1. Descripción del producto

La serie E52-400/900NWxxS es un módulo de red LoRa MESH de puerto serie inalámbrico de alto rendimiento basado en la tecnología de espectro expandido LoRa. Está disponible en dos versiones de frecuencia: 400MHz (410.125~509.125 MHz) y 900MHz (850.125~929.125 MHz), con dos opciones de potencia: 22dBm (160mW) y 30dBm (1W). El módulo admite una velocidad de aire máxima de 62,5 Kbps y una velocidad de transmisión de baudios de hasta 460800 bps, lo que la hace adecuada para diversas aplicaciones de transmisión de datos inalámbricas.

1.2 Características clave

• Tecnología avanzada de modulación LoRa para comunicación de largo alcance y una fuerte capacidad antiinterferencia

• Arquitectura de red MESH descentralizada, no se requiere nodo central o coordinador

• Capacidades automáticas de enrutamiento y autocuración de red para una transmisión fiable de datos

• Soporte para hasta 65535 nodos en una sola red (tamaño de red recomendado: ~200 nodos)

• Soporte de enrutamiento multinivel para una cobertura de red extendida

• Mecanismo de evitación CSMA/CA para minimizar las colisiones de datos

• Cuatro modos de comunicación: Unicast, Multicast, Broadcast y Anycast

• Encriptación de datos integrada y múltiples mecanismos de verificación para la seguridad de los datos

• Capacidad de configuración remota para el ajuste de parámetros en toda la red

• Rango de temperatura de funcionamiento de grado industrial: -40°C a +85°C

• Largo alcance de transmisión: hasta 4km (30dBm versión, velocidad de aire de 7Kbps, ambiente abierto)

1.3 Topología de red

La red E52 LoRa MESH soporta dos tipos de nodos: nodos de enrutamiento y nodos terminales. Los nodos de enrutamiento manejan actualizaciones de reenvío y enrutamiento de datos, mientras que los nodos de terminal se despliegan típicamente en el borde de la red para la recopilación de datos. La red está totalmente descentralizada, sin un único punto de falla, lo que garantiza una alta fiabilidad y escalabilidad.

1.4 Escenarios de aplicación

• Redes inteligentes de sensores domésticos e industriales

• Alarma inalámbrica y sistemas de seguridad

• Automatización de edificios y aplicaciones de ciudades inteligentes

• Agricultura inteligente y monitoreo ambiental

• Logística inteligente y gestión de almacenes

• Control de iluminación de calle y medición inteligente

• IoT industrial y sistemas de monitoreo remoto

2. Especificaciones Técnicas

2.1 Calificaciones máximas absolutas

2.2 Parámetros de funcionamiento

2.3 Especificaciones de rendimiento

3. Dimensiones mecánicas y definiciones de pin

3.1 E52-xxxNW22S Pin Definición

3.2 E52-xxxNW30S Pin Definición

4. Diagrama de conexión recomendado

• El módulo utiliza un nivel TTL de 3.3V, se conecta directamente a las MCU de 3.3V

• Para MCU de 5V, agregue circuitos de conversión de nivel UART

• Agregue la protección de TVS y desacople los condensadores (1uF + 100nF) en la entrada de energía

• El módulo de RF es sensible a la ESD, evita el intercambio en caliente

• La versión NW22S requiere LDO de 3.3V externo para la fuente de alimentación

5. Kit de evaluación

El kit de prueba E52-400/900NWxxS-TB está diseñado para ayudar a los usuarios a evaluar rápidamente la funcionalidad del módulo. El kit incluye el módulo presoldado en una placa de desarrollo con circuitos USB a serie, administración de energía, botones y LED para facilitar la prueba y el desarrollo.

