预算有限的LoRa学习和系统集成

淘宝上的用户询盘千奇百怪，不过有时候回答他们之余，可以记录下来，整理成文字之后与大家共享。最近的用户询盘都很奇怪，在普通问题之后都是是否能够开发票，是否免邮，是否送仿真器之类的财务话题。作为一名穷开发的，只能够回答 臣妾做不到啊 。

大伏天，光着膀子焊接，还送天线、包装、邮费、固件、售后服务，难道我掏钱倒贴呢？请先摸摸脸，防止打脸，再摸摸良心，小心我一脚踹上去。

从业主到集成商，都预算有限

不过这倒是道出一个事实，LoRa开发者都是预算有限的人。LoRa系统与电信运营商主导的NB/eMTC/CAT.x最大区别在于，业主首先就是预算敏感型的，希望回避月费支出。所以业主找到的系统集成商一定预算不会高。

STM和Semtech推出的开发板最初是2000多元人民币，后来逐渐降低到500，300，170元人民币左右。当然配置也逐渐降低。目前最廉价的开发组合是基于Murata模块的Arduino Shield配合STM NUCLEO-L073R开发板。但是这套开发板还有两个问题：

频率是868MHz，针对欧洲市场；
需要LoRaWAN网关。

一个网关的价格至少是1000元人民币。所以这种配置适合在欧洲开发，尤其是意大利、法国、甚至台北等地，有LoRa网络的情况下实现开发。

预算配置组合

正是看到这一点，我才会从Arduino Shield开始，到USB Dongle，到集成产品提供各个层次的产品。先从最基础的硬件开发降低开发者进入门槛。

Shield + MCU

Shield: RFM110L，433/470/868/915MHz
MCU: NUCLEO/FRDM/Xpresso/Maple，Arduino/Wiring及兼容品牌

我提供的RFM110L就是仿照Murata的模式的Arduino Shield，所以直接压缩Shield支出，但是NUCLEO开发需要自备。这种开发组合的特点是扩展容易，可以支持ADC/PWM/I2C/SPI等，MCU也可以自由替换，编程也比较容易。我之所以坚持使用mbed编程，就是因为mbed在不同MCU之间切换是秒切，根本不需要移植。

STM曾经是价格最低的MCU，所以大家都使用LL/HAL编程，但是最大问题在于MCU切换的时间太长，至少是小时计算。虽然CubeMX简化了这一个过程。但是和mbed之间完全没有任何可比性。最近，STM价格上涨，我就考虑使用NXP LPC8XX系列替代STM32L0X系列，使用mbed进行秒切。根本不考虑底层SDK切换。

目前，这种配置组合，单套开发板大约130元人民币左右。STM曾经以极低价格推销NUCLEO开发板，但是这种好日子没有了。当然不排除不要利润的企业补贴。

来吧，像免费单车一样补贴吧。

USB Dongle

USBLR110M和USBLR1000是我目前主推的产品，特点是USB/UART两路输出，两者差异在与MCU的配置和GPIO不同。

友商提供的大多数产品都是基于UART，好处是适合低功耗设备开发目的，缺点是需要外部再加一枚MCU。这样整体功耗其实并没有减少。而连接到PC作为终端，成本也没有降低。

所以，我设计的时候一开始就是以单片方案为主，兼顾多片方案。既可以作为UART透传以及BLE/Wi-Fi桥接，还可以通过USB实现PC直连。成本两者相差不多。

STM32价格上涨之后，我在考虑使用NXP的LPC11UXX或KL2X来替代STM32。

MAC、网关与开发成本

现在大体上有两种MAC，一种是官方LoRaWAN，需要网关，如果周围没有城市网关，自购成本很高。一种是类似电台的模式，适合小规模应用。应该说大多数城市级别IoT应用应该使用LoRaWAN网关。所以MAC的选择决定了是否需要网关，而网关的成本构成了研发成本的主体。

但是开发阶段没有网关，怎么办？唯有LoRaWAN单通道网关可以解决。否则开发者没有选择，因为如果没有LoRaWAN，只有走数传电台模式。

目前，我基于USB Dongle的固件开发主要集中在：

小规模LoRa数传电台；
LoRaWAN设备；
LoRaWAN单通道网关。

希望每个层次的开发都能够为我的用户带去足够的支持，降低研发成本。