LoRa（Long Range）技术作为低功耗、远距离无线通信技术，逐渐在物联网应用中崭露头角。其中，LoRa智能组网芯片以其优异的射频性能、低功耗以及丰富的接口资源等特点，成为物联网设备中的关键组件。
LoRa芯片的工作原理基于扩频调制技术，能有效扩展通信距离，且在嘈杂环境中也能保持稳定的通信质量。其工作频段通常为470~510MHz，该频段不仅避免了拥挤的频谱资源，还降低了信号干扰的风险。
LoRa智能组网芯片的设计旨在满足多种应用场景的需求，比如智能城市、智能农业、环境监测等。它内置了无线收发器，能够处理数据的收发任务，而集成的超低功耗微控制器（MCU）保证了芯片在长时间运行中的能源效率。
此外，LoRa智能组网芯片还拥有丰富的内存资源，256K字节的Flash存储器可用于存储程序和数据，而32K字节的随机存取存储器（SRAM）提供了运行时数据的存储空间。
在接口方面，LoRa智能组网芯片提供了45个通用输入输出（GPIO）接口，以及多个SPI、I2C和uart数字接口，方便与各种传感器和执行器设备连接。同时，内置的模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）可以处理模拟信号的采集和输出。
安全性方面，LoRa智能组网芯片内置了AES-256硬件加密功能，确保了数据在传输过程中的安全性，防止数据被未经授权的访问。
在实际应用中，LoRa智能组网芯片支持多种组网协议，如LoRaWAN、LoranET、LinkWAN、CLAA等，这些协议可以帮助用户快速搭建物联网网络。同时，LoRa芯片还支持二次开发，用户可以根据自己的需求定制开发固件，实现个性化的功能。
为了帮助开发者快速上手，通常会提供一套完整的开发套件，包括评估板、上位机配置工具等。评估板通常预装了基本的软件协议，开发者可以通过USB接口与电脑连接，使用上位机工具进行参数配置和功能测试。
举例来说，要实现两个设备之间的点对点通信，开发者只需在两个设备上交叉设置本地地址和目标地址，并确保它们使用相同的速率等级和通道号。配置完成后，通过上位机工具的搜索功能可以找到并添加远程设备，之后即可进行数据的发送和接收。
LoRa智能组网芯片的射频性能也十分出色，发射功率可调，最大可达21dBm，而接收灵敏度高达-148dBm（速率0.024kb/s），在远距离通信时依然能保证数据的有效传输。
对于功耗，LoRa智能组网芯片在休眠模式下电流仅为0.9uA，即使在运行协议栈时也只有1.7uA，这对于电池供电的设备来说至关重要。
在实际应用中，用户最关心的两个参数是通信距离和功耗。LoRa智能组网芯片的实测数据显示，在2.4km的距离下，仍然能够实现小于1%的丢包率，这充分证明了LoRa技术在远距离通信上的优势。
综上所述，LoRa智能组网芯片以其低功耗、远距离通信、丰富的接口资源以及多种组网协议支持等特点，为物联网应用提供了强有力的硬件基础。随着物联网技术的不断发展，LoRa智能组网芯片的应用前景将更加广阔。
LoRa智能组网芯片简介ZSL42x系列是致远电子自主研发的LoRa智能组网芯片。该产品集成无线收发器，超低功耗MCU，射频收发匹配电路和滤波电路。支持自组网透传协议、LoRaNET、LoRaWAN、LinkWAN、CLAA等软件组网协议。且芯片支持二次开发，拥有256K字节Flash，32K字节SRAM，45个通用IO口，多个SPI，IIC，UART数字接口，内置ADC，DAC等模拟外设，支持AES-256硬件加密。
图1 LoRa智能组网芯片功能框图
射频性能参数：
1.工作频段：470~510MHz
2.发射功率：可调，最大21dBm
3.接收灵敏度：-148dBm（速率0.024kb/s）， -125dBm（速率5.4kb/s）
4.休眠电流：0.9uA（最低电流），1.7uA（RAM保存，运行协议栈）
5.接收电流：4.3mA（MCU内核休眠）
6.发射电流：108mA（21dBm发射），65mA（17dBm发射）
如何快速完成一包数据的收发？ZSL420-EVB是为用户快速上手开发ZSL42x系列LoRa芯片而设计的一款评估套件，搭配致远电子WirelessCfg上位机配置工具，可以快速实现芯片的参数配置、功能验证和性能测试。ZSL420-EVB出厂默认使用的是自组网透传协议，支持AT指令操作，上手最简单。
以下为大家介绍的是最基础的数据收发操作。
图3 ZSL420-EVB评估套件
1、设备连接
选择1块评估板1，通过USB转串口接口与PC连接，打开WirelessCfg配置工具，选择LoRa设备类型，选择正确的串口号，打开串口后连接设备即可。
图4 连接设备
2、设备配置
要使用评估板实现简单的点对点通信，只需要将两个节点的本地地址与目标地址交叉，并为他们配置相同的速率等级和通道号，修改后保存配置即可。可参考下图配置进行修改后保存。
图5 设备配置
3、远程添加设备
配置成功后，将评估板2上电，在配置工具中选择添加远程设备，通道和工作速率设置成与远程设备一致，设置合适的搜索时间，最后点击搜索即可查询到在线的远程设备。
图6 添加远程设备
搜索到远程设备后，双击远程设备，修改PANID、速率等级和通道号与评估板1相同，本地地址和目标地址与评估板1交叉，点击保存后，即可实现点对点的无线数据传输。如需使用自组网、远程升级等高级功能，可前往我司官网或在公众号后台询问详细开发手册资料。
LoRa智能组网芯片实测数据一般情况下，使用LoRa用户最关心的两个参数是“通信距离”与“功耗”，针对这两项参数我司也单独进行了测试，下面是测试方案及结论。
1、功耗测试
评估板预留有电流测试接口，将万用表或者电流探头接入电流测试接口即可测量芯片的电流消耗，以休眠电流为例，将跳线帽拔出后，按下休眠按键进入休眠模式，即可测量休眠电流，实测总消耗电流1.7uA。
图7 休眠电流数据
2、距离测试
在WirelessCfg配置工具的距离测试功能中，可以对两个节点进行拉距测试，开始测试后会持续收发数据，配置工具中将记录发包数、收包数等信息。
图8 开始通信测试
我们选取了最常见的在城市道路进行测试，配置速率等级6，实测在2.4km距离下能够正常通信，满足丢包率小于1%的要求。
实测环境道路中间有树木和车辆遮挡，在空旷环境下效果会更佳。
图9 拉距测试实际环境
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