LoRa® ソリューション for RAファミリ

「低消費電力」を実現するLoRa^® ソリューション

ルネサスが提供するソリューションは、低消費電力動作可能な、低消費電力 RAマイコン (RA0E1, RA2E1, RA2L1) と、LoRa^®トランシーバ (Semtech製 SX1261/SX1262)の構成です。このソリューションは、IoT時代のエンドポイントとして長期バッテリー駆動が可能なセンサーデバイスを実現できます。

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LoRaWAN^® 平均電流見積もり: LoRaWAN^® Class A動作時 - TX + RX (ACK)

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LoRaWAN^®スタック低消費機能

• LoRaWAN^®スタックが、内部動作状態に応じてRF部を自動的に最適な低消費モードに移行。
• フレーム送受信中にMCU部を低消費モードに移行可能。
• 間欠動作に最適化した低消費のタイマ機能をサポート。アプリからも利用可能。

手軽に開発/評価できる開発環境

ソフトウェア開発は、RA2E1 Fast Prototyping Board、Evaluation Kit for RA2L1 MCU Groupおよび、RA0E1 Fast Prototyping BoardにSemtech SX1261/SX1262 Shieldを接続して使用することができます。尚、国際規格および国内法規の規定により，無線レシーバおよびトランスミッタの 使用に規制があります。使用する国の規格，法規を順守のうえご使用ください。

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「設計を容易」にするソフトウェア

ルネサスは、低消費電力RAマイコン (RA0E1, RA2E1, RA2L1) でLoRa^®トランシーバ (Semtech SX1261/SX1262)を制御するソフトウェアを提供しています。
相互運用性が必要なアプリケーションには、LoRaWAN^®仕様(バージョン 1.0.4/1.0.3/1.0.2, Class A/Class B*/Class C)に準拠したLoRaWAN^®プロトコルスタック（ATコマンドで制御可能）が利用できます。(* Class Bはバージョン 1.0.4/1.0.3に対応)
相互運用性が不要なアプリケーションについては、LoRa^®ベースのネットワーク向けソフトウェア(プライベートLoRa^®ネットワークサンプル)や、お客様独自のプロトコルの実装が可能なLoRa^®向けRadio Driverが利用できます。

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LoRaWAN^®無線によるファームウェア更新サポート

FUOTA（Firmware Updates Over The Air）は、無線通信を介してファームウェアをリモートで更新する機能を提供します。 この機能は、フィールドに広く展開され、長期的な運用が必要なIoTアプリケーションにとって重要な機能です。LoRa Alliance^®では、 Clock Synchronization Message Package 、Remote Multicast Setup Package 、 Fragmented Data Block Transport Packageなど、LoRaWAN^®プロトコルに加えてアプリケーション層プロトコルを利用したFUOTAプロセスを標準化しています。 これらのプロトコルにより、アプリケーションサーバーによって指定された時間に複数のデバイスにファームウェアイメージを配信することが可能となります。

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プライベートLoRa^®ネットワークサンプル

プライベートLoRa^®ネットワークサンプルは、 LoRa^®ベースのプロトコルを利用した小規模ネットワーク環境を提供します。デバイス間の直接送信や間接送信、および、双方向通信が可能です。また、ATコマンドによる、間欠動作やセキュリティに必要な鍵交換等の制御が可能であり、容易にネットワーク環境を構築することが出来ます。さらに、通信間隔を柔軟に変更することが出来るため、データ通信量と消費電力とのバランス調整に役立ちます。

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LoRaWAN^®-プライベートLoRa^®ネットワーク連携サンプル

LoRaWAN^®-プライベートLoRa^®ネットワーク連携サンプルでは、広域/大規模通信可能なLoRaWAN^®と小規模/アドホック通信が可能なプライベートLoRa^®を動的に切り替えて使用可能です(時分割動作)。LoRaWAN^®とプライベートLoRa^®ネットワークの通信に必要となるパラメータを保持することにより、通信方式を切り替え後すぐに通信の再開が可能です。また、間欠動作による低消費電力機能、フレームの暗号化・改ざん防止機能をサポートしています。

例えば、メータの自動検針用途では、メータのデータを自動収集するために広域通信可能なLoRaWAN^®を主要なネットワークとして使用し、無線環境が悪いメータがある場合は、検針員がプライベートLoRa^®ネットワークに切り替えてメータから直接データを取得することができます。プライベートLoRa^®ネットワークは、他にメータ設置時に、アプリケーションやLoRaWAN^®通信に必要なパラメータを設定したり、異常動作や故障発生時に状態をインタラクティブに取得する場合等で使用することができます。

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「評価を容易」にする無線評価ツール

無線特性評価を容易にする評価ツールを提供します。Renesas LPWA Studio は、連続無変調/変調送信、PER（Packet Error Rate) / BER(Bit Error Rate)の測定、RSSIの測定等の評価を可能とするパケット送信／受信を実行できます。また、動作確認のためAir上のLoRa^®/GFSK変調方式のフレームをキャプチャ、解析結果を表示するスニファ機能、更に、送信ノードに接続したHS3001温湿度センサー情報送信し、それを受信ノード側で可視化する機能があります。その他、消費電力を見積もりできるツールを提供します。

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アプリケーション例

• LoRaWAN^®ネットワークを介してRA2 センサノードからクラウド（AWS/Azure）に送信されるセンサデータを視覚化する方法を紹介します。LoRaWAN^® Sensor Demo を参照してください。 

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