Rádio modem LoraWan RS485 - RAK7431

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Rádio modem LoraWan RS485 - RAK7431

RAK7431 WisNode Bridge Serial é um conversor RS485 para LoRaWAN projetado para aplicações industriais. O dispositivo retransmite dados ModBUS usando a rede LoRaWAN como meio de transmissão sem fio de e para os dispositivos finais.

O RAK7431 pode operar em todas as bandas LoRaWAN dentro dos parâmetros padrão definidos pela LoRa Alliance. Seu alcance em ambiente aberto é de mais de 15 km e em casos industriais, onde existem obstruções pesadas no caminho do sinal de RF, o desempenho é melhorado em comparação aos sistemas sem fio convencionais devido às características do LoRa como técnica de modulação. Isso permite uma qualidade de sinal consistentemente boa dentro dos limites de grandes fábricas, escritórios densamente povoados, armazéns, etc.

Estes dispositivos compatíveis com RS485 podem endereçar até 16 nós terminais de clientes. A conversão de e para estruturas LoRa é perfeita e permite controle e monitoramento em tempo real de vários dispositivos RS485, para acessar e controlar os nós terminais RS485.

O RAK7431, juntamente com o gateway RAK e os produtos LoRa Server, podem construir de maneira fácil e rápida um sistema de controle de campo industrial sem fio. O projeto dedicado a ambiente industrial, suporta tensão de ampla faixa, permite a montagem em painéis elétricos e em trilho DIN, facilitando a instalação e o uso em campo.

Características básicas do RAK7431

• LoRaWAN 1.0.3 protocol stack, supports Class A, Class B & C
• Modos de funcionamento: Modo Polling, Modo transparente e Modo pacote (packet)
• Gerência remota em nuvem de dispositivos RS485
• Permite endereçar até 16 dispositivos RS485, com um conjunto de até 32 instruções
• STM MCU de padrão industrial: baixo consumo (4uA em modo sleep) e operação em ampla faixa de temperatura
• Alimentação de 8 a 48V CC
• Pode alimentar dispositivos RS485 via saída dedicada
• Montagem: Painel, trilho DIN e por fixação magnética
• Atende normas IEC61000-4-2, IEC61000-4-4 e proteção 18KV HMB ESD

Utilização em rede LoraWan do rádio modem RAK7431

O RAK7431 WisNode Bridge Serial pode converter os dados de dispositivos RS485 em LoRaWAN que podem ser enviados para a nuvem por meio de um Gateway padrão. Os servidores em nuvem também podem enviar dados ativamente para terminais RS485 para obter comunicação bidirecional de dados. O RAK7431 WisNode Bridge Serial permite a comunicação onde cabos seriais seriam caros ou inviáveis. A implantação de rede cabeadas de comunicação podem ser transformada em uma arquitetura wireless rápida e econômica.

Um exemplo seria usar o Gateway RAK7249 LoRaWAN acoplado ao gerenciamento de nuvem plataforma RAK WisDM, para compor um sistema de controle e aquisição de dados de campo em ambiente industrial de ponta a ponta. Utilizando o Servidor LoRa, que vem como padrão com qualquer Gateway RAK LoRaWAN, pode-se alcançar a comunicação confiável dos dados do dispositivo final para qualquer servidor de aplicativos. Além disso, a integração MQTT permite um alto nível de segurança e eficiência.

Funcionamento em modo polling em redes LoraWan

O RAK7431 WisNode Bridge Serial pode funcionar em modo de polling para enviar comandos de leitura e escrita para unidades remotas RS485, e converter os dados retornados em redes LoRa para serem retransmitidos ao servidor de aplicativos via Gateway.

O rádio modem RAK7431 pode armazenar até 32 instruções de consulta no modo polling, cada uma com um comprimento máximo de 128 bytes. O intervalo de tempo entre perguntas e o tempo de espera pela resposta, podem ser ajustados conforme necessário.

O RAK7431 WisNode Bridge Serial converte os dados enviados pelas remotas RS485 em pacotes LoRa que podem ser enviados ao Gateway de duas maneiras: transparente ou pacote.

No modo transparente, os dados RS485 são encapsulados no frame de comunicação das redes LoRa como estão.

No modo de pacote, os dados RS485 são encapsulados na rede LoRa com a adição de um cabeçalho e códigos de verificação.

Independentemente, se o modo polling está ativado ou não, o servidor pode enviar comandos ativamente para consultar as remotas através do Gateway através do RAK7431 WisNode Bridge Serial. Os comandos emitidos e as respostas das remotas também podem ser transmitidos em modo transparente ou em modo de pacote.

Interfaces

Fonte de alimentação e interface de configuração

O RAK7431 WisNode Bridge Serial pode ser alimentado por seu terminal DC ou por sua porta Micro USB. O terminal CC aceita entrada de 8-48V DC e a potência nominal do dispositivo é de 1W. Preste atenção ao pólo positivo e negativo ao crimpar o terminal. Vin está conectado ao pólo positivo da fonte de alimentação e GND é conectado ao pólo negativo da fonte de alimentação.

A porta Micro USB também pode ser usada para alimentar o dispositivo (5V / 500mA DC). Ao mesmo tempo, a porta Micro USB pode ser usada como interface de configuração do dispositivo.

Conecte-o a um PC e use a ferramenta de configuração RAK para abrir uma porta COM. A taxa de transmissão padrão é 115200.

Existe um conjunto padrão de comandos AT que podem ser usados ​​para configurar o RAK7431 WisNode Bridge Serial.

Interface de dados

Ao conectar com remotas RS485, conecte 485A e 485B na interface de dados do RAK7431 WisNode Bridge Serial com as linhas A e B do barramento RS485. Conecte o terminal GND à linha GN do dispositivo RS485. O porta RS485 do RS485 do RAK7431 pode comunicar com até 16 terminais RS485 simultaneamente.

O terminal VOUT na interface de dados pode fornecer energia aos terminais RS485. A tensão de saída em VOUT é a mesma em VIN.

Botão de Reset e LED indicador

• Pressione o botão de reset brevemente para reinicia o RAK7431
• LED vermelho: indica que o equipamento está energizado pela porta USB
• LED verde: pulsa quando dados estão sendo comunicados

Especificações Técnicas – RAK7431

Instalação

O RAK7431 permite três métodos de instalação: montagem em painel, instalação em trilho DIN e montagem magnética. A instalação em a instalação em trilho DIN são os modo de instalação padrão. Os acessórios necessários para montagem magnética são opcionais.