Moduly LoRa a LoRaWAN: referenční přehled pro sourcing z Číny

Moduly LoRa patří mezi bezdrátové komponenty s nejnáročnějšími certifikacemi, jaké lze z Číny pořídit. Základní duševní vlastnictví patří společnosti Semtech (USA), moduly se převážně vyrábějí v Číně a certifikační zátěž pro každý cílový trh je značná. Počítejte s touto složitostí včas, jinak vyexpedujete nevyhovující produkt.

Přehled

LoRa (Long Range) je proprietární modulace s rozprostřeným spektrem (chirp spread spectrum, CSS) vlastněná společností Semtech. LoRaWAN je síťový protokolový stack postavený nad ní, definovaný organizací LoRa Alliance. Tyto dva pojmy se často zaměňují, ale jsou odlišné: LoRa lze provozovat point-to-point bez LoRaWAN, a LoRaWAN vyžaduje LoRa na fyzické vrstvě.

Typický link budget: 154–157 dB se SX1262. Maximální dosah v otevřeném terénu: 10–15 km. Datové rychlosti: 0,3 kbps až 37,5 kbps v závislosti na spreading factoru (SF7–SF12) a šířce pásma (125/250/500 kHz). Není vhodné pro aplikace s vysokou propustností — velikost paketu je omezena na 242 bytů. LoRaWAN je dominantní volbou protokolu pro nasazení senzorů průmyslového IoT, kde jsou uzly napájeny z baterie a dosah má přednost před propustností.

Klíčové specifikace

Parametr	Typický rozsah	Poznámky
Frekvenční pásma	433 / 470 / 868 / 915 / 923 MHz	Specifická pro region — viz tabulka variant
Citlivost	-136 až -148 dBm	Liší se dle SF a šířky pásma
Vysílací výkon	+14 až +22 dBm	+22 dBm vyžaduje variantu s PA
Datová rychlost	0,3–37,5 kbps	Nepřímo úměrná dosahu
Napájecí napětí	1,8–3,6 V	Ověřte požadavky na regulátor
Klidový proud	1–3 µA	Kritický pro uzly napájené z baterie
Pouzdro	SMD / DIP / Stamp hole	Stamp hole (kastelace) pro reflow

Hlavní varianty

Podle generace čipsetu

Čipset	Klíčové vylepšení oproti předchozímu	Moduly, které jej používají
SX1276 (Semtech, 2013)	Původní LoRa — výchozí stav	AI-Thinker Ra-02, starší EBYTE E32
SX1262 (Semtech, 2019)	+3 dB citlivost, nižší proud, kompatibilní se SPI	EBYTE E22, E220, RAK4630, Heltec LoRa 32 v3
SX1268 (Semtech, 2019)	Varianta SX1262 pro CN470 / AS923	EBYTE E22-400 series
LR1110 (Semtech, 2021)	Multi-stack: LoRa + skenování Wi-Fi + GNSS	RAK3372 — pro geolokační scénáře

Doporučení: Pro nové konstrukce specifikujte moduly založené na SX1262, pokud nepotřebujete konkrétně CN470 (SX1268).

Podle frekvenčního pásma (regionální)

Region	Pásmo	Regulace
EU	868 MHz	ETSI EN 300 220, vyžadováno CE/RED
USA / Kanada	915 MHz	FCC Part 15.247
Japonsko	920 MHz	TELEC (MIC)
Čína	470–510 MHz	SRRC (Ministerstvo průmyslu a IT)
Jihovýchodní Asie	923 MHz	Liší se podle země — ověřte IMDA (SG), NBTC (TH)
Austrálie	915 MHz	ACMA, značka RCM

Modul 868 MHz nelze legálně prodávat v USA a naopak. Liší se i přizpůsobení antény — anténa z trasy PCB pro 915 MHz bude na 868 MHz nepřizpůsobená.

