【技術(shù)分享】利爾達LoRa&FSK微功率無線模組認證說明
2024/11/22
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2016年《中華人民共和國無線電管理條例》(下稱《條例》)修訂發(fā)布,明確國家規(guī)定的微功率設(shè)備無需辦理無線電頻率使用許可、無線電臺(站)設(shè)置使用許可、無線電發(fā)射設(shè)備型號核準。
為貫徹落實新修訂的《條例》,規(guī)范微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備管理,維護空中電波秩序,工信部發(fā)布了《中華人民共和國工業(yè)和信息化部公告2019年第52號》文件。文件指出,生產(chǎn)或者進口在國內(nèi)銷售、使用列入并符合《微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備目錄和技術(shù)要求》的無線電發(fā)射設(shè)備,無需取得無線電頻率使用許可、無線電臺執(zhí)照、無線電發(fā)射設(shè)備型號核準,但應(yīng)當符合產(chǎn)品質(zhì)量等法律法規(guī)、國家標準和國家無線電管理有關(guān)規(guī)定。
本文針對《中華人民共和國工業(yè)和信息化部公告2019年第52號》文件相關(guān)內(nèi)容,在FSK、LoRa方面進行相應(yīng)的解讀。根據(jù)文件,用戶使用利爾達 FSK&LoRa系列模組時,無需過SRRC等認證,直接使用即可。
文件解讀
《中華人民共和國無線電管理條例》是由中華人民共和國國務(wù)院、中華人民共和國中央軍事委員會于1993年9月11日發(fā)布的維護空中電波秩序,有效開發(fā)、利用無線電頻譜資源,保證各種無線電業(yè)務(wù)的正常進行的行政法規(guī)。最新修訂于2016年11月11日,中華人民共和國國務(wù)院、中華人民共和國中央軍事委員會令第672號修訂,修訂時專門新增了微功率(短距離)無線電設(shè)備管理規(guī)定。
01、微功率設(shè)備
根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)相關(guān)決議和建議書,微功率設(shè)備具有發(fā)射功率小、傳輸距離短、設(shè)備數(shù)量多等特點,一般是指提供單向或雙向通信,且對其他無線電設(shè)備僅具有較低干擾可能性的無線電發(fā)射設(shè)備。多數(shù)情況下微功率設(shè)備與相關(guān)頻段內(nèi)的無線電業(yè)務(wù)能夠共用頻率,并遵循不對其他無線電業(yè)務(wù)產(chǎn)生有害干擾,也不得提出免受有害干擾保護要求的使用原則。送端發(fā)包后能收到接收端的回復包的話認定為通信成功。
利爾達FSK、LoRa等模組屬于微功率設(shè)備。
02、免認證頻率
《中華人民共和國無線電管理條例》第三章頻率管理,第十四條中指出使用無線電頻率應(yīng)當取得許可,但微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備使用的頻率除外。
03、微功率設(shè)備技術(shù)要求
工信部于2019年11月28日發(fā)布了《中華共和國工業(yè)和信息化部公告》,該公告的附件《微功率(短距離)無線電設(shè)備目錄和技術(shù)要求》,其中將微功率(短距離)無線電設(shè)備管理分為八大類,并且對于八大類設(shè)備要求進行了具體規(guī)定,包括了具體技術(shù)指標(八大類設(shè)備)和通用散射發(fā)射要求。
用戶實際應(yīng)用可參考該文件。本章節(jié)針對頻率范圍在470-510MHz的詳細規(guī)范加以解釋。
(1)“限在建筑樓宇、住宅小區(qū)及村莊等小范圍內(nèi)組網(wǎng)應(yīng)用”
LoRa/FSK被歸類為LPWAN的一種長距離傳輸方式,根據(jù)此公告的技術(shù)指標明確要求可使用的區(qū)域范圍(如智能儀表應(yīng)用于工業(yè)/民用場合、智能制造及智能家居應(yīng)用于建筑樓宇,智能工地管理系統(tǒng)應(yīng)用于住宅小區(qū),智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用于村莊等等)均符合該條規(guī)定。LoRa/FSK可借由和其他通信方式(如4G等)接入互聯(lián)網(wǎng),將多個LoRa/FSK小網(wǎng),聯(lián)結(jié)成互聯(lián)互通的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
