启明云端联合乐鑫和Semtech推出基于ESP32-C2和SX1262的极低成本无线组网方案

在物联网高速发展的今天，Wi-Fi和LoRa作为近距离和超远距离通信技术，均有其各自的典型应用场景，在各自应用领域都取得了卓越的成就。Wi-Fi和LoRa技术各具优势，在很多场景需求中，如果将两者结合，一方面可以发挥LoRa远距，低功耗的优点，另一方面利用Wi-Fi的高速率，生态广的特点，相互取长补短，可以在更广泛的应用中发挥作用。实现更便捷、智能、安全、可靠的体验。

图1 Wi-Fi/LoRa带宽与距离覆盖

例如在农业领域，农场主想要利用LoRa技术构建一个远距离传感器网络，监测土壤的温度、湿度等参数，并通过Wi-Fi技术将这些实时数据传输到后台服务器，及时了解土壤状况，合理安排灌溉或施肥，提高农作物的产量与质量，实现智能化管理。

在这样的应用场景中，通常需要构建“LoRa终端节点（传感器）--LoRa网关（Wi-Fi或以太网）--服务器”的网络。

图2 LoRa网络

LoRa网关可以使用专门的多通道网关芯片比如Semtech SX1302，也可以选择一个或多个LoRa收发芯片来搭建。在很多节点数量不多的场景，使用单LoRa收发芯片搭建的网关就能满足应用要求，这种网关在国内有广泛的应用。本文主要讨论极低成本的单通道网关LoRa组网方案。

传统LoRa单通道网关普遍采用LoRa收发芯片、基于ARM的MCU、Wi-Fi或以太网芯片等功能结构设计，系统复杂度和成本均比较高。现在若将LoRa网关所需的MCU及Wi-Fi芯片，直接换成Wi-Fi SoC，例如乐鑫科技超低成本、高性价比的ESP32-C2系列，则可在满足主控芯片及无线联网需求的同时，大大降低网关的成本。

图3 LoRa网关框图

另外，传统LoRa终端节点硬件组成中包括LoRa收发芯片、MCU、传感器模块、BLE模块等。在大部分场景中，LoRa终端节点都需要外挂蓝牙BLE，用来激活和配置节点设备以降低功耗，或者对节点进行代码升级。因此乐鑫低成本Wi-Fi & BLE SoC方案替代传统MCU作为LoRa终端节点的主控及蓝牙模块，同样是一个理想选择。

图4 LoRa终端节点

LoRa星型组网应用非常普遍，如下图，一个LoRa常常对应多个节点。

图5 LoRa星型组网

新品模块介绍

启明云端最新推出了WTLRC262-SG系列模组，即基于乐鑫ESP32-C2和Semtech SX1262芯片设计的极低成本的单通道LoRa网关，同时也可作为LoRa终端节点使用。它支持Wi-Fi, BLE和LoRa的通信功能，高度集成化的设计简化了用户的产品系统复杂度。

图6 WTLRC262-SG模组

本方案优势

极低整体成本

模组设计兼容网关和节点应用，也就是产品可以配置成工作在节点或者网关

模组带BLE，方便对节点或者网关进行配置和升级

节点带WIFI，可以不经过网关直接回传到网络服务器

使用WIFI回传，使用方便

SX1262兼容SX126X和LLCC6X，可以满足国内外的应用

乐鑫ESP32-C2是一款小尺寸、低成本、低功耗的物联网芯片。它搭载 RISC-V 32 位单核处理器，内置 272 KB SRAM 和 576 KB ROM，支持 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)。ESP32-C2 面向高容量、低数据速率的简单物联网应用设计，能够为插座、照明、传感器和简单的家电设备添加稳定的无线连接功能，为用户提供极具性价比的开发平台。

SemtechSX1262是一款远距离、低功耗的sub-GHz无线收发器，支持工作频段涵盖150MHz–960MHz。SX1262提供了两种调试方式，LoRa以及传统的（G)FSK。它集成了低噪声放大器（LNA)，同时还集成了高效率的功率放大器（PA)。在LoRa调制模式下，最高接收灵敏度可达-137dBm，其发射功率最高可达+22dBm。SX1262通过优化芯片结构和内部逻辑，其接收电流最低可达4.2mA，休眠模式下最低可达160nA。

WTLRC262-SG模组参数特点如下：

32 位 RISC-V 单核处理器，主频高达 120 MHz

片上自带ROM: 576 KB / SRAM: 272 KB

支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议

Wi-Fi模式支持 1T1R 模式，数据速率高达 72.2 Mbps

同时支持基础结构型网络 （Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式、Station + SoftAP 模式和混杂模式

支持BLE5.0

高功率模式（+20 dBm）

蓝牙传输速率支持 125 kbps、500 kbps、1 Mbps、2 Mbps

支持LoRa远距离传输通信，支持频段：433/868/915MHz（可选）

LoRa模式下，支持高灵敏度（-137dBm），高功率（+22dBm），低功耗（接收电流低至4.6mA）

模组尺寸：20mm×26mm×2.8mm

该模块集成LoRa驱动，并可扩展支持LoRaWAN协议，提供LoRa驱动代码便于用户二次开发。模块具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点，可广泛应用于智慧家庭、智慧农业、智慧工业等场景。