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O RAK11720 com IPEX é um módulo de comunicação
LoRaWAN e Bluetooth Low Energy desenvolvido pela
RAKwireless para integração em sensores, equipamentos
de telemetria, dispositivos alimentados por bateria e soluções IoT
personalizadas.
O módulo combina o microcontrolador
Ambiq Apollo3 Blue AMA3B1KK-KBR-B0, baseado em
ARM Cortex-M4F, com o transceptor LoRa
Semtech SX1262. Essa arquitetura oferece comunicação
LoRa de longo alcance, conectividade Bluetooth 5.0 e capacidade de
processamento para executar a lógica da aplicação diretamente no módulo.
A versão comercializada pela Albacore opera na faixa
AU915 e possui conectores
MHF4/IPEX para as antenas LoRa e BLE. O RAK11720
suporta LoRaWAN Classes A, B e C, ativação OTAA ou ABP, comunicação
LoRa Ponto a Ponto e desenvolvimento de firmware personalizado por meio
da plataforma RUI3.
O RAK11720 é um módulo stamp de comunicação sem fio
desenvolvido para ser incorporado diretamente à placa eletrônica de
dispositivos IoT.
Sua arquitetura disponibiliza dois sistemas de rádio no mesmo componente:
LoRa para comunicação de longo alcance e Bluetooth Low Energy para
comunicação local, configuração, comissionamento e integração com
dispositivos próximos.
O módulo pode executar firmware personalizado e controlar sensores ou
periféricos diretamente. Também pode trabalhar como interface de
comunicação subordinada a um microcontrolador externo, utilizando
comandos AT pela UART ou uma conexão BLE.
Combina comunicação de longo alcance por LoRaWAN com conectividade
local por Bluetooth Low Energy.
O ARM Cortex-M4F, com 1 MB de Flash e 348 KB de SRAM, permite
desenvolver aplicações com maior capacidade de processamento e
memória.
O consumo típico de 2,37 µA em modo sleep favorece dispositivos
alimentados por bateria e aplicações com longos períodos de repouso.
Permite implementar leitura de sensores, processamento e transmissão
de dados diretamente no módulo.
A variante comercializada possui conexões dedicadas para antenas
externas LoRa e Bluetooth.
Opera entre 1,8 V e 3,6 V, facilitando a integração em diferentes
arquiteturas de alimentação.
A versão fornecida pela Albacore utiliza a variante de alta frequência do
RAK11720, compatível com a faixa AU915.
O módulo atende à especificação LoRaWAN 1.0.3 e pode operar como
dispositivo final nas Classes A, B ou C. A classe deve ser selecionada de
acordo com os requisitos de consumo, latência de downlink e
disponibilidade do receptor.
O RAK11720 suporta ativação por OTAA e
ABP, permitindo integração com diferentes arquiteturas
de provisionamento e servidores de rede LoRaWAN.
O microcontrolador Ambiq Apollo3 Blue possui rádio
Bluetooth 5.0 Low Energy integrado, adicionando uma
interface de comunicação local ao dispositivo.
O BLE pode ser utilizado em processos de configuração, comissionamento,
manutenção, atualização e troca de informações com smartphones,
computadores, gateways BLE ou outros dispositivos compatíveis.
Essa combinação permite, por exemplo, configurar um sensor localmente por
Bluetooth e transmitir os dados operacionais a longas distâncias pela
rede LoRaWAN.
A versão RAK11720-9-SM-I possui conectores
MHF4, também conhecidos comercialmente como IPEX, para conexão das
antenas externas.
Como o módulo possui rádios LoRa e BLE, a variante com conectores oferece
caminhos dedicados para as antenas correspondentes a cada tecnologia.
As antenas devem ser compatíveis com as respectivas frequências e com os
conectores utilizados.
Na versão com MHF4/IPEX, os caminhos de RF utilizam os conectores
instalados no módulo. Os pinos RF destinados à variante sem IPEX não
devem ser considerados como saídas alternativas de antena.
