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面粉,面团,面包与 255Mesh 糕点

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物联网,AI,IOT 平台技术,不断进化,一日千里,百舸争流,交互抢占着社交信息洪流的浪头位置。
伴随着物联网通信技术的不断发展, LoRa 也从一个新鲜的技术概念变成了淘宝网店随处可见的当红商品,应用落地,效果斐然。
国内外的无线远程抄表项目、自动灌溉、传感器数据收割,工业数据采集,人员定位应用等等场景项目中都不缺 LoRa 的身影。当输入 LoRa 在淘宝的关键字,出现大几百页的商品清单,也进一步佐证了 LoRa 技术应用的成熟。
选择琳琅满目,价格也高低不一,令人眼花缭乱。
笔者作为物联网 15 年老兵,分享一下个人理解,希望能帮助大家选择自己需要的 LoRa 产品时更有依仗。
我们现将这些产品,从“产品形态”和“价格区间”这两个维度做一个拆分。
“产品形态”分为“芯片(Chip)”“芯片外围模组(SPI)”“网络模组(P2P)”,“高级网络模组(Mesh)”“成品产品(RS485 等)”
“产品价格”分为“5 元左右”,“5-15 元区间”,“15-25 元区间”,“25-50 元区间”,“50+区间”
抛弃一些“首单半价”的营销策略,我们可以发现,“产品区间”和“价格区间”几乎有非常贴合的匹配关系。
这个“产品形态”按照我们生活中的物品类比,就非常相似与“一个蛋糕的
制作过程”
经历了从“面粉”>“面团”>“面包”> “蛋糕”的渐进完善过程。
下面我们将为您一一分解:
“面粉”: LoRa 芯片
LoRa 芯片几乎被三分天下:ST、ASR、SemTech。
ST 作为 MCU 届的准事实标准,强势介入 LoRa 领域,推出 STM32WL 系列,借助完善的工具链,以及对低功耗抄表,传感器采集的精确场景定位,推进气势强悍。
ASR 翱捷科技, 2015 年才入局的本土厂商,一口气推出多个 LoRa 型号:asr6501 6502 6505 , 但以上均为 SIP 目前不建议新产品上使用;新推出的 6601(soc)是优选推荐。
Semtech, 可以说是 LoRa 落地的创始玩家,经典型号:sx127x 叱咤多年,目前已经不建议新产品上使用,因为有了 126x 的新一代替代。
网关系列 sx1301 也是曾经 LoRa 网关的事实标准, 目前也行将退出主流舞台,由其继任的 sx1302/03 新一代单元担纲主流。
旗下的 LLCC68,阉割版本的新一代 lora 产品,主打性价比。更强调场景约束。
如果您的公司致力于提供 LoRa 的模组产品研发,那么以上主流厂商是建议关注的。
“面团”: LoRa SPI 模块
目前市面上主要的“相对低价的芯片成品”。都是定位于将芯片的网络 PA 等完善,并将 SPI 接口予以暴露。方便 MCU 对模块予以“进一步驱动”。
市场上主流的 SPI 模块,芯片主要是 Semtech 方案的上一代的 sx127x 系列以及当前的 sx126x 系列,网关则为 sx1302/3 系列。
目前不建议新的项目中使用上一代的 127x,1301 系列,从价格和性能方面来看,都不如新一代 126X,1302/3 系列更有竞争力。
从典型的电流,功率指标来看:
发射场景,新一代 22dbm(105ma)而上一代则为 20dbm (130ma)
接收场景 上一代的 10ma 新一代的 5ma
价格方面, 上一代的芯片成本至少要比新一代的贵 2-3 元。
以上所述,新一代产品几乎完胜。
天线接口上,SPI 模块一般有两种方式 ipex1 代和邮票孔。
项目应用上可能用的 ipex1 代产品的居多
晶振方面一般都是普通 XO,也有个别厂家宣传使用温补晶振(TCXO)。
此类晶振缺点就是价格高,建议使用 LoRa 的客户可以使用这类晶振对应的SPI 模块。使用温补晶振的好处是模组频偏小,通讯起来差异性风险小。
