以前のLoRaシリーズでは、「LoRaおよびLoRaWANとは何か？」という基本的な説明と、「 LoRaと他のLPWANテクノロジとの比較」という他のLPWAN技術に対するLoRaの強みと弱みを説明しました。今回は、主要なLoRaチップとモジュールに焦点を当てます。
LoRaはモノのインターネット（IoT）アプリケーションに欠かせない通信技術となっています。LoRa通信をサポートするさまざまな種類のチップやモジュールが市場に出回っています。これらの製品は複数の半導体メーカーやモジュールメーカーによって開発されており、基本的なチップから統合モジュールまで幅広い選択肢を提供しています。以下に、LoRaをサポートする主なチップとモジュールを紹介します。
よく使われるLoRaチップ
1. SemtechのLoRaチップ
- SX127xシリーズ： LoRaおよびFSK/OOK変調モードをサポートしており、基本的なLoRa通信に最適です。主なモデルにはSX1272とSX1276があります。
- SX126xシリーズ： IoTアプリケーションに最適な低消費電力と長距離通信をサポートし、機能を向上させた次世代チップです。主なモデルにはSX1261とSX1262があります。
- LR1110シリーズ： LoRa通信と位置情報機能（GNSSおよびWi-Fiスキャン）を統合し、資産追跡アプリケーションに適しています。
2. STM32WLシリーズ（STMicroelectronics）
- LoRa無線トランシーバをマイクロコントローラ（MCU）に統合した業界初のシステムオンチップ（SoC）
- マルチバンドLoRaおよびFSK/ASKモードをサポートし、ARM Cortex-M4コアを搭載しているため、高度に統合されたIoT設計に適しています。
よく使われるLoRaモジュール
1. RAKwirelessのモジュール
- RAK3172： STM32WLをベースとし、LoRaWANとポイントツーポイント通信をサポートし、開発を容易にするオープンATコマンドインターフェースを提供します。
- RAK4630： Semtech SX1262チップをベースとし、超低消費電力でLoRaWANをサポートします。
- RAK4631： LoRaWAN 1.0.3プロトコルをサポートし、迅速な開発のために設計されています。
2. Murataのモジュール
- Type ABZモジュール： SemtecのSX1276チップをベースにしており、STM32Lマイクロコントローラを統合し、LoRaWANプロトコルをサポートし、スペースに制約のあるIoTデバイス向けのコンパクトな設計が特長です。
3. Seeed Studioのモジュール
- Wio-E5ワイヤレスモジュール： 外部ペリフェラルのない自己完結型モジュールで、2つのバージョンがあります。114993121（テープ包装）と114993120（バルク包装）
- GROVE - LORA-E5： 113020091（GROVE - LORA-E5）モジュールは、外部ペリフェラルをサポートするGPIOインタフェースを備えており、さらなる開発に便利です。STM32WLE5JCチップをベースとし、LoRaWANプロトコルをサポートし、グローバルなマルチバンドRF機能を統合しています。
4. Microchipのモジュール
- RN2483/RN2903モジュール： SemtechのSX1276チップとMicrochipのマイクロコントローラを統合し、LoRaWANプロトコルをサポートし、シンプルなATコマンドインターフェースを提供します。
- RN2483は欧州の周波数帯（868MHz）をサポートしており、RN2903は北米の周波数帯（915MHz）をサポートしています。
LoRaチップ/モジュールを選択する際の重要な考慮事項
- 周波数帯のサポート： 国や地域によって異なるISMバンドを使用しているため、地域固有のISMバンド（433MHz、868MHz、915MHzなど）に基づいた製品を選択してください。
- アプリケーションシナリオ： ニーズに応じて、LoRaWAN プロトコルまたはプライベート LoRa 通信を選択します。
- 消費電力： 電池駆動デバイス用には低消費電力のチップ/モジュールを選択します。
- 統合： 高度に統合された設計の場合は、LoRaとMCUの機能を組み合わせたSTM32WLのような製品を検討してください。
- 開発の容易さ： AT コマンド インターフェースまたはArduino サポートを備えたモジュールにより、開発が簡素化されます。
LoRaチップとモジュールのアプリケーション
これらのチップとモジュールは、以下のようなさまざまなIoTアプリケーションシナリオに適しています。
- スマート農業
- 環境モニタリング
- 荷物追跡
- スマートビルディング
そのほかにもたくさんあります。
アプリケーションの要件、性能のニーズ、予算の考慮事項に応じて、適切なチップまたはモジュールを選択する必要があります。
| タイプ | 製品名 | コアチップ もしくは アーキテクチャ |
特徴と利点 | 適用可能なシナリオ |
|---|---|---|---|---|
| LoRaチップ | Semtech SX127x | SX1272/SX1276 | LoRaおよびFSK/OOK変調モードをサポートし、低消費電力、長距離で、基本的なLoRa通信アプリケーションに最適 | スマートビルディング、スマート農業、シンプルなLoRaデバイス |
| Semtech SX126x | SX1261/SX1262 | 機能アップグレード、低消費電力、小型化をサポートし、より多くの周波数帯域（150～960MHz）をカバー | スマートシティ、荷物追跡、資産管理 | |
| Semtech LR1110 | LR1110 | LoRa通信をGNSS およびWi-Fiスキャニングと統合し、極めて低い消費電力で測位アプリケーションをサポート | 資産追跡、リモートモニタリング | |
| STM32WLLシリーズ | STM32WL55/ STM32WL54 |
業界初のLoRa無線とMCUを統合したSoCで、マルチバンド通信に対応し、ARM Cortex-M4コアを搭載 | 高度に統合されたIoTデバイスとセンサネットワーク | |
| LoRaモジュール | RAK3172 モジュール |
STM32WL | LoRaWANプロトコルを内蔵し、ポイントツーポイント通信、低消費電力をサポートし、シンプルなATコマンドインターフェースを提供 | スマートホーム、環境モニタリング |
| RAK モジュール |
RAK4630/RAK4631 | LoRaWANとポイントツーポイント通信をサポートするSX1262をベースに、極めて低い消費電力と複数の周波数帯域オプションをサポート | 資産追跡、スマート農業 | |
| Murata モジュール |
Type ABZ（SX1276+MCU） | コンパクトな設計、マルチバンドLoRaWANをサポート、STM32 MCUを内蔵、スペースが限られたデバイスに最適 | スマートメータ、医療機器 | |
| Seeed Studio モジュール |
114993121、114993120、113020091（GROVE - LORA-E5） |
STM32WLE5JCをベースに、LoRaWANとポイントツーポイント通信をサポートし、Arduino IDEに対応し、開発が容易 | IoTプロトタイプ設計と迅速な製品開発 | |
