت إلى إيثرنت عبر LoRa (LR200E إلى LR200E)، والعبور من تسلسلي إلى تسلسلي عبر LoRa (LR200S إلى LR200S)، يمكن لطرف واحد فقط إرسال البيانات إلى الطرف الآخر في نفس الوقت. ستصبح البيانات فوضوية إذا أرسل كلا الطرفين البيانات إلى الطرف الآخر في نفس الوقت.

لا يتم دعم LoRaWAN وأجهزة LoRa التابعة لجهات خارجية بواسطة محولات LR200 LoRa.

ما مقدار فقدان البيانات الذي سيحدث أثناء الإرسال عبر LoRa؟

الاختبار الميداني الفعلي هو الطريقة الوحيدة لمعرفة مقدار فقدان البيانات الذي سيحدث. لأنه يعتمد على حجم حزمة البيانات والمسافة والتداخل والعامل غير المتوقع وما إلى ذلك.

كيفية الحد من فقدان البيانات؟ كيفية زيادة مسافة الإرسال؟

حزمة البيانات أقل من 150Bytes أو أقل كلما كان ذلك أفضل

المسافة أقل من 800 متر (2600 قدم) أو كلما كانت أقصر كان ذلك أفضل

قم بتركيب الهوائيات في موضع أعلى. التقليل قدر الإمكان من العوائق وعوامل التداخل في المسار المستقيم بين الهوائيات عند كلا الطرفين. العوائق وعوامل التداخل مثل الجدران والضوضاء الكهربائية وغيرها.

استخدم هوائيًا متعدد الاتجاهات عالي الكسب على أحد الطرفين، وهوائي لوحة اتجاهي عالي الكسب على الطرف الآخر. تأكد من أن هوائي لوحة الاتجاه يشير بدقة إلى هوائي الطرف الآخر.

هل يمكن أن يمر انتقال LoRa عبر الأرضيات والجدران الخرسانية؟

تظهر نتيجة اختبار محولات LR200 LoRa أنها قادرة على المرور عبر 10 أرضيات خرسانية بسماكة 30 سم. ومع ذلك، يلزم إجراء اختبار فعلي في بيئة التشغيل الفعلية لمعرفة الأداء الفعلي.

إذا قام أحد الأجهزة المتصلة بـ LR200 ببث هذا البث وجميع الأجهزة الأخرى المتصلة بـ LR200 على نفس شبكة LoRa، فهل سيسبب ذلك ارتباكًا؟

يجب أن يكون تطبيق المستخدم قادرًا على تحديد الجهاز الذي يتم الاتصال به من خلال رقم المعرف، تمامًا مثل تطبيق Modbus، يجب أن يكون لكل جهاز رقم معرّف، لذلك لن يستجيب إلا الجهاز الذي يحمل رقم المعرف الصحيح.

كم عدد وحدات LR200S التي يمكنها العمل مع LR200E / LR200EM واحد في نفس شبكة LoRa؟

يعمل RS485 عبر LoRa مثل RS485 نصف مزدوج. رد واحد لاستفسار واحد. يوصى بحد أقصى من 6 إلى 10 وحدات من LR200S للعمل مع LR200E / LR200EM واحد في نفس شبكة LoRa.

كم عدد أجهزة Modbus RTU التي يمكن توصيلها بالتوازي مع LR200S واحد؟

يوصى بتوصيل ما بين 6 إلى 10 أجهزة Modbus RTU كحد أقصى بشكل متوازٍ بجهاز LR200S واحد.

إعداد شبكة LoRa

يتكون كل محول LR200 LoRa من لوحة رئيسية واحدة ولوحة LoRa واحدة

Model	وصف	Main board	LoRa board
LR200EM	Modbus TCP إلى RTU عبر LoRa	Ethernet to UART	UART to LoRa
LR200E	إيثرنت إلى لورا	Ethernet to UART	UART to LoRa
LR200S	Serial إلى LoRa	RS232/485/422 to UART	UART to LoRa
LR200U	Serial (USB VCOM) to LoRa	USB to UART	UART to LoRa
LR200DM	Modbus RTU DIO over LoRa	الإدخال/الإخراج الرقمي	UART (RTU) to LoRa

تحتوي كل من لوحة LoRa ولوحة Ethernet على إعدادات المعلمات التسلسلية مثل 9600/N/8/1. يجب أن تكون إعدادات المعلمات التسلسلية لكلتا اللوحتين هي نفسها حتى تتمكن كلتا اللوحتين من التواصل مع بعضهما البعض.

