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
STM32WLE5256 KB Flash / 64 KB RAM
ESP32-C22 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 800MHzEU868、IN865、RU864带MHF天线连接器的Stamp模块
带MHF 900MHzUS915、AU915、KR920、AS923带MHF天线连接器的Stamp模块
不带MHF 800MHzEU868、IN865、RU864无MHF天线连接器,天线必须通过RF焊盘连接
不带MHF 900MHzUS915、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

  1. 节省能源:ESP32在不需要WiFi或BLE时完全断电
  2. 灵活连接:同时支持LoRaWAN(长距离)和WiFi/BLE(高速)
  3. 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
  4. 全球适用性:支持多种LoRaWAN频段,适用于全球部署
  5. 简化设计:紧凑尺寸适合几乎任何项目
  6. 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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