Rádio modem LoraWan RS485 - RAK7431 em São Vendelino

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O RAK7431 WisNode Bridge Serial é um conversor RS485 → LoRaWAN projetado para aplicações industriais que exigem comunicação remota confiável e de longo alcance. Ele retransmite dados Modbus por meio da rede LoRaWAN, permitindo supervisão e controle de dispositivos RS485 sem a necessidade de cabeamento físico.

Compatível com todas as bandas LoRaWAN definidas pela LoRa Alliance, o RAK7431 opera com alcance superior a 15 km em ambientes abertos. Mesmo em cenários industriais densos, seu desempenho supera tecnologias sem fio tradicionais graças à modulação LoRa — ideal para fábricas, estações remotas, escritórios densos, armazéns e plantas de grande porte.

Suportando até 16 nós RS485, o RAK7431 possibilita conversão transparente entre Modbus e LoRaWAN, permitindo telemetria e controle em tempo real de múltiplos dispositivos.

Combinado aos Gateways RAK e às plataformas de gerenciamento em nuvem, ele permite montar, de forma rápida e econômica, sistemas completos de aquisição e controle industrial sem fio.

Principais Características

• LoRaWAN 1.0.3, suportando Classes A, B e C
• Modos de operação: Polling, Transparente e Packet
• Gerenciamento remoto via nuvem para dispositivos RS485
• Suporte a até 16 dispositivos RS485 e até 32 instruções configuráveis
• MCU industrial STM: baixo consumo (4 µA em sleep) e operação em ampla faixa de temperatura
• Alimentação flexível: 8 a 48 VDC
• VOUT dedicado para alimentação dos dispositivos RS485
• Montagem robusta: painel, trilho DIN ou fixação magnética
• Cumpre normas IEC61000-4-2, IEC61000-4-4 e proteção 18 kV HBM ESD
• Encapsulamento metálico e projeto industrial para operação contínua

Aplicação em Redes LoRaWAN

O RAK7431 converte dados de dispositivos Modbus/RS485 em pacotes LoRaWAN enviados para a nuvem através de um Gateway compatível. Também permite comunicação reversa, recebendo comandos da nuvem para atuar diretamente nas remotas RS485.

Essa arquitetura substitui redes cabeadas de comunicação por uma solução wireless de longo alcance, baixo custo e implantação rápida, ideal para cenários onde cabos seriam inviáveis ou caros.

Um exemplo de arquitetura:

• Gateway RAK7249 LoRaWAN
• Gerenciamento via plataforma RAK WisDM
• Servidor LoRaWAN integrado (padrão nos gateways RAK)
• Integração MQTT para entregar dados a qualquer sistema supervisório, SCADA ou aplicação corporativa

Modo Polling – Comunicação Cíclica em LoRaWAN

O RAK7431 pode operar em modo Polling, enviando leituras e comandos de escrita para dispositivos RS485 e convertendo as respostas em pacotes LoRaWAN.

• Armazena até 32 instruções de polling
• Cada instrução pode ter até 128 bytes
• Intervalo de consulta e timeout configuráveis
• Ideal para rotinas cíclicas de leitura Modbus RTU

O envio de dados para o Gateway pode ocorrer de duas formas:

Modo Transparente

Os dados RS485 são enviados como estão, apenas encapsulados na estrutura LoRaWAN.

Modo Packet

Os dados são enviados com header adicional e códigos de verificação, aumentando confiabilidade.

Independente do modo, o servidor pode enviar comandos ativos para as remotas RS485 por meio do RAK7431, mantendo comunicação totalmente bidirecional.

Interfaces

1. Alimentação e Configuração

O dispositivo pode ser alimentado via:

• Terminal DC (8–48 VDC)
• Micro USB (5 V / 500 mA) – também utilizada para configuração

A configuração é feita através da ferramenta oficial RAK, acessando a porta COM com baud rate padrão de 115200 bps.

Possui conjunto completo de comandos AT para parametrização.

2. Interface de Dados RS485

A conexão deve ser feita da seguinte forma:

• 485A → Linha A do barramento
• 485B → Linha B
• GND → Referência comum

Capacidade de comunicação com até 16 dispositivos RS485 simultaneamente.

O terminal VOUT replica a tensão de entrada (8–48 V) para alimentação de remotas RS485.

3. Botões e LEDs

• Botão RESET: reinicia o equipamento
• LED vermelho: alimentação via porta USB
• LED verde: indica tráfego de dados

Especificações Técnicas – RAK7431

Métodos de Instalação

O RAK7431 permite três modos de montagem:

• Montagem em painel
• Instalação em trilho DIN (padrão)
• Fixação magnética (acessório opcional)

Todos são projetados para facilitar instalação rápida em quadros elétricos, painéis industriais e racks de automação.