Geolokalisierung ohne GPS Neuer LoRa-Chip: Güterstandorte energieeffizient bestimmen

Redakteur: Michael Eckstein

Das Global Positioning System GPS ermöglicht eine sehr genaue Standortbestimmung, verbraucht jedoch viel Strom. Für viele industrielle Anwendungen reicht die mit dem LoRa-System erreichbare Genauigkeit aus. Anbieter Semtech hat jetzt sein LoRa-Core-Portfolio erweitert.

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Plug&Play: Der neue LoRa-Basisband-Chip SX1303 ist Pin-kompatibel zum Vorgänger SX1302. Ein Redesign bestehender Gateway-Schaltungen sollte daher nicht nötig sein.
Plug&Play: Der neue LoRa-Basisband-Chip SX1303 ist Pin-kompatibel zum Vorgänger SX1302. Ein Redesign bestehender Gateway-Schaltungen sollte daher nicht nötig sein.
(Bild: Semtech)

Semtech, Initiator der LoRa-Device-to-Cloud-Plattform, erweitert sein LoRa-Core-Portfolio um ein neues digitales Basisband-IC samt zugehörigem „LoRa Corecell Gateway“-Referenzdesign mit Unterstützung für die „Fine-Timestamp“-Funktion.

Der SX1303 genannte Chip liefert laut Hersteller genaue Zeitangaben zur Empfangszeit für jeden demodulierten LoRa-Frame. Demnach ist er in der Lage, Zeitstempel mit einer Auflösung im Nanosekundenbereich zu generieren, der sich auf ein PPS-Signal (Puls pro Sekunde) bezieht. In Kombination mit dem LoRa Core Front-End-Chip SX1250 Tx/Rx soll der neue Chip eine Empfindlichkeit von bis zu -141 dBm erreichen – und eine Genauigkeit für Geolokalisierungsanwendungen zwischen 75 und 150 m, abhängig vom Einsatzszenario.

Jeder Chip hat eine eindeutige 64-Bit-Seriennummer

Laut Semtech eignet sich der zum älteren SX1302 Pin-kompatible Chip für Implementierungen, die das LoRaWAN-Protokoll und weltweite Sub-GHz-Bänder nutzen. Jeder Chip ist ab Werk mit einer eindeutigen 64-Bit-Seriennummer für Identifikations- und Sicherheitszwecke versehen

Das neue „LoRa Corecell Gateway“-Referenzdesign mit Fine-Timestamp-Funktion ist nach Angaben des Herstellers verfügbar für die Regionen USA, Europa und China. Es soll Entwicklern helfen, für LoRa integrierte Gateways mit geringen Abmessungen, kleinstmöglicher Stückliste (BOM) und geringstem Energieprofil zu erstellen.

„Fine Timestamp“ für effiziente Geolokalisierung

„Das neue LoRa Core Gateway IC ermöglicht eine netzwerkzentrierte Geolokalisierung von LoRa-Geräten, ohne dass man dazu GPS-Hardware in jedem einzelnen Endknoten einbauen müsste“, erklärt Pedro Pachuca, Director of Wireless Products der Wireless and Sensing Produktgruppe bei Semtech.

Auf der Grundlage einer Fine-Timestamp-Funktion, die genaue Zeitangaben für das Eintreffen jeder demodulierten Nachricht liefert, könnten Gateways mit dem neuen Chipsatz eine netzwerkzentrierte Geolokalisierung auf Basis der unterschiedlichen Signalankunftszeiten (Time Difference of Arrival, TDOA) durchführen.

Lora Core: Chips plus Referenzdesigns

Das LoRa-Core-Portfolio besteht aus Sub-GHz-Transceiver-Chips, Gateway-Chips und Referenzdesigns, etwa den Transceiver-Chips der Serien SX126x, SX127x und LLCC68, den Gateway-Chips der Serie SX130x, Legacy-Gateway-Referenzdesigns und den LoRa-Corecell-Gateway-Referenzdesigns.

„Zusammen verkörpern sie die wesentlichen Fähigkeiten der LoRa-Bausteine von Semtech: große Reichweite, geringer Stromverbrauch und kosteneffiziente End-to-End-Kommunikation“, sagt Pachuca. Das LoRa-Core-Portfolio bietet demnach eine weltweite LoRaWAN-Netzwerkabdeckung und richtet sich an verschiedene Branchen wie Asset Tracking, Gebäude-, Haus-, Landwirtschafts-, Zähler- und Fabrikautomation.

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