Para empezar con el kit de evaluación:

1. Conecte el kit a su computadora a través de un cable Micro USB

2. Instale el controlador USB a serie CH340 si es necesario

3. Abra el software de depuración de puertos serie (por ejemplo, XCOM) con una tasa de 115200 baudios, formato 8N1

4. Enviar "AT+INFO=?" comando para leer los parámetros del módulo (no es necesario enviar una nueva línea)

5. El módulo devolverá sus parámetros de configuración principales como se muestra a continuación

6. Conjunto de comandos AT

El módulo admite la configuración completa de comandos AT para el ajuste de parámetros. La configuración predeterminada del puerto serie es 115200 baud rate, formato 8N1, no se requiere nueva línea para los comandos.

6.1 Tipos de comandos

• Instrucciones de comando: Para las operaciones de control del módulo (por ejemplo, restablecer, restaurar los valores predeterminados)

• Instrucciones de consulta: Termina con "=?" para leer los parámetros actuales (por ejemplo, AT+INFO=?)

• Instrucciones de configuración: Utilice el formato "=value,save" para configurar parámetros (por ejemplo, AT+POWER=22,1)

6.2 Comandos AT comunes

7. Modos de comunicación

7.1 Comunicación de unicastación

El modo Unicast permite la comunicación punto a punto entre dos nodos. El módulo establece automáticamente las rutas y garantiza una entrega fiable a través de mecanismos de reconocimiento.

1. Establezca la dirección de destino usando AT+DST_ADDR=<target_addr>,0

2. Establecer el modo de comunicación en Unicast: AT+OPTION=1,0

3. Enviar datos de usuario a través del puerto serie

4. Respuesta: ÉXITO (datos entregados), NO RUTA (vía no encontrada), NO ACK (sin respuesta del objetivo)

7.2 Comunicación Multidifusión

El modo multidifusión permite la comunicación de uno a grupo. Los nodos se pueden asignar a grupos de multidifusión, y los datos enviados a una dirección de grupo son recibidos por todos los miembros de ese grupo.

1. Añadir la dirección de grupo a los nodos receptores: AT+GROUP_ADD=<group_addr>

2. Establecer la dirección de destino a la dirección de grupo en el remitente: AT+DST_ADDR=<group_addr>,0

3. Establecer el modo de comunicación en Multicast: AT+OPTION=2,0

4. Enviar datos de usuario; todos los miembros del grupo lo recibirán

7.3 Comunicación de radiodifusión

El modo de difusión envía datos a todos los nodos de la red. Todos los nodos de enrutamiento reenviarán datos de difusión para garantizar la cobertura en toda la red.

1. Establecer el modo de comunicación en Broadcast: AT+OPTION=3,0

2. Enviar datos de usuario; todos los nodos de la red los recibirán

3. No se requiere reconocimiento; la transmisión se completa inmediatamente

7.4 Comunicación Anycast

El modo Anycast permite la comunicación entre diferentes redes (diferentes ID de PAN) y admite la transmisión de un solo salto a nodos dentro del rango directo.

1. Establecer la dirección de destino (dirección específica o 65535 para todos los nodos del rango)

2. Establecer el modo de comunicación en Anycast: AT+OPTION=4,0

3. Enviar datos; será recibido por nodos dentro del rango directo solamente (sin reenvío multi-hop)

8. Configuración remota

El módulo admite la configuración remota de parámetros a través de la red, eliminando la necesidad de acceso físico a nodos individuales.

8.1 Configuración remota de un solo punto

1. Establecer la dirección de destino en el nodo para configurar: AT+DST_ADDR=<target_addr>,0

2. Establecer el modo de comunicación en Unicast: AT+OPTION=1,0

3. Establecer el puerto de destino a 14 (puerto de configuración remota): AT+DST_PORT=14,0

4. Enviar el comando AT con el prefijo "++", por ejemplo, "++AT+PANID=4660,0"

5. El nodo de destino ejecutará el comando después de un retardo y devolverá "+OK" o "+FAIL"

6. Restaurar el puerto de destino a 1 para la comunicación normal: AT+DST_PORT=1,0

8.2 Configuración de transmisión remota

1. Establecer el modo de comunicación en Broadcast: AT+OPTION=3,0

2. Establecer el puerto objetivo a 14: AT+DST_PORT=14,0

3. Enviar el comando AT con el prefijo "++", por ejemplo, "++AT+PANID=4660,0"

4. Todos los nodos de la red recibirán y ejecutarán el comando después de un retardo

5. No se devuelve ningún acuse de recibo para la configuración de difusión

9. Software de computadora host

Ebyte proporciona un software de computadora host gratuito basado en Windows para una fácil configuración del módulo, soporte de lectura/escritura de parámetros, administración de grupos, visualización de tablas de enrutamiento y funciones de actualización de firmware.

