【技术探讨】如何选择一款距离远的无线通信模块？

在 Sub-GHz 无线产品中，如何选择一款通信距离远的无线通信模块呢？

选择符合业务的无线通信方案

首先说到通信距离远，大家很快就会想到 LoRa，LoRa 的通信距离远是业界认可的，但是为了充分发给 LoRa 的技术特点，它的调制速率通常设定在 0.3K bps-1K bps 这个范围的，这个通信速率是很低的，它适用于发送速率慢周期长的业务，如一个月发送一次的抄水表的业务。因此 LoRa 是无法解决时效性要求很高，终端从站节点收发数据非常频繁的业务的，如语音这种实时性要求很高业务。

在 Sub-GHz 内，和 LoRa 具有相同载波的免费频段就是 433MHzHz 频段，这个频段的传播距离远，绕射性能强，穿透特性好。因而选择这个频段 WiMi-net 无线模块和 LoRa 无线模块都具有很强的穿透性。那么两者之间有什么差异呢？

下图是无线通信模块与 LoRa 模块，在通信距离、通信速率、密集上报、穿透性、收发大数据包的对比，两个具有相同的载波频段，由于 LoRA 的通信速率低，通信距离就会要远。通常无线通信的速率越高，通信距离就会越近。433MHzHz 的通信速率我们 选择 100K bps，它是 LoRa 速率的 300 倍，这个速率是可以满足大多数用户的应用。而在大数据包传输，从站节点密集上报业务中，由于 WiMi-net 自主研发的 MAC 层调度机制，无线通信协议结合实际的业务，从协议底层解决了大包传输和密集传输的问题，具有很大的优势，更适合终端从站节点收发数据非常频繁的业务。

【六芒星图】

选择可按照需求定制或扩充无线通信功能的厂家

那么选择调制速率高的 433MHzHz 载波就可以了吗？当然不是，目前市面上有很多厂家也在用 433MHz 载波。但是市面上很多的 433MHz 的无线通信的厂家，很少支持大数据包和密集上报，我们专有的 TCP 传输控制协议，可以传输大型的数据块；微网高通 10 年的底层通信协议的研发经验，基于 OSI 七层模型设计的无线通信组网协议，可以解决各种各样的行业痛点的问题。

【七层模型图】

选择硬件配置好的厂家

硬件配置高

无线模块选用的国际大厂 TI 的射频芯片，Silicon Labs 的中低速率 ARM 处理器，外部选用 TCXO 0.5ppm 精度的高稳晶振，确保模块长时间工作频率不偏移，适用于工业级高低温恶劣环境。外扩 PA 功率放大器，外扩 LNA 低噪声放大器，外扩射频滤波器，进一步提高接收灵敏度，传输距离和抗干扰能力远高于其他厂家的同类无线模块。强大的硬件保护，具有良好的过压、过流、防反接、I/O 端口防倒灌、ESD 保护等功能

电路降噪效果好

误码率取决于空中的电磁环境和电路噪声。空中的电磁环境是不可控因素，对于可控因素电路噪声 WiMi-net 从下面的 4 个方面做了专业的处理。

PCBA 的数字器件和射频器件布局合理，对射频的干扰小，降低电路主板已有噪声。

PCBA 的电源部分，都做好滤波措施，减少电源杂波干扰。

选用先进工艺的中低速率 ARM 处理器，指令效率高，主频低，产生的数字噪声本身就很小，另外 ARM 处理器内部代码设计精炼，不要求很高的处理器主频。

噪声回流路径设置合理，噪声回流阻抗小，进一步减少对射频的干扰。

因此单单从硬件方面，我们就能看出决定无线模块距离远的因素有很多，只有将上述因素都综合处理的很好，才能说是一款硬件上能实现远距离的无线通信模块。