NRF24 VS LoRa用于物联网设备之间的无线通信

在这篇文章中,我们将讨论无线电收发器NRF24和LoRa的用法,以及它们作为无线设备在两个树莓pi之间传输数据时的优缺点。

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当谈到物联网项目连接时,有许多流行的媒介被用于实现多个树莓pi或其他微控制器之间的通信。一些最流行的方法是通过WiFi/局域网或蓝牙,通常内置在树莓pi。但是,如果你在一栋大楼里有几十个树莓派需要连接在一起呢?WiFi和蓝牙都不行吗?


一个很好的例子是无线传感器网络.作为西尔维亚和Sinha州”,无线传感器网络是空间上分散的专用传感器,用于监测和记录环境的物理条件,并将收集到的数据转发到一个中心位置。无线传感器网络可以测量环境条件,如温度、声音、污染水平、湿度和风”。因此,顾名思义,无线传感器网络需要有多个“传感器节点”,这些节点通过某种形式的网络连接传输回基站或中心位置。

因此,很明显,这些“节点”不应该太复杂,大多数情况下,也不应该太耗电。因此,WiFi和蓝牙很容易被排除在连接选项之外。

这就是RF(射频)通信设备的用武之地。

在技术市场上有许多种类的射频通信设备和协议。然而,由于多种技术的通用性和特点,它们最近受到了讨论。其中最受欢迎的两个模块是Semtech的SX1278罗拉模块和北欧的NRF24L01模块。

SX1278罗拉模块


Semtech的LoRa SX127x系列收发器具有专利的LoRa®通信协议(软件/硬件),工作范围从137MHz到525MHzISM无线电频段.这允许该模块在任何国家使用,无需特殊权限。此外,该模块具有以下主要特性:

  • 在最大发射功率下,最大发射距离为10km(开阔区)
  • 工作电压:1.8-3.7VDC
  • 当前操作:

传动:20-120mA(可选功率输出)
接收:10.8-12.0mA(助推器启用或禁用)

  • 全双工操作
  • 标准串行外围接口(SPI)连接
  • 6x GPIO引脚,软件可配置
  • 高达256字节的单负载
  • 37.5 kbps最大比特率
  • 内置温度和电池电压传感器,用于低BOM计数应用

这些模块通常用于:

  • 自动抄表应用
  • 家庭自动化
  • 无线传感器网络
  • 工业监控系统


由于3.3V的工作电压和SPI连接,这可以很容易地与树莓派接口,以添加射频连接到您的Pi。这些模块也有多种配置和包大小,使集成到产品容易。hth华体会最新官方网站
CircuitDigest上有Aswinth Raj写的一篇很棒的文章如何连接SX1278 LoRa模块到树莓P我。

NRF24L01 +模块

NRF24L01+是由北欧半导体公司制造的,是一个与SX1278同样强大和多功能的设备。该模块工作在2.4GHz,有一个特殊的协议称为增强冲击爆发(ESB)以较低的功耗实现高功率传输和接收。

以下是NRF24L系列无线电收发器的一些主要特性:

  • ~800m范围(视线)
  • 工作电压:

3.3直流操作
5V公差输入引脚

  • 当前操作:

马传播:11.3
接待:13.5马
900nA下电,26uA待机模式电流

  • 工作在2.4GHz ISM频段
  • 250kbps-2Mbps传输速率(可配置)
  • 标准串行外围接口(SPI)连接

NRF24L01+无线电的典型应用包括:

  • 运动手表
  • 消费类电子产品的射频遥控器
  • 超低功耗无线传感器网络
  • 家庭自动化系统
  • 资产跟踪系统


与SX1278类似,NRF24L01+也具有SPI接口,可以方便地与树莓派通信。

NRF24L01+也有多种配置,作为来自不同供应商的模块。NRF24L01+PA+LNA型号为模块配备了独立天线,提高了模块的传输和接收能力。
要将NRF24L01+模块与树莓派连接,请检查这个链接为一个指南创建Wirekraken

哪一个更好?NRF24L01 + vs罗拉?

首先,人们可能会倾向于选择SX1278 LoRa模块,因为它的范围明显更大。是的,我们也是这样。但是考虑到模块所支持的最大带宽,NRF24L01+提供了更高的带宽(2Mbps vs. 37.5kbps),所以如果您需要高带宽用于更大的数据流,如音频或实时数据的恒定上行链接,NRF24L01+可能是最适合您的解决方案。

在有功率限制的地方,SX1278确实很出色,因为它在传输时只消耗大约20mA,在接收时只消耗10mA,通过调整模块的配置可以进一步降低这一消耗。GreatScott对这些模块进行彻底的测试,并对模块的功率和性能给出最终结论。

NRF24L01系列的缺点之一是,它们不提供像SX1278那样的全双工通信,因此在首选双向通信的情况下不太有利。然而,有一些方法可以通过使用TDM(时分多路复用)等方法来克服这个缺点。

最后,在这场竞争中没有明显的赢家,因为两个模块都一样强大,其中一个在不同方面比另一个有优势。最终,考虑到需求,选择取决于用户。
有关树莓派SPI子系统的更多信息,请随时查看树莓派基金会写的文章

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