RAKwireless RAK11160: ماژول ترکیبی قدرتمند و ارزان‌قیمت LoRaWAN، وای‌فای و بلوتوث

به گفته cnx-software

ایده ساخت این محصول از مشاهده یک روند جالب در میان کاربران RAKwireless شکل گرفت: بسیاری از توسعه‌دهندگان، ماژول محبوب RAK3172 (مبتنی بر STM32WL) را با یک ماژول ESP32 مجزا ترکیب می‌کردند تا علاوه بر LoRaWAN، قابلیت اتصال وای‌فای و بلوتوث را نیز به پروژه‌های خود اضافه کنند. در پاسخ به این نیاز، RAKwireless تصمیم گرفت هر دو چیپ STM32WL و ESP32-C2 را در یک ماژول واحد ادغام کند و ماژولی بسیار ارزان‌تر و فشرده‌تر به نام RAK11160 را به بازار عرضه کند.

RAK11160 بلوک دیاگرام

مشخصات فنی RAK11160

این ماژول از دو بخش اصلی تشکیل شده است که هر کدام وظایف مشخصی را بر عهده دارند.

چیپ اصلی (LPWAN): STMicro STM32WLE5

• هسته پردازشی: پردازنده Arm Cortex-M4 با فرکانس ۴۸ مگاهرتز
• حافظه رم (RAM): ۶۴ کیلوبایت
• حافظه ذخیره‌سازی: ۲۵۶ کیلوبایت حافظه فلش با قابلیت تصحیح خطا (ECC)
• ارتباط بی‌سیم: رادیوی زیر-گیگاهرتز (Sub-GHz) مبتنی بر Semtech SX126x
• استاندارد LoRaWAN: سازگار با نسخه 1.0.4
• باندهای فرکانسی پشتیبانی‌شده: EU433, CN470, IN865, EU868, AU915, US915, KR920, RU864 و AS923
• روش‌های فعال‌سازی LoRaWAN: OTAA/ABP
• ارتباط نقطه به نقطه (P2P): پشتیبانی از ارتباط LoRa P2P
• توان خروجی فرستنده (Tx): تا ۲۲+ دسی‌بل میلی‌وات (dBm)
• حساسیت گیرنده (Rx): ۱۳۴- دسی‌بل میلی‌وات برای LoRa (با پهنای باند ۱۲۵ کیلوهرتز و SF=12)
• برد مفید: تا ۱۰ کیلومتر با آنتن بهینه‌سازی‌شده
• نوسان‌ساز: مجهز به کریستال TCXO برای پایداری فرکانسی بالا

چیپ ارتباطی (WiFi/Bluetooth): ESP32-C2 (ESP8684H2)

• هسته پردازشی: پردازنده ۳۲ بیتی RISC-V با فرکانس تا ۱۲۰ مگاهرتز
• حافظه رم (SRAM): ۲۷۲ کیلوبایت (۱۶ کیلوبایت برای کش)
• حافظه ذخیره‌سازی: ۵۷۶ کیلوبایت ROM و ۲ مگابایت حافظه فلش (در نسخه SiP)
• ارتباط بی‌سیم:
  • وای‌فای ۴ (802.11 b/g/n) با ساختار 1T1R
  • سرعت اتصال تا 72.2 مگابیت بر ثانیه
  • پشتیبانی از پهنای باند ۲۰ مگاهرتز
  • پشتیبانی از حالت‌های Station، SoftAP و Station + SoftAP
  • بلوتوث ۵.۳ کم‌مصرف (Bluetooth 5.3 LE)
  • توان خروجی تا ۲۰ دسی‌بل میلی‌وات
  • پشتیبانی از نرخ‌های داده 125Kbps, 500Kbps, 1Mbps, 2Mbps

ویژگی‌های عمومی ماژول

• رابط میزبان: یک رابط UART مشترک برای ارسال دستورات AT به هر دو چیپ
• ورودی/خروجی‌های دیگر: SPI, I2C, ADC, GPIO
• آنتن: دو کانکتور IPEX برای آنتن‌های LoRa و WiFi/Bluetooth
• ولتاژ کاری: ۱.۸ تا ۳.۶ ولت
• مصرف انرژی: تنها ۲.۸ میکروآمپر در حالت خواب (Sleep Mode)، زمانی که چیپ ESP8684 کاملاً خاموش است.
• ابعاد: ۲۳ × ۱۵ میلی‌متر
• محدوده دمای کاری: ۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد

دیاگرام Pinout

توسعه نرم‌افزار و برنامه‌نویسی

توسعه‌دهندگان برای برنامه‌نویسی این ماژول گزینه‌های متنوعی در اختیار دارند. می‌توان فریمور سفارشی را با استفاده از RUI3 برای بخش STM32WL و ESP-IDF یا Arduino IDE برای بخش ESP32-C2 توسعه داد. برای پیکربندی تنظیمات LoRa (مربوط به STM32WLE5) و تنظیمات وای‌فای و بلوتوث (مربوط به ESP8684)، دو مجموعه دستورات AT مجزا ارائه شده است که هر دو از طریق یک رابط UART مشترک قابل دسترسی هستند.

مستندات کامل سخت‌افزاری شامل دیاگرام پایه‌ها (Pinout)، جزئیات مصرف انرژی، حساسیت گیرنده و راهنمای شروع به کار در وب‌سایت رسمی RAKwireless موجود است.

مقایسه RAK11160 با مدل‌های دیگر

در نمایشگاه Embedded World 2025، نمونه اولیه ماژول RAK11160 به همراه ماژول جدید دیگر این شرکت، RAK3112 (مبتنی بر ESP32-S3 و SX126x)، به نمایش گذاشته شد. این مقایسه نشان می‌دهد که RAKwireless چگونه برای نیازهای مختلف، راهکارهای متفاوتی ارائه می‌دهد.

RAK11160 vs RAK3112 vs RAK3172

قیمت و دسترسی

ماژول RAK11160 با قیمت بسیار رقابتی ۶.۵۰ دلار در فروشگاه رسمی RAKwireless عرضه شده و به زودی در فروشگاه AliExpress نیز در کنار ماژول RAK3172 (که با قیمت پایه ۵.۹۹ دلار به فروش می‌رسد) در دسترس خواهد بود. این قیمت‌گذاری به این معناست که کاربران با پرداخت تنها ۵۰ سنت بیشتر، یک چیپ ESP32-C2 با قابلیت‌های وای‌فای و بلوتوث کم‌مصرف را به صورت یکپارچه در اختیار خواهند داشت.