(2)“任意時刻限單個信道發(fā)射”
FSK系列和LoRa系列模組從芯片功能上符合任意時刻限單個信道發(fā)射規(guī)定。
(3)“民用計量儀表設(shè)備應(yīng)當具備“發(fā)射前搜尋”等干擾規(guī)避功能,且不能被用戶調(diào)整或關(guān)閉?!?/p>
LoRa模組提供CAD(Channel Activity Detection)、信道RSSI檢測功能,F(xiàn)SK模組提供CCA(空閑信道評估)、RSSI檢測功能,已經(jīng)很好地提供了“發(fā)射前搜尋”等干擾規(guī)避功能的技術(shù)基礎(chǔ)。另外,“發(fā)射前搜尋”等干擾規(guī)避功能一方面可以降低數(shù)據(jù)碰撞概率,提高通信系統(tǒng)的可靠性。另一方面碰撞概率降低可以減少重傳的概率,從而降低功耗。從應(yīng)用需求本身出發(fā),絕大多數(shù)應(yīng)用都希望通過“發(fā)射前搜索”等干擾規(guī)避功能提高系統(tǒng)的性能,因此這條規(guī)定不應(yīng)被視為限制條件。
(4)“若使用頻率與當?shù)芈曇簟㈦娨晱V播電臺頻率相同時,不得在當?shù)厥褂茫蝗魧Ξ數(shù)芈曇?、電視廣播接收產(chǎn)生干擾時,應(yīng)立即停止使用,待消除干擾或調(diào)整到無干擾頻率后方可重新使用?!?/p>
此要求適用于所有微功率設(shè)備,公告第三點明確定義了在ISM頻段下各設(shè)備合理使用頻帶資源的規(guī)定。由于各個地方的電視廣播電臺等頻率基本固定不變,只要部署使用時避開該類頻率,即可滿足公告要求。
(5)“發(fā)射功率限值:50mW(e.r.p)?!?/p>
50mW(e.r.p)=17dBm,在建筑樓宇、住宅小區(qū)等范圍內(nèi)組網(wǎng),由于距離較短,即使發(fā)送功率較低,依然能滿足通信需求。如果是在村莊范圍內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)類的應(yīng)用,由于村莊較空曠,信號衰減比較不明顯,即使較低的發(fā)射功率,依然能覆蓋較大范圍。
(6)“單次發(fā)射持續(xù)時間:不超過1秒?!?/p>
LoRa小的擴頻因子其數(shù)據(jù)速率較快,大的擴頻因子抗干擾能力越強的特性。在Bandwidth=125kHz,Preamble=8,Codingrate=4/5的設(shè)置下,傳輸100Bytes數(shù)據(jù)分別使用169.22ms、297.47ms、533.5ms、985.09ms,均小于1s的限制。在SF11、SF12時雖然發(fā)射時間較長、但依然可以在<1s的限制內(nèi)傳輸較短的數(shù)據(jù)包,而且如果更改bandwidth等參數(shù),可以使用SF12傳輸更長的數(shù)據(jù)包。LoRa/FSK是一種窄帶技術(shù),像智能家居、智能小區(qū)等應(yīng)用不管從應(yīng)用需求或功耗需求都要求傳輸盡可能少的數(shù)據(jù)量,因此單次發(fā)射持續(xù)時間很少會超過1s。
(7)“占用帶寬:不大于500kHz?!?/p>
LoRa/FSK是窄帶應(yīng)用,技術(shù)本身滿足該條規(guī)定。
(8)“頻率容限100X10^-6”
"頻率容限100X10^-6"意味著設(shè)備的工作頻率允許的偏差為指定頻率的0.01%,例如470.3MHz也就是偏差不超過±47kHz。LoRa/FSK出場測試的頻偏在±5K之內(nèi),因此頻率容限遠小于100X10^-6,滿足要求。
結(jié)論
利爾達FSK、LoRa模組屬于微功率短距離無線模組,模組使用頻率、功率以及帶寬等滿足微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備的技術(shù)要求,因此用戶在使用模組時無需過SRRC等認證,直接使用即可。
WB26LoRa透傳參數(shù)示例