目前有許多通信技術(shù)可用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的交互，最流行的是Wi-Fi和藍(lán)牙。但Wi-Fi和藍(lán)牙技術(shù)的問(wèn)題是高功耗。它們也有其他限制，比如有限的范圍，有限的接入點(diǎn)等。ESP8266模塊是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中最流行的Wi-Fi模塊，我們之前已經(jīng)使用它構(gòu)建了很多物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。

蜂窩網(wǎng)絡(luò)也有同樣的問(wèn)題，即高功耗，局域網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)都是相當(dāng)昂貴的，以覆蓋廣泛的區(qū)域。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)引入了許多技術(shù)，但它們都不適合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因?yàn)樗鼈冃枰诓皇褂锰喙β实那闆r下遠(yuǎn)距離傳輸信息，直到LoRa技術(shù)引入。LoRa技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)超低功耗的超遠(yuǎn)距離傳輸。

在本文中，我們將學(xué)習(xí)LoRa技術(shù)和Arduino LoRa通信。這里我們將SX1278 Lora模塊與Arduino接口，并在兩塊Arduino Uno板之間建立Lora通信。

LoRa是什么?

LoRa(遠(yuǎn)程)是一種無(wú)線技術(shù)，可為M2M(機(jī)器對(duì)機(jī)器)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供遠(yuǎn)程、低功耗和安全的數(shù)據(jù)傳輸。LoRa是由chirp擴(kuò)頻(CSS)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。LoRa可用于無(wú)線連接傳感器、網(wǎng)關(guān)、機(jī)器、設(shè)備等。

LoRa是由一家名為Semtech的公司推出的。LoRa Technologies在不同國(guó)家的不同頻段工作：在美國(guó)，它運(yùn)行在915 MHz頻段，在歐洲地區(qū)，它運(yùn)行在868 MHz頻段，在亞洲地區(qū)，它運(yùn)行在865至867 MHz， 920至923 MHz頻段。

LoRa的工作更像是一種蜂窩通信。LoRa通信框圖如下所示。LoRa節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)通過(guò)LoRa網(wǎng)關(guān)傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器從LoRa網(wǎng)關(guān)接收信號(hào)，通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送給終端用戶。

根據(jù)官方信息，當(dāng)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)之間沒(méi)有障礙物時(shí)，LoRa可以實(shí)現(xiàn)715公里的距離。

組件的要求

?2×Arduino Uno

?2×LoRa SX1278模塊

?DHT11傳感器

?LCD 16×2模塊

?跳線

線路圖

LoRa發(fā)射端和接收端電路圖如下。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將使用LoRa SX1278模塊將溫度和濕度值從一個(gè)Arduino發(fā)送到另一個(gè)Arduino。DHT11傳感器連接到發(fā)送端Arduino。因此，這個(gè)Arduino將從DHT11獲取溫度和濕度值，然后通過(guò)LoRa SX1278模塊將其發(fā)送到另一個(gè)Arduino。這些濕度和溫度值將打印在連接到第二個(gè)Arduino的LCD上。

我們之前使用DHT11溫度和濕度傳感器與Arduino和樹(shù)莓派來(lái)構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的氣象站。

發(fā)送端- LoRa與Arduino UNO的接口

在發(fā)送端，我們將使用帶有LoRa模塊和DHT11傳感器的Arduino UNO。Arduino UNO與LoRa和DHT11的接口如下圖：

LoRa模塊由16個(gè)引腳組成，其中6個(gè)引腳是GPIO引腳，4個(gè)是接地引腳。這個(gè)LoRa模塊工作在3.3V，因此LoRa上的3.3V引腳連接到Arduino UNO板上的3.3V引腳。完整的連接見(jiàn)下表。DHT11傳感器連接Arduino的A0引腳。

下面是Arduino Lora發(fā)射器的硬件設(shè)置：

接收端- LoRa SX1278與Arduino UNO接口

對(duì)于接收端，我們將使用帶有LoRa模塊和16×2 LCD顯示模塊的Arduino Uno。Arduino與LoRa和LCD模塊連接的電路圖如下圖所示

除了LCD模塊與Arduino連接外，連接方式與transmitter相同。完整的連接見(jiàn)下表。

下面是Arduino Lora Receiver的硬件設(shè)置：

Arduino LoRa作為發(fā)射器的編程

在本教程的最后給出了Arduinos(發(fā)射器和接收器)的完整程序，在這里我們解釋了代碼的幾個(gè)重要部分。

通過(guò)添加所需的庫(kù)和初始化引腳來(lái)啟動(dòng)程序。在此代碼中，SPI和LoRa庫(kù)用于LoRa模塊。DHT11傳感器模塊連接Arduino的A0引腳。您可以從這里下載Lora庫(kù)

在void setup()函數(shù)中，我們啟動(dòng)串行監(jiān)視器。在我的情況下，433E6 (433 MHz)是我的LoRa工作頻率，您可能必須根據(jù)您使用的模塊類型更改它。

在void循環(huán)函數(shù)中，我們使用DHT.readTemperature()和dht . read濕度()函數(shù)計(jì)算溫度和濕度值，并開(kāi)始傳輸這些值。在接收端，將這些值打印在16x2液晶顯示器上。我們使用關(guān)鍵字“c”提示接收器在第2行打印以下信息。

本文編譯自iotdesignpro