1. Présentation du produit

La série E52-400/900NWxxS est un module réseau sans fil MESH LoRa haute performance, doté d'un port série et basé sur la technologie LoRa à spectre étalé. Disponible en deux versions de fréquence : 400 MHz (410,125 ~ 509,125 MHz) et 900 MHz (850,125 ~ 929,125 MHz), elle propose deux options de puissance : 22 dBm (160 mW) et 30 dBm (1 W). Ce module prend en charge un débit maximal de 62,5 kbit/s et un débit binaire jusqu'à 460 800 bit/s, ce qui le rend adapté à diverses applications de transmission de données sans fil.

1.2 Fonctionnalités clés

• Technologie de modulation LoRa avancée pour une communication longue portée et une forte capacité anti-interférences

• Architecture de réseau MESH décentralisée, sans nœud central ni coordinateur requis

• Routage automatique et capacités d'auto-réparation du réseau pour une transmission de données fiable

• Prise en charge de jusqu'à 65 535 nœuds dans un seul réseau (taille de réseau recommandée : ~200 nœuds)

• Prise en charge du routage multiniveau pour une couverture réseau étendue

• Mécanisme d'évitement CSMA/CA pour minimiser les collisions de données

• Quatre modes de communication : Unicast, Multicast, Broadcast et Anycast

• Cryptage des données intégré et mécanismes de vérification multiples pour la sécurité des données

• Capacité de configuration à distance pour le réglage des paramètres à l'échelle du réseau

• Plage de températures de fonctionnement de qualité industrielle : -40 °C à +85 °C

• Longue portée de transmission : jusqu'à 4 km (version 30 dBm, débit radio de 7 kbit/s, environnement ouvert)

1.3 Topologie du réseau

Le réseau maillé LoRa E52 prend en charge deux types de nœuds : les nœuds de routage et les nœuds terminaux. Les nœuds de routage gèrent le transfert des données et les mises à jour de routage, tandis que les nœuds terminaux sont généralement déployés en périphérie du réseau pour la collecte des données. Entièrement décentralisé et sans point de défaillance unique, le réseau garantit une fiabilité et une évolutivité élevées.

1.4 Scénarios d'application

• réseaux de capteurs pour maisons intelligentes et industries

• Systèmes d'alarme et de sécurité sans fil

• Applications d'automatisation des bâtiments et de villes intelligentes

• agriculture intelligente et surveillance environnementale

• Logistique intelligente et gestion d'entrepôt

• Contrôle de l'éclairage public et comptage intelligent

• Systèmes d'Internet des objets industriels et de surveillance à distance

2. Spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

2.2 Paramètres de fonctionnement

2.3 Spécifications de performance

3. Dimensions mécaniques et définitions des broches

3.1 Définition des broches E52-xxxNW22S

3.2 Définition des broches E52-xxxNW30S

4. Schéma de connexion recommandé

• Le module utilise un niveau TTL 3,3 V et se connecte directement aux microcontrôleurs 3,3 V.

• Pour les microcontrôleurs 5 V, ajoutez un circuit de conversion de niveau UART.

• Ajoutez des condensateurs de protection TVS et de découplage (1 µF + 100 nF) sur l'entrée d'alimentation.

• Le module RF est sensible aux décharges électrostatiques, évitez le remplacement à chaud.

• La version NW22S nécessite un régulateur LDO externe de 3,3 V pour l'alimentation.

5. Kit d'évaluation

Le kit de test E52-400/900NWxxS-TB est conçu pour permettre aux utilisateurs d'évaluer rapidement les fonctionnalités du module. Il comprend le module pré-soudé sur une carte de développement avec circuit de conversion USB-série, gestion de l'alimentation, boutons et LED pour faciliter les tests et le développement.