يجب تثبيت لوحة LoRa على اللوحة الرئيسية LR200S وتوصيلها بالكمبيوتر عبر RS232 أو RS485. ثم قم بتشغيل برنامج إعداد LoRa لإعداد لوحة LoRa. ارجع إلى المستند للحصول على تفاصيل إعداد لوحة LoRa.

قم بتسجيل الدخول إلى محول LoRa عبر صفحة ويب المتصفح لتكوين لوحة Ethernet.

 

 

تجميع شبكة LoRa

سيتم تجميع محولات LR200 LoRa بنفس التردد ومفتاح التشفير على أنها نفس شبكة LoRa عند تشغيلها.

تعمل LoRa مثل RS485 اللاسلكي نصف المزدوج. يمكن لسيد واحد فقط البث إلى العبيد الآخرين في نفس شبكة LoRa، وسوف يستجيب العبد الذي يحمل المعرف المقابل للبث.

يجب أن يختلف التردد بين أي شبكتين مختلفتين من شبكات LoRa بما لا يقل عن 0.5 ميجاهرتز لتجنب التداخل مع بعضهما البعض. لنفترض أن هناك 3 شبكات LoRa مختلفة، يمكن أن يكون كل تردد لشبكة LoRa، على سبيل المثال، 915.5 ميجاهرتز، و916 ميجاهرتز، و916.5 ميجاهرتز.

 

تكوين معدل بيانات LoRa

يمكن تعديل ثلاث معلمات: طاقة TX وعرض النطاق الترددي وعامل الانتشار. إذا قمت بخفض طاقة TX، فسوف توفر البطارية، ولكن من الواضح أن نطاق الإشارة سيكون أقصر. تشكل المعلمتان الأخريان مجتمعتان معدل البيانات. وهذا يحدد مدى سرعة إرسال البايتات. إذا قمت بزيادة معدل البيانات (جعل عرض النطاق الترددي أوسع أو عامل الانتشار أقل) يمكنك نقل تلك البايتات في وقت أقصر. بالنسبة لهؤلاء، يكون الحساب تقريبًا كما يلي: يتيح لك جعل عرض النطاق الترددي أوسع بمقدار 2x (من BW125 إلى BW250) إرسال بايتات أكثر بمقدار 2x في نفس الوقت. إن جعل عامل الانتشار خطوة واحدة أقل (من SF10 إلى SF9) يسمح لك بإرسال 2x المزيد من البايتات في نفس الوقت. يؤدي خفض عامل الانتشار إلى زيادة صعوبة استقبال البوابة للإرسال، لأنها ستكون أكثر حساسية للضوضاء. يمكنك مقارنة ذلك بشخصين يقيمان في مكان صاخب (حانة على سبيل المثال). إذا كنتم بعيدين عن بعضكم البعض، فعليكم التحدث ببطء (SF10)، ولكن إذا كنتم قريبين، يمكنك التحدث بشكل أسرع (SF7)

فوق انتشار الطيف هو للإشارة فقط

يمكن تمديد مسافة نقل LoRa باستخدام لوحة عالية الكسب وهوائيات شاملة

نوع الهوائي في نهاية واحدة	نوع الهوائي في الطرف الآخر	مسافة الإرسال في المساحة المفتوحة الحرة	ملاحظة
2 dBi standard	2 dBi standard	Up to 800 meters
3 dBi omni antenna	3 dBi omni antenna	Up to 1.5 km (1,500 meters)
3 dBi omni antenna	6 dBi panel antenna	Up to 2.5 km (2,500 meters)

لا تدعم LoRaWAN
غير قادر على الاتصال بجهاز LoRa التابع لجهة خارجية

CPU	32 bits MCU ,40 MHz , 16KB SRAM, 128KB Flash ROM
LoRa	Semtech SX1272 Frequency :  ISM band 862 ~ 936MHz Receiver Sensitivity : -137 dBm Transmit Output Power : 20 dBm Sleep Current : 3uA (at power down state) TX current < 140 mA@20 dbm , RX current < 10 mA Security processor ( 128/192/256 bits AES ) Packet engine up to 256 bytes with CRC Antenna : SMA Type , 2 dBi , changeable Distance : Up to 800 meters in free open space Data Rate : 9600 or 19200 bps (between LoRa converter and the equipment connects to it) Application mode : Star
أداة الإعداد	Windows Utility
مزود الطاقة	DC 9 ~ 24V / 150ma @ 9V , 60ma @ 24V
مؤشر LED	SYS (green) , Rx(red) , Tx(green)
درجة حرارة التشغيل	-10 °C ~ 70 °C
درجة حرارة التخزين	-20 °C ~ 80 °C
البعد	100 x 90 x 25 mm ( W x D x H )
وزن	150 g ( not include power )