双核物联网神器:LoRa+WiFi+BLE三合一,一节电池用十年的远程通信黑科技!
1. 产品概述
该模块是一款集成了STM32WLE5 LoRa控制器和ESP32-C2芯片的双核低功耗物联网模块,专为需要长距离无线通信和偶尔高带宽任务(如MQTT转发或OTA更新)的物联网应用设计。该模块将LoRaWAN的长距离通信能力与WiFi和BLE的高带宽连接完美结合,提供了卓越的灵活性和能源效率。
主要亮点:
- 支持智能电源控制,ESP32可在不需要时完全断电以节省能源
- STM32WLE采用TCXO(温度补偿晶体振荡器)确保宽温度范围内的频率稳定性
- 支持多种LoRaWAN频段和地区,适用于全球部署
2. 技术规格
| 参数类别 | 规格 |
|---|---|
| 电源 | |
| 电源电压 | 3.0 ~ 3.6 V |
| 工作温度 | -40 °C 至 +85 °C |
| 核心处理器 | |
| STM32WLE5 | 负责LoRaWAN通信和低功耗操作 |
| ESP32-C2 | 提供WiFi和BLE功能 |
| 存储 | |
| STM32WLE5 | 256 KB Flash / 64 KB RAM |
| ESP32-C2 | 2 MB Flash |
| 通信能力 | |
| 频率范围 | 150 MHz 至 960 MHz |
| LoRaWAN支持 | 1.0.3 Class A/B/C |
| LoRa模式 | LoRaWAN和LoRa P2P通信 |
| 其他无线 | WiFi、BLE |
| 接口 | UART、I2C、SPI、GPIO |
| 物理特性 | |
| 尺寸 | 15 mm x 23 mm x 3 mm |
| 封装 | Stamp Pad SMT设计 |
| 开发支持 | |
| STM32开发 | RUI3 SDK |
| ESP32开发 | ESP-IDF或Arduino |
3. 核心特性
3.1 双核MCU架构
- STM32WLE5:负责LoRaWAN通信和低功耗操作,配备256 KB Flash和64 KB RAM
- ESP32-C2:提供WiFi和BLE功能,用于高速数据传输、MQTT通信和OTA更新,配备2 MB Flash
3.2 无线通信能力
- STM32WLE5 LoRa收发器,配备TCXO以确保高频率稳定性
- ESP32深度断电模式(约1 µA),实现极低功耗
- 支持LoRaWAN 1.0.3 Class A/B/C
- 支持LoRaWAN和LoRa P2P通信
- 通过ESP32实现MQTT/HTTP功能,支持云平台数据转发
- 支持BLE/WiFi扫描,用于位置服务或设备设置
3.3 智能电源管理
- 智能电源控制:STM32通过EN引脚控制ESP32
- ESP32在不需要WiFi或BLE功能时可完全断电,最大限度节省能源
3.4 全球适用性
- 支持多种LoRaWAN频段:EU868、US915、AU915、AS923、IN865、CN470等
- 支持AS923-1(日本)地区的LBT(Listen Before Talk)功能
4. 产品型号变体
4.1 按天线连接方式和频段分类
| 型号 | 适用地区 | 天线连接方式 |
|---|---|---|
| 带MHF 800MHz | EU868、IN865、RU864 | 带MHF天线连接器的Stamp模块 |
| 带MHF 900MHz | US915、AU915、KR920、AS923 | 带MHF天线连接器的Stamp模块 |
| 不带MHF 800MHz | EU868、IN865、RU864 | 无MHF天线连接器,天线必须通过RF焊盘连接 |
| 不带MHF 900MHz | US915、AU915、KR920、AS923 | 无MHF天线连接器,天线必须通过RF焊盘连接 |
重要说明:"With MHF"和"No MHF"变体在RF路径上有不同的硬件设计。如果选择"With MHF"变体,RF引脚在内部断开连接;如果选择"No MHF"变体,模块没有天线连接器,RF路径连接到模块的RF焊盘。
5. 开发模式
该模块支持两种主要的开发模式:
5.1 独立模式
使用RAK的RUI3 SDK编程STM32WL,用于传感器读取和LoRaWAN操作。此模式适用于基本的传感器节点应用,无需频繁的WiFi或BLE通信。
5.2 双模式
STM32WL模块用于LoRaWAN通信,在需要WiFi/MQTT/BLE功能时唤醒ESP32。通过自定义固件可以管理数据流和逻辑。此模式适用于需要定期将数据上传到云平台或进行远程配置的应用。
6. 应用场景
该模块的独特设计使其适用于多种物联网应用场景,特别是那些需要平衡长距离通信、高带宽连接和能源效率的场景:
6.1 智能农业监测
当农场需要无需日常维护的远程监控时,该模块可以实现电池供电的传感器节点,通过LoRaWAN记录和发送重要数据,确保运营效率并最大限度地减少功耗。
6.2 远程资产跟踪
在森林深处或移动车辆上部署的电池供电ESP32 LoRa网关可作为漫游上行链路,通过LoRaWAN中继来自本地传感器的数据,并在下次循环前断电以节省能源。
6.3 智能城市部署
适用于智能电表、环境监测站、智能垃圾桶等城市基础设施,这些设备需要长距离通信和定期数据上传,同时保持低功耗和长电池寿命。
6.4 工业物联网
在工业环境中,该模块可用于设备状态监控、预测性维护和资产跟踪,利用其多种通信能力在不同网络环境中可靠运行。
7. 主要优势
- 节省能源:ESP32在不需要WiFi或BLE时完全断电
- 灵活连接:同时支持LoRaWAN(长距离)和WiFi/BLE(高速)
- 数据可靠性:板载内存确保网络中断时不会丢失传感器数据
- 全球适用性:支持多种LoRaWAN频段,适用于全球部署
- 简化设计:紧凑尺寸适合几乎任何项目
- 易于开发:提供成熟的SDK和开发工具支持
8. 理想应用领域
- 低功耗MQTT传感器节点
- 位置感知跟踪器
- 支持OTA的智能设备
- 电池供电的远程监控系统
- 工业物联网设备
- 智能农业解决方案
- 智能城市基础设施
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