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【技術探討】一種多節點5Km(1.2M bps速率)實時Sub-G無線通信的物聯網通訊解決方案

已有 327 次閱讀2024-4-27 14:41 |個人分類:無線通訊

應用案例分析:


針對在高速公路上貨車行駛過程中收集5公里范圍內的GPS定位數據,上報云服務器端,最終實時顯示每一輛貨車的運行軌跡,用戶的項目需求如下:200輛貨車(無線從站節點),要求很高的實時性,每秒發5包,每個GPS定位數據報文30個字節,這樣200輛車同時上報每秒需要發送30K的字節(200 x 5 x 3 0 =30K字節),30K字節 x 8bit=240 k bps速率。

這就意味著上行傳輸(無線從站節點向無線基站傳輸數據)需要240K bps速率,在5Km范圍內提供240K bps速率,還要考慮項目預算,就有一定的技術難度。

下面隨我們一起探討一下LoRa技術,帶自組網技術、普通的單載波技術能否滿足用戶的上述需求?

采用LoRa技術,無線通信距離可以做到5Km,但是只能提供0.3k bps 碼流,遠遠達不到240K 的帶寬,不能滿足用戶高速率、遠距離、實時傳輸的需求。

采用寬帶自組網技術,可以很輕松的做到2M的碼流,但是接收靈敏度只有-95 dBm,故無線通信距離只能做到1.5Km,也不能滿足用戶高速率、遠距離、實時傳輸的需求。

采用普通單載波技術,市面上做的最好的廠家,可以借助接收放大器和發送放大器是可以實現5Km的通信距離,單載波的傳輸速率最多也只能做到100K bps。也不能滿足用戶高速率、遠距離、實時傳輸的需求。

采用單載波并聯技術,在433MHz頻帶上,在100k bps速率下接收靈敏度可以做到-105 dBm,單個射頻模組可實現5Km的傳輸距離,如下圖所示,采用一臺匯集無線基站+1臺擴展無線基站-1+1臺擴展無線基站-2并聯的方式,就可實現12個射頻模組并聯運行。1個射頻模組的速率是100K bps12個射頻模組并聯后可提供1.2M bps,這就實現了大于240K bps的傳輸速率。


單載波并聯技術方案的優勢:


1、距離遠   無線通信距離5Km(空曠環境,玻璃鋼天線架高7m


2、速率高  可實現1.2M bps的傳輸速率


3、實時性高  無線網絡實時性高。


4、成本低   相對4G專網技術,整套無線通訊方案的成本較低


5、便捷  用戶安裝操作簡單。


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