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让LoRa来得更猛烈些吧--B-L072Z-LRWAN1评测

ST   LoRa   B-L072Z-LRWAN1   
  • 作者：netlhx
  • 来源：21ic
  • [导读]
  • LoRa和NB-IoT是当前物联网的两大热门话题。从技术、应用、费用及现有的解决方案等方面综合考虑，二者各有千秋。不过芯片厂商却是忙坏了，忙着推出各自的技术产品，ST就是如此，一口气推出五款基于LoRa技术的评估板，包括b-l072z-lrwan1、I-CUBE-LRWAN1、I-NUCLEO-LRWAN1、P-NUCLEO-LRWAN1及I-NUCLEO-SX1272D，看来准备打造一个LoRa帝国。

如果使用CN13、电池仓或CN11来供电的话，需要移除SB37焊桥，这样就不会再对ST-LINK供电。部分供电原理图参考如下

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如果需要测量器件功耗，可以通过开发板上预留的JP1，JP2及JP3来测量IDD，B-L072Z-LRWAN1将IDD细分为IDD VDD_RF_LRA，IDD VDD_USB_LRA及 IDD VDD_MCU_LRA，参考原理图如下

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开发板预设是直接连接，因此如果想要检测IDD，需要移除相应的SB焊桥，添加JP1到JP3的相应排针以方便测量。

B-L072Z-LRWAN1可以使用两种形式的天线与RF组件进行连接，默认是使用SMA天线，通过一个0欧的电阻将信号与CN10连接。另外也可以自行添加U.FL天线，只需要通过CN13将RF信号重定向到U.FL即可，参考下图。

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其它的功能就不介绍了，例如开发板上有几个LED，ST-LINK的主要功能，想必ST的老用户已是耳熟能详，新用户更关心的是怎么点个灯。

先上个电，看看什么情况。

使用Micro USB连接开发板和电脑，看到各种LED灯开始闪烁。默认固件为PingPong演示模式，需要两个结点，一个结点发送PING，同时响应PONG信息，如此循环。要查看具体的通信情况，需要使用终端软件来显示串口输出信息，串口默认参数为：115200/8/N/1。下面是串口输出信息

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可以看到，没有实质性的输出内容，都是一些回调函数的提示输出。

LoRa的目标是组网，单个LoRa结点是发挥不了功用的!看来得给个 B-L072Z-LRWAN1配个小伙伴，高山流水，知音何在。

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一个完整的LoRa网络包括结点(Mote)，网关及Internet，如上图所示，LoRa结点负责RF信息交换(包括采集的外设信息)，这些信息通过网关收集并处理，提交给更高层的应用。

简单的LoRa应用只需要两个结点就可以了，互相交换信息，由MCU负责处理信息。

ST专门为LoRa系列开发板推出了 I-CUBE-LRWAN软件包，包括软件库，程序示例等。 I-CUBE-LRWAN软件包支持ST官方的全系列LoRa开发板，用户可以使用软件包内提供的示例代码快速了解及学习LoRa相关知识。LoRa相关的代码库文件均来自Semtech公司，结合示例代码及库文件，可以深入了解LoRaWAN及底层的通信技术并快速融入到LoRa技术领域，另外在构建基于LoRa的应用时，这些示例代码也极具参考价值。

I-CUBE-LRWAN软件包的基本结构如下

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I-CUBE-LRWAN软件包由BSP驱动、LoRa中间件及应用程序等几部分组成，其中LoRa中间件则包括状态机、加密、MAC层及射频几个部分，对于一般的应用来说，用户只需要熟悉BSP等高层API即可，如果想要了解LoRa底层机制，则可以通过MAC层等代码来进一步熟悉LoRa内部的工作原理。

一个典型的LoRa应用程序架构如下

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值得注意的是，大部分应用都依赖RTC片上设备，RTC为应用程序提供了一个中心时基单元，当应用程序工作在低功耗模式(如停机模式)，可以通过RTC的闹钟来实现设备唤醒。

LoRa硬件通过SPI接口与MCU通信，这些API均来自Semtech，为了更好的和ST的HAL库结合，ST对部分API做了调整。

简单的理论介绍之后，接下来我们开始体验LoRa的实际通信。这次给B-L072Z-LRWAN1找来的小伙伴是LoRa Hat，来自Dragino公司的一款低价LoRa产品，使用的LoRa模块为RF96，内部使用的也是Semtech的SX1276。关于LoRa Hat的详细介绍，请参考本站的评测《完整的LoRa体验，有这一套就够了!——LoRa IoT Kit体验》一文。链接：http://www.21ic.com/evm/evaluate/MCU/201705/722184.htm。

为了更好的模拟实际应用，还准备了一个DHT11传感器，采集温度信息并通过LoRa来进行传输，实验的实物图如下

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左边为LoRa Hat，连接了一个DHT11传感器用于采集信息，右边是B-L072Z-LRWAN1。B-L072Z-LRWAN1接收来自LoRa Hat的信息，通过串口显示接收到的信息。

一般来说，最佳的体验方式是都使用来自ST的LoRa评估板进行实验，这样的话，软件兼容性方面就没有障碍了，只是手头没有另外的ST LoRA开发板了，只好另外拉一个来充数。

I-CUBE-LRWAN软件包里包含了几个示例代码，不过是针对ST本身的产品，现在要使用另外一个厂商的LoRa产品来完成通信，需要对软件代码进行适当的修改，比如通信频带、CodeRate等参数，另外还有Preamble的实际长度等信息，要保证在两个结点上这些参数一致才能进行正确的通信。先打开 I-CUBE-LRWAN软件包中的PingPong示例工程，对它进行适当的修改。

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