LoRaWAN网关天线如何选择?室内室外LoRaWAN网关对比

2022-09-14

  在理想环境中,无线通信满足以下公式:

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  Pt —- 发射器的发射功率。

  Pr —- 接收器的灵敏度。

  gt —- 发射天线增益。

  Gr —- 接收天线增益。

  f —- 载波频率。

  d —- 接收天线和发射天线之间的距离。

  c —- 光速 (3 x 108 米/秒)。

  Lc —- 基站发射天线的馈线插入损耗。

  L0 —- 由环境引起的空气传播损失。

  其中 p 和 c 是常量,因此上述公式很容易转换为以下过程:

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  从这个公式可以看出,提高接收灵敏度可以有效地增加通信距离。对于LoRa来说,天线的性能至关重要。增加通信距离的方法包括增加发射功率,增加收发天线的增益,减少基站馈线的插入损耗,减少空气传播损耗,降低载波频率。环境和地区限制了最后两种方法,但选择高性能天线可以实现其他三种方法。

  天线机构

  每种类型的无线传输(包括 LoRa)都需要发射器和接收器。当设备A寻求与设备B连接时,它将要发送的数据转换为无线电波,随后发射器广播该无线电波。该无线电波随后被设备B的接收器接收,该接收器将其解调为机载计算机可以理解的数据。

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  LoRa天线在发射和接收过程中与发射器和接收器密切合作。发射器向天线发送电信号,天线随后以无线电波的形式广播信号。在接收过程中,天线拦截来自无线电波的部分功率,由接收器放大。

  虽然天线不产生无线电能量,但它们在转移,定向或聚焦无线电波传输方面起着重要作用。因此,它们可以大大提高传输范围和质量,这可能正是您的LoRa网络所需要的。这种称为天线增益的方向性特征是天线的一个非常重要的特性。

  天线增益测量天线辐射方向图的方向性程度:

  定向天线在某个方向上的无线电波比其他天线更多地指向无线电波,而全向天线在所有水平方向上均匀地发射和接收无线电波。

  因此,高增益天线将允许您在LoRa通信中实现更长的距离和更高的信号质量,但它们必须直接指向接收天线。虽然低增益天线的距离较短,但天线的方向不太重要,这使得网状网络更容易创建。因此,您的天线选择将受到您心目中精确的LoRa通信情况的严重影响。

  LoRawan网关

  LoRa天线与网关一样,分为室内或室外。室内天线具有较低的增益和较小的尺寸,因此适用于覆盖范围有限的网关。室外天线更大、更坚固,并且具有更高的增益。


  东胜物联LoRaWAN网关推荐

  DSGW-014


DSGW-014 室外LoRaWAN网关
型号: DSGW-014
CPU: PX30
RAM: 2GB
操作系统: Debian 11
协议: 蓝牙5.2, LoRaWAN, Wi-Fi 2.4G, LTE Cat1/ Cat M1, GPS


查看DSGW-014LoRaWAN网关‍‍


  DSGW-230


DSGW-230 千兆PoE网关
型号: DSGW-230
CPU: RK3328
RAM: 2GB
操作系统: Debian 11
协议: 蓝牙5.2, Zigbee 3.0, Z-Wave, Wi-Fi 2.4/5G,4G LTE CAT1


查看DSGW-230LoRaWAN网关



  DSGW-380


DSGW-380 RK3588 AI工业网关
型号: DSGW-380
CPU: RK3588四核ARM Cortex-A76和四核ARM Cortex-A55
RAM: 8 GB LPDDR4
操作系统: Debian 11
协议: Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax)、5G LTE、以太网、BLE 5.2、LoRaWAN



查看DSGW-380LoRaWAN网关


  市场上的几个户外网关:

  LoRa树莓派网关

  LoRa树莓派网关是一个专业级的网关,考虑到黑客。虽然其他低成本网关是单通道的,但LoRa树莓派网关配备了一个完全散热的集中器,能够进行多通道,多节点通信,所有这些都在友好,可破解的树莓派环境中运行。该网关包括一个 2dBi 915MHz 天线和一个多频全球导航卫星系统 (GPS) 天线。最大发射功率为 27dBm。

  dlos8户外LoRawan网关

  DLOS8是一个开源的户外LoRawan网关。DLOS8使用塞姆泰克数据包转发器,与洛拉万协议完全兼容。它包括一个 SX1301 LoRaWAN 集中器,可提供 10 个可编程并行解调。