| Microchip モジュール |
RN2483/RN2903 | SX1276とMicrochipのMCUを統合し、LoRaWANプロトコルをサポートし、シンプルで使いやすいATコマンドインターフェースを実現 | スマート農業と低消費電力IoTアプリケーション |
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LoRaと他のLPWANテクノロジとの包括的な比較
適用品番
| DigiKey品番 | メーカー品番 |
|---|---|
| 1597-317990687-ND | 317990687 |
| 1597-317990829TR-ND、1597-317990829CT-ND、1597-317990829DKR-ND | 317990829 |
| 1597-1488-ND | 109990166 |
| 1914-LR62ETR-ND、1914-LR62ECT-ND、1914-LR62EDKR-ND | LR62E |
| 600-LR1120IMLTRTTR-ND、600-LR1120IMLTRTCT-ND、600-LR1120IMLTRTDKR-ND | LR1120IMLTRT |
| 1914-LR62XETR-ND、1914-LR62XECT-ND、1914-LR62XEDKR-ND | LR62XE |
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| 1786-ISP4520-EU-ST-ND | ISP4520-EU-ST |
| RN2483A-I/RM105-ND | RN2483A-I/RM105 |
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| 1597-114993268-ND | 114993268 |
| 813-1052-ND | DLP-RFS1280 |
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| 1661-1000-ND | OEM-900-WHSKR-SC |
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| 4555-ED-GW1302S-868M-ND | ED-GW1302S-868M |
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| 5793-32001506BEUTR-ND | 32001506BEU |
| 5793-32001506FEUTR-ND | 32001506FEU |
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| 3206-RC-RICK-868-ND | RC-RICK-868 |
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| LAMBDA62-8S-ND | LAMBDA62-8S |
| LAMBDA80C-24D-ND | LAMBDA80C-24D |
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| 4570-RA-01TR-ND、4570-RA-01CT-ND、4570-RA-01DKR-ND | RA-01 |
| 1188-LORA868-ND | LORA868 |
| 1597-1491-ND | 109990165 |
| 4570-RA-08HTR-ND、4570-RA-08HCT-ND、4570-RA-08HDKR-ND | RA-08H |
| 4570-RA-01SHTR-ND、4570-RA-01SHCT-ND、4570-RA-01SHDKR-ND | RA-01SH |
| 490-LBAA0QB1SJ-686TR-ND | LBAA0QB1SJ-686 |
| 776-453-00140C-ND | 453-00140C |
| 776-453-00139C-ND | 453-00139C |
| 1528-5684-ND | 5684 |
| 4570-RA-09H-915-ND | RA-09H-915 |
| RN2903-I/RM095-ND | RN2903-I/RM095 |
| RN2483-I/RM101-ND | RN2483-I/RM101 |
| 591-MTXDOT-AU1-A00-1000-ND | MTXDOT-AU1-A00-1000 |
| 591-MTXDOT-EU1-A00-1000-ND | MTXDOT-EU1-A00-1000 |
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| 881-MTXDOT-NA1-B15-TR-250-ND | MTXDOT-NA1-B15-TR-250 |
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| 1910-PIS-0380-ND | PIS-0380 |
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| PIS-1018-ND | PIS-1018 |
| 881-MTXDOT-NA1-B10-TR-250-ND | MTXDOT-NA1-B10-TR-250 |
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| 602-HXB-9-LRUT-ND | HXB-9-LRUT |
| 591-1316-ND | MTXDOT-AU1-A01-100 |
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| MTXDOT-AS1-A00-100-ND | MTXDOT-AS1-A00-100 |
| MTXDOT-EU1-IN1-A00-100-ND | MTXDOT-EU1-IN1-A00-100 |
| MTXDOT-KR1-A00-100-ND | MTXDOT-KR1-A00-100 |
| 317010009-ND | 317010009 |
| 591-MTXDOT-JP1-A00-1-ND | MTXDOT-JP1-A00-1 |
| 591-MTXDOT-JP1-A00-100-ND | MTXDOT-JP1-A00-100 |
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| RM191-SM-ND | RM191-SM |
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| MTXDOT-AU1-A00-1-ND | MTXDOT-AU1-A00-1 |
| MTXDOT-AS1-A00-1-ND | MTXDOT-AS1-A00-1 |
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| 1616-1003-ND | LL-RLP-20-915-SYM-A |
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