在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用不斷擴(kuò)展的今天，遠(yuǎn)程傳感節(jié)點(diǎn)對通信距離、功耗和部署靈活性提出了更高的要求。為此，一種結(jié)合LoRa遠(yuǎn)距離通信技術(shù)與低功耗藍(lán)牙（BLE）本地交互能力的雙模傳感器節(jié)點(diǎn)架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。瑞薩代理商-中芯巨能將圍繞基于Renesas DA14592 BLE SoC和LoRa模塊構(gòu)建的多協(xié)議傳感系統(tǒng)展開介紹，探討其硬件架構(gòu)、功能實(shí)現(xiàn)及典型應(yīng)用場景。如需DA14592產(chǎn)品規(guī)格書、選型指導(dǎo)、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

系統(tǒng)架構(gòu)概述

該傳感器節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)采用“雙無線+多傳感器”的設(shè)計(jì)方案：

LoRa模塊負(fù)責(zé)長距離、低速率的數(shù)據(jù)回傳，適用于廣域網(wǎng)（LPWAN）部署；

DA14592 BLE SoC提供短距通信能力，用于設(shè)備調(diào)試、配置管理以及本地?cái)?shù)據(jù)讀取；

多個環(huán)境傳感器接入系統(tǒng)，支持采集溫度、濕度、光照、空氣質(zhì)量等參數(shù)；

電源部分支持AA一次性電池或帶NFC無線充電（WLC）的可充電方案，提升部署靈活性。

DA14592藍(lán)牙SoC核心作用

作為系統(tǒng)中的BLE通信核心，DA14592不僅具備藍(lán)牙5.2標(biāo)準(zhǔn)支持，還擁有出色的低功耗表現(xiàn)（休眠模式僅90nA），非常適合用作本地通信接口。其內(nèi)置雙核處理器（M33 + M0+）、96KB RAM、256KB Flash以及豐富的外設(shè)資源，使其不僅能處理藍(lán)牙通信任務(wù)，還可兼任主控MCU角色，簡化整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

此外，DA14592支持UART/SPI/I2C等多種接口，便于連接各類傳感器與LoRa模塊，實(shí)現(xiàn)多協(xié)議協(xié)同工作。

LoRa通信模塊優(yōu)勢

LoRa以其擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)和高靈敏度著稱，支持?jǐn)?shù)公里范圍內(nèi)的穩(wěn)定通信，特別適合城市復(fù)雜電磁環(huán)境下的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。在本系統(tǒng)中，LoRa模塊主要承擔(dān)以下職責(zé)：

將傳感器數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)關(guān)或云端；

支持自適應(yīng)速率調(diào)整（ADR），優(yōu)化通信距離與能耗；

可配置為定時(shí)上報(bào)或事件觸發(fā)模式，適應(yīng)不同業(yè)務(wù)需求。

多傳感器集成與擴(kuò)展能力

系統(tǒng)支持靈活接入多種傳感器，包括：

ISL76682：I2C接口的高靈敏度環(huán)境光傳感器；

溫濕度傳感器（如SHTC3、BME280）；

氣壓計(jì)、加速度計(jì)等運(yùn)動類傳感器；

VOC/CO?氣體檢測模塊用于空氣質(zhì)量監(jiān)測。

通過DA14592的GPIO和ADC接口，還可以擴(kuò)展更多模擬或數(shù)字傳感器，滿足多樣化感知需求。

電源管理與能效優(yōu)化

系統(tǒng)電源管理由RAA236100降壓-升壓穩(wěn)壓器與SLG59M1558V負(fù)載開關(guān)共同完成，確保各模塊在不同運(yùn)行狀態(tài)下獲得穩(wěn)定供電。同時(shí)，PTX30W NFC芯片的引入，使得設(shè)備可通過手機(jī)NFC功能進(jìn)行無線充電或喚醒操作，極大提升了維護(hù)便利性。

整個系統(tǒng)通過深度睡眠機(jī)制與動態(tài)電源切換策略，有效延長了電池壽命，尤其適合長期無人值守的遠(yuǎn)程監(jiān)測場景。

應(yīng)用場景分析

該系統(tǒng)廣泛適用于以下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域：

城市基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測（如橋梁、管道、路燈）

農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控（溫濕度、土壤水分、光照）

工業(yè)資產(chǎn)追蹤與狀態(tài)監(jiān)測

智慧樓宇中的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測

醫(yī)療健康領(lǐng)域的便攜式遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)設(shè)備

結(jié)語

結(jié)合DA14592的低功耗藍(lán)牙能力與LoRa的遠(yuǎn)距離傳輸優(yōu)勢，打造的這款多協(xié)議傳感器節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，在兼顧通信距離、本地交互和能效控制方面表現(xiàn)出色。對于需要長時(shí)間運(yùn)行、靈活部署的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目來說，是一個非常值得參考的設(shè)計(jì)方案。