Pour commencer avec le kit d'évaluation :

1. Connectez le kit à votre ordinateur via un câble micro USB

2. Installez le pilote USB-série CH340 si nécessaire.

3. Ouvrez le logiciel de débogage du port série (par exemple, XCOM) avec un débit de 115 200 bauds et un format 8N1.

4. Envoyez la commande « AT+INFO=??? » pour lire les paramètres du module (inutile d'envoyer un saut de ligne).

5. Le module renverra ses principaux paramètres de configuration comme indiqué ci-dessous

6. Ensemble de commandes AT

Le module prend en charge une configuration complète des commandes AT pour le réglage des paramètres. La configuration par défaut du port série est la suivante : débit de 115 200 bauds, format 8N1, sans saut de ligne requis pour les commandes.

6.1 Types de commandes

• Instructions de commande : Pour les opérations de contrôle des modules (par exemple, réinitialisation, restauration des paramètres par défaut)

• Instructions de requête : Terminez par « = ? » pour lire les paramètres actuels (par exemple, AT+INFO=?).

• Instructions de configuration : Utilisez le format « =valeur,enregistrer » pour configurer les paramètres (par exemple, AT+POWER=22,1).

6.2 Commandes AT courantes

7. Modes de communication

7.1 Communication unicast

Le mode unicast permet une communication point à point entre deux nœuds. Le module établit automatiquement les routes et assure une livraison fiable grâce à des mécanismes d'accusé de réception.

1. Définir l'adresse cible à l'aide de AT+DST_ADDR=<adresse_cible>,0

2. Configurer le mode de communication sur Unicast : AT+OPTION=1,0

3. Envoyer les données utilisateur via le port série

4. Réponse : SUCCÈS (données transmises), AUCUN ITINÉRAIRE (chemin introuvable), AUCUN ACK (aucune réponse de la cible)

7.2 Communication multicast

Le mode multicast permet la communication entre un nœud et un groupe. Les nœuds peuvent être affectés à des groupes multicast, et les données envoyées à une adresse de groupe sont reçues par tous les membres de ce groupe.

1. Ajouter l'adresse du groupe aux nœuds récepteurs : AT+GROUP_ADD=<adresse_du_groupe>

2. Définir l'adresse cible sur l'adresse du groupe de l'expéditeur : AT+DST_ADDR=<adresse_du_groupe>,0

3. Configurer le mode de communication sur Multicast : AT+OPTION=2,0

4. Envoyer les données utilisateur ; tous les membres du groupe les recevront.

7.3 Communication de diffusion

Le mode diffusion envoie des données à tous les nœuds du réseau. Tous les nœuds de routage relaient ces données pour assurer une couverture complète du réseau.

1. Configurer le mode de communication sur Diffusion : AT+OPTION=3,0

2. Envoyer les données utilisateur ; tous les nœuds du réseau les recevront.

3. Aucune confirmation requise ; la transmission est immédiate.

7.4 Communication Anycast

Le mode Anycast permet la communication entre différents réseaux (identifiants PAN différents) et prend en charge la transmission en un seul saut vers les nœuds situés à portée directe.

1. Définir l'adresse cible (adresse spécifique ou 65535 pour tous les nœuds de la plage)

2. Configurer le mode de communication sur Anycast : AT+OPTION=4,0

3. Les données seront envoyées uniquement aux nœuds situés à portée directe (pas de transmission multi-sauts).

8. Configuration à distance

Le module permet la configuration à distance des paramètres sur l'ensemble du réseau, éliminant ainsi le besoin d'un accès physique aux nœuds individuels.

8.1 Configuration à point unique distant

1. Configurez l'adresse cible du nœud : AT+DST_ADDR=<adresse_cible>,0

2. Configurer le mode de communication sur Unicast : AT+OPTION=1,0

3. Définir le port cible sur 14 (port de configuration à distance) : AT+DST_PORT=14,0

4. Envoyer une commande AT préfixée par « ++ », par exemple, « ++AT+PANID=4660,0 »

5. Le nœud cible exécutera la commande après un délai et renverra « +OK » ou « +FAIL ».

6. Rétablir le port cible à 1 pour une communication normale : AT+DST_PORT=1,0

8.2 Configuration de la diffusion à distance

1. Configurer le mode de communication sur Diffusion : AT+OPTION=3,0

2. Définir le port cible sur 14 : AT+DST_PORT=14,0

3. Envoyer une commande AT préfixée par « ++ », par exemple, « ++AT+PANID=4660,0 »

4. Tous les nœuds du réseau recevront et exécuteront la commande après un délai.

5. Aucun accusé de réception n'est renvoyé pour la configuration de diffusion

9. Logiciel hôte

Ebyte fournit un logiciel hôte gratuit sous Windows pour une configuration facile des modules, prenant en charge la lecture/écriture des paramètres, la gestion des groupes, la visualisation des tables de routage et les fonctions de mise à jour du firmware.