  但是,根据亚马逊平台上的用户反馈,他们在天线方面做得不好。从数据来看,天线增益不如其他产品的价格。

  The Things户外网关

  The Things户外网关由Browan通信公司制造,并且也被称为Browan户外微型网关。The Thing室外网关 (TTOG) 是一种工业、室外且完全兼容的网关,成本非常低。天线连接为N型。它具有各种天线,可提供15km以上的范围。TX 功率高达 27 dBi。

  MikroTik KNOT LR8 套件

  KNOT LR8 套件是用于 LoRa? 技术的开箱即用物联网网关解决方案。它使用窄。频带和 CAT-M 技术。由于低成本,低带宽的蜂窝连接,它得到了无数全球移动运营商的支持。该套件包含一个预安装的UDP数据包转发器,用于任何公共或专用LoRa?服务器。天线增益为 1.5 dBi。

  SenseCAP户外网关

  适用于 LoRaWAN 的 SenseCAP 网关是一款 IP66 工业级室外产品,支持扩展的工作温度范围,适用于低功耗、长距离数据采集物联网场景,如智能农业。天线增益为 2.5 dBi。

  东胜室外LoRaWAN网关

  DSGW-010C 是一款基于 LoRaWAN 协议的全 8 通道室外网关,内置以太网连接,可实现简单明了的设置。此外,板载无线网络设置(支持2.4 GHz/5GHz无线网络)允许通过默认的WiFi AP模式轻松配置。凭借其工业级组件,它实现了高标准的可靠性。发射功率高达27dBm。

  对于室外LoRaWAN网关,环境相对恶劣,而FRP具有很强的耐候性,耐腐蚀性,抗紫外线,耐老化性和抗冲击性。由于各种复杂的环境,人们更倾向于为LoRaWAN网关选择玻璃纤维天线。东胜户外网关采用玻璃钢天线,指向性高,效率高。结合其更高的增益和TX功率,它可以有效地扩展通信距离,最大限度地发挥LoRa的优势。

  市场上的几个室内网关:

  Kerlink洛拉万室内网关

  物联网网络网关利用了成功的网络射频技术设计和 Wirnet i 系列网关的通用软件。此外,它还嵌入了内置的高抑制滤波器和安全的软件架构,成为智能应用核心的可靠网关。其天线的发射功率高达27Dbm。

  SEEED The Things室内网关

  物联网室内网关(TTIG)被设计成一个完全兼容的、超低成本的LoRaWAN网关,以WiFi作为回程。该网关配有一个墙上插头,可通过 USB-C 在 900mA 电流上供电,使该网关更适合需要动态覆盖的应用。其天线的发射功率高达27dBm。

  Laird Sentrius RG1xx

  RG1xx 支持 LoRa 的网关是安全、可扩展和强大的终极网关。基于 Semtech SX1301/SX1257 芯片组设计,它提供长达 10 英里的 LoRa 范围和预加载的 LoRa 分组转发器软件,非常适合高度可扩展、灵活的物联网网络。根据其数据手册,天线增益为2 dBi。

  东胜室内LoRawan网关

  DSGW-090B是一款坚固耐用的8通道室内LoRawan网关。DSGW-090B采用SX1302 LoRa芯片和安全加密芯片,提供高效可靠的连接。DSGW-090B的视线可达15公里,在城市化环境中可以覆盖约2公里,覆盖更大的区域,并提供与2000多个节点的连接。

  其天线增益为2.44 dBi,最大发射功率为27dBm。值得一提的是,作为高性能的室内网关,它有很好的天线,但其价格仅为299美元,低于大多数同类产品的价格。

  最后的思考

  天线是射频芯片的关键部分。在为在射频频段内传输和接收数据的 LoRa 设备(如 LoRa 节点和 LoRaWAN 网关)选择最佳天线时,它们尤为重要。为了确保天线的质量,选择具有成本效益的LoRaWAN网关是用户的首要任务。


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