Klíčoví dodavatelé (se sídlem v Číně)

Dodavatel	Série	Poznámky
EBYTE (成都亿佰特)	E32 (SX1276), E22 (SX1262), E220	Největší objemový čínský dodavatel; QC nekonzistentní při MOQ <500
AI-Thinker	Ra-02	SX1276, 433 MHz, velmi nízká cena; bez certifikace FCC/CE
Heltec Automation	WiFi LoRa 32 V3	Kombinace ESP32-S3 + SX1262; certifikováno CE; oblíbené pro prototypování
RAK Wireless	RAK4630, RAK3372	Nordic nRF52840 + SX1262; ekosystém WisBlock; předcertifikováno CE/FCC
Dragino	LA66, LGT92	Koncové uzly LoRaWAN; certifikováno CE/FCC; dobrá dokumentace

Sourcing z Číny: na co si dát pozor

Před objednáním výrobních množství ověřte schválení FCC/CE. Dodavatelé běžně tisknou FCC ID na necertifikované moduly. Pomocí vytištěného FCC ID proveďte křížovou kontrolu v databázi FCC Equipment Authorization (apps.fcc.gov/oetcf/eas/reports/GenericSearch.cfm). Musí existovat platné schválení s odpovídajícím číslem modelu modulu.
Před nacenováním přiřaďte frekvenční pásmo k cílovému trhu. EBYTE prodává E22-900T22S (915 MHz) a E22-868T22S (868 MHz) jako samostatné SKU. Objednání nesprávného pásma z čínské továrny je častou a nákladnou chybou — RF moduly nelze po výrobě přeladit.
Vyžádejte si protokoly RF testů od třetí strany, nikoli vlastní prohlášení. Legitimní certifikované moduly budou mít protokoly z laboratoří akreditovaných CNAS (Shenzhen Waltek, SGS China, Bureau Veritas China). CE na základě vlastního prohlášení je u některých kategorií produktů legální, ale nikoli u rádiových vysílačů — RED (Radio Equipment Directive) vyžaduje nezávislý test.
Posuďte kvalitu anténního konektoru. Konektory IPEX/U.FL na levných čínských modulech selhávají po 20–30 cyklech spojení/rozpojení. Pro hardware nasazený v terénu specifikujte SMA nebo zahrňte odlehčení tahu do mechanické konstrukce.
U neznačkových modulů zkontrolujte SX1262 vs SX1276 ve skutečném značení čipu. Někteří prodejci v modulech inzerovaných jako založené na SX1262 nahrazují SX1276 (levnější). Vyžádejte si fotografie PCB na úrovni součástek nebo vstupní kontrolu.

Časté problémy

Rušivé emise nesplňující regulatorní testy. Čínští výrobci často optimalizují pro link budget a vysílací výkon bez dostatečného filtrování harmonických. Pretestování shody před závazkem k dodavateli ušetří $3 000–8 000 na nákladech na přepracování. Vyžádejte si protokol o testu vedených emisí (nejen vyzařovaných) pro konkrétní kombinaci modulu + antény, kterou plánujete použít.

Drift kalibrace frekvence s teplotou. Přesnost krystalového oscilátoru SX1262 ovlivňuje středovou frekvenci kanálu. Při -20°C může krystal s ±10 ppm driftovat natolik, že způsobí ztrátu paketů v úzkopásmových bránách LoRaWAN. Pro aplikace v průmyslovém teplotním rozsahu specifikujte varianty s TCXO (řada EBYTE E22-xxxT s příponou „-T” značí TCXO).

Padělané čipy Semtech. IC od Semtechu byly padělány — nejčastěji SX1276. RF výkon klonů degraduje v mezních případech (vysoký SF, slabý signál). Pokud váš dodavatel nabízí moduly založené na SX1262 za ceny pod maloobchodní cenou EBYTE E22, vyžádejte si fotografii křemíkového čipu nebo nakupujte od autorizovaného distributora Semtech (Mouser, DigiKey, Arrow).

Požadované certifikace

Certifikace	Trh	Typická cena	Doba dodání
CE (RED)	EU	€5 000–12 000	6–10 týdnů
FCC Part 15.247	USA	$4 000–10 000	8–14 týdnů
TELEC (MIC)	Japonsko	¥500 000–1 200 000	8–12 týdnů
SRRC	Pevninská Čína	¥3 000–8 000	4–8 týdnů
RCM	Austrálie / NZ	AUD 2 000–6 000	6–10 týdnů

Předcertifikované moduly od RAK Wireless, Dragino nebo Heltec tento náklad eliminují, pokud modul integrujete do většího zařízení, místo abyste prodávali modul samostatně. Náš proces kontroly pokrývá ověření schválení pro všechny IoT moduly před uvolněním do výroby. Na webu příslušného certifikačního orgánu ověřte, že je uveden konkrétní model modulu — nejen značka.