目前性价比最高的模块方案是基于 LLCC68 芯片的方案。
LLCC68 这颗芯片其基本可视为一个缩水版本的 sx1268,阉割了一般人很少人使用的“超低速率场景”。
对应的 SPI 模块价格一般在 13 元左右,有些厂家不加屏蔽罩能优惠 1 元,低于 10 元的均为套路,首件或者 2 件特价 SPI 模块使用过程中,优点是便宜,参数设置更灵活,但也有一些痛点:
1.官方代码点对点测试起来简单, 现场一用起来就问题不断, 很多客户打磨一年产品, 仍然很难进入稳定量产阶段
2.因为通用,几乎无任何技术支持,代码多为开源,对开发者要求更高
3.产品量产周期太长 主要还是技术支持易缺失。
4.低功耗不好处理,尤其是保持在线监听,需要使用多种策略。
5.距离不好调试,需要专业设备以及调试经验。
6.参数一堆,没有通讯相关从业背景,在缺乏足够信息前提下,容易迷茫
所以 SPI 模块,适合有 LoRa 网络开发经验的客户选择。
“面包”: LoRa 串口透传模块
目前主流的串口透传模块,提供配置 AT 指令或配置软件,基本上接了串口就可以用。
这个基本不用开发者去操心网络的事宜,基本可以做到开箱即用。对于绝多数场景应用开发者,这是最推荐的。
目前市面上的主流,都是 P2P 网络或基于网关的中心网络模式。
低功耗产品有,但一般都需要客户 MCU 自行做功耗管控。
将之类比为面包,是因为几乎可以省去“制作经验的需要”以及“制作过程”。
目前淘宝上的串口透传 LoRa 模块,大多价格区间在 15-25 元区间,基本上在 P2P 网络,和中心网络的场景上,各模块厂商的投入也相对充沛,基本上都可以盲选,且满足需求,价格差异主要是表现在 通信距离和 抗干扰设计上,建议根据自己的应用场景复杂度选择价格的低中高档位。
“糕点”: LoRaMesh 模块
面包虽好,可以充饥,但缺乏一些美味:)
P2P 网络和中心网络模式,本身也存在实施的痛点,在物联网已经非常成熟且仍然不断进化的 2023 年,市场的进一步细分,以及对应用的挑剔日益更盛:
1. 部署的简便性
部署是否足够简单, 是否 1 个节点 1 条配置指令就可以完成组网,且无需干预?
2. 覆盖范围
覆盖范围如何可以更广泛?如何可以对“非规则分布”有更好的适应性,在传统的网关中心网络中的覆盖痛点?如何解决?
3. 通信速率的保障
中心网络,为了更远的通信距离,往往是以牺牲通讯速率的,这是中心网络的链路局限性决定的。如何解决?
4. 组网的智能
除了中心的组网方式, 必须要求网关的位置,以及网关的大功率,多通道的约束。有无更智能的替代方案?
5. 网络的健壮与稳定性
对于复杂网络,网络中每个节点都有对应职责。如果其中 1 个或某几个节点有损坏,网络如何自恢复??
6. 网络的环境适应性
荒漠,山林,密集小区,工厂园区,不同的环境场景,可能对布网的实施要求各异,有无相对通用的方案??
7. 天然的低功耗
要求低功耗,并且是在网的,可唤醒的低功耗,并且是开箱即用的,无需外部 MCU 做功耗管控的,这样可大幅降低电池供电场景的应用成本,但这个严苛要求好实现吗?
上述的挑战,以及严苛的指标期待,其实是对 LoRa 网络应用从“面包”可立即“充饥”,到了“更美味”的“糕点”阶段,期待对 LoRa 网络的场景落地,成本控制等多个环节有“超过技术覆盖面的优势。”
上述的产品有吗?有,当前主流的应用模式就是 LoRa Mesh,对应价格为“25-50 元”的区间。淘宝上 按照 LoRa Mesh 的关键字去查询,刨除掉首单半价之类的营销话语,支持 Mesh 的 LoRa 模组,价格区间中位数靠近 40 元。
如果说,有 LoRa Mesh 的模组产品,可以控制在 20 元以内! 几乎对标透传LoRa 模块?你会感兴趣吗?它会解决透传 LoRa 的痛点吗?它会回应上面严苛的期待吗?


IP属地:江苏1楼2023-07-18 10:41回复