10. Directrices de diseño de hardware

• Utilice una fuente de alimentación bien regulada con una ondulación mínima; reserve un 30% de margen de potencia para un funcionamiento estable

• Asegúrese de la puesta a tierra adecuada; conecte todos los pasadores de tierra directamente al plano de tierra

• Mantenga el módulo alejado de las fuentes de alimentación, los transformadores y los rastros de alta frecuencia para minimizar la interferencia

• Evite enrutar trazas de alta frecuencia debajo del módulo; si es necesario, agregue cobre molido en la capa superior

• Para líneas de comunicación de 5V, agregue resistencias de la serie 1k-5.1k (se recomienda la conversión de nivel)

• Manténgase alejado de las fuentes de interferencia de 2.4GHz, como las interfaces USB 3.0

• Instale la antena verticalmente y asegure una línea de visión clara; evite los recintos metálicos alrededor de la antena

• Para instalaciones dentro de recintos metálicos, utilice cables de extensión de antena para colocar la antena externamente

11. Preguntas Frecuentes

P: ¿Por qué la distancia de transmisión es más corta de lo esperado?

R: Las causas comunes incluyen: obstáculos en la trayectoria de la señal, ajuste de alta velocidad de aire, baja tensión de suministro, falta de coincidencia de antena, interferencia de cocanal u objetos metálicos cerca de la antena. Para obtener el alcance máximo, utilice la velocidad de aire de 7Kbps y la antena de alta ganancia colocada en un área abierta.

P: ¿Cuántos nodos puede soportar una sola red?

R: El máximo teórico es de 65535 nodos, pero para un rendimiento óptimo, recomendamos un tamaño de red de hasta 200 nodos. Para redes más grandes, considere usar múltiples ID de PAN con dispositivos de puerta de enlace.

P: ¿Cuál es el número máximo de saltos de enrutamiento compatibles?

R: El módulo soporta hasta 15 saltos de enrutamiento. Sin embargo, cada lúpulo añade latencia, por lo que para la mayoría de las aplicaciones, recomendamos diseñar redes con no más de 5-7 saltos para un rendimiento óptimo.

P: ¿Se transmiten los datos a través de la red?

R: Sí, el módulo utiliza algoritmos de cifrado integrados para asegurar la transmisión de datos. También puede establecer una clave de cifrado personalizada utilizando el comando AT+KEY para mayor seguridad. Los nodos con diferentes claves no pueden comunicarse entre sí.

P: ¿Cómo funciona la autocuración de la red?

R: Si falla un enlace de comunicación, el nodo de enrutamiento intentará automáticamente restablecer la conexión. Después de 3 intentos fallidos consecutivos, el nodo eliminará la ruta fallida e iniciará un nuevo proceso de descubrimiento de ruta para encontrar una ruta alternativa al destino.

12. Especificaciones de soldadura de reflujo

Acerca de EBYTE

Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. es un fabricante líder especializado en módulos de comunicación inalámbrica y soluciones IoT con más de 14 años de experiencia en la industria. Nuestra cartera de productos incluye módulos LoRa, Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee y celulares, todos certificados según FCC, CE, RoHS y otros estándares internacionales.

Proporcionamos soporte técnico integral, incluido el desarrollo de firmware personalizado, servicios de diseño de hardware y consultoría de aplicaciones para ayudar a nuestros clientes a acelerar el desarrollo de productos y reducir el tiempo de comercialización.