10. Directives de conception matérielle

• Utilisez une alimentation électrique bien régulée avec une ondulation minimale ; prévoyez une marge de puissance de 30 % pour un fonctionnement stable.

• Assurez une mise à la terre correcte ; connectez toutes les broches de terre directement au plan de masse.

• Éloignez le module des alimentations électriques, des transformateurs et des pistes haute fréquence afin de minimiser les interférences.

• Évitez de faire passer les pistes haute fréquence sous le module ; si nécessaire, ajoutez du cuivre de masse sur la couche supérieure.

• Pour les lignes de communication 5V, ajoutez des résistances en série de 1k à 5,1k (conversion de niveau recommandée).

• Évitez les sources d'interférences 2,4 GHz telles que les interfaces USB 3.0.

• Installez l'antenne verticalement et assurez-vous d'une visibilité directe ; évitez les boîtiers métalliques autour de l'antenne.

• Pour les installations à l'intérieur d'enceintes métalliques, utilisez des câbles d'extension d'antenne pour placer l'antenne à l'extérieur.

11. Foire aux questions

Q : Pourquoi la distance de transmission est-elle plus courte que prévu ?

A : Les causes fréquentes incluent : des obstacles sur le trajet du signal, un débit d'antenne trop élevé, une tension d'alimentation trop faible, une inadéquation d'antenne, des interférences co-canal ou la présence d'objets métalliques à proximité de l'antenne. Pour une portée maximale, utilisez un débit d'antenne de 7 kbit/s et une antenne à gain élevé placée dans un espace dégagé.

Q : Combien de nœuds un seul réseau peut-il prendre en charge ?

A : Le nombre maximal théorique est de 65 535 nœuds, mais pour des performances optimales, nous recommandons un réseau de 200 nœuds maximum. Pour les réseaux plus importants, envisagez l’utilisation de plusieurs identifiants PAN avec des passerelles.

Q : Quel est le nombre maximal de sauts de routage pris en charge ?

R : Le module prend en charge jusqu'à 15 sauts de routage. Cependant, chaque saut ajoute de la latence ; par conséquent, pour la plupart des applications, nous recommandons de concevoir des réseaux avec un maximum de 5 à 7 sauts pour des performances optimales.

Q : Les données transmises sur le réseau sont-elles cryptées ?

R : Oui, le module utilise des algorithmes de chiffrement intégrés pour sécuriser la transmission des données. Vous pouvez également définir une clé de chiffrement personnalisée à l'aide de la commande AT+KEY pour une sécurité renforcée. Les nœuds utilisant des clés différentes ne peuvent pas communiquer entre eux.

Q : Comment fonctionne l'auto-réparation du réseau ?

A : En cas de défaillance d'une liaison de communication, le nœud de routage tentera automatiquement de rétablir la connexion. Après trois tentatives infructueuses consécutives, le nœud supprimera la route défaillante et lancera une nouvelle recherche de route afin de trouver un chemin alternatif vers la destination.

12. Spécifications de soudage par refusion

À propos d'EBYTE

Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. est un fabricant leader spécialisé dans les modules de communication sans fil et les solutions IoT, fort de plus de 14 ans d'expérience dans le secteur. Notre gamme de produits comprend des modules LoRa, Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee et cellulaires, tous certifiés conformes aux normes FCC, CE, RoHS et autres normes internationales.

Nous fournissons une assistance technique complète, incluant le développement de firmware personnalisé, des services de conception matérielle et des conseils en applications, afin d'aider nos clients à accélérer le développement de leurs produits et à réduire les délais de mise sur le marché.

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