O firmware padrão do RAK11720 é baseado no
RAKwireless Unified Interface V3 — RUI3.
A API RUI3, compatível com o ambiente de desenvolvimento Arduino, permite
criar firmware personalizado para leitura de sensores, processamento de
dados, controle de entradas e saídas e comunicação LoRaWAN, LoRa P2P ou
Bluetooth.
Como a lógica da aplicação pode ser executada no próprio módulo, muitos
projetos não precisam adicionar um microcontrolador externo. Isso pode
reduzir a quantidade de componentes, o espaço ocupado na placa e o
consumo total do equipamento.
Quando o equipamento já possui um processador principal, o RAK11720 pode
ser utilizado como módulo de comunicação controlado pelo sistema
hospedeiro.
A UART0 é utilizada por padrão para comandos AT e atualização de
firmware. O módulo também pode ser acessado por uma conexão BLE,
conforme o firmware e a arquitetura implementada.
Essa flexibilidade permite escolher entre uma solução autônoma, com a
aplicação executada no RAK11720, e uma arquitetura na qual outro
processador controla o módulo.
Além do protocolo LoRaWAN, o RAK11720 suporta
LoRa Ponto a Ponto — P2P.
Nesse modo, dois ou mais módulos podem trocar dados diretamente sem
depender obrigatoriamente de um gateway ou servidor de rede LoRaWAN.
A aplicação é responsável pela organização da comunicação, confirmação
de mensagens, endereçamento e demais regras necessárias à rede
personalizada.
O RAK11720 disponibiliza interfaces para integração com sensores,
memórias, conversores, controladores e outros periféricos eletrônicos.
O RAK11720 utiliza o mesmo tamanho e footprint do módulo RAK3172 e foi
projetado para oferecer compatibilidade de pinagem entre as duas
plataformas.
Essa característica permite desenvolver uma placa capaz de utilizar o
RAK3172 em aplicações exclusivamente LoRaWAN ou o RAK11720 quando o
projeto também necessita de Bluetooth e maior capacidade de memória.
A substituição deve ser avaliada considerando alimentação, firmware,
sinais utilizados, antenas, consumo, certificações e demais requisitos
específicos do equipamento.
| Fabricante | RAKwireless |
|---|---|
| Modelo | RAK11720 |
| Part number da versão | RAK11720-9-SM-I |
| Categoria | Módulo LoRaWAN e Bluetooth Low Energy |
| Frequência LoRaWAN | AU915 |
| Conectividade | LoRa, LoRaWAN e Bluetooth 5.0 Low Energy |
| Interfaces de antena | Conectores MHF4/IPEX para LoRa e BLE |
| Microcontrolador | Ambiq Apollo3 Blue AMA3B1KK-KBR-B0 |
| Arquitetura | ARM Cortex-M4F |
| Transceptor LoRa | Semtech SX1262 |
| Memória Flash | 1 MB |
| Memória SRAM | 348 KB |
| Versão LoRaWAN | LoRaWAN 1.0.3 |
| Classes LoRaWAN | Classes A, B e C |
| Modos de ativação | OTAA e ABP |
| Comunicação adicional | LoRa Ponto a Ponto — P2P |
| Firmware padrão | RUI3 — RAKwireless Unified Interface V3 |
| Desenvolvimento | Firmware personalizado por API RUI3 compatível com Arduino |
| Configuração | Comandos AT via UART ou conexão BLE |
| Interfaces | UART, I²C, SPI, ADC, GPIO e SWD |
| Número de pinos | 34 |
| Tensão de alimentação | 1,8 V a 3,6 VDC |
| Tensão típica | 3,3 VDC |
| Consumo BLE em transmissão | 12,7 mA a +4 dBm, conforme condição de referência |
| Consumo LoRa em transmissão | 87 mA a 20 dBm e 868 MHz, conforme condição de referência do fabricante |
| Consumo típico em sleep | 2,37 µA a 3,3 V |
| Alcance de referência | Superior a 10 km com antena otimizada |
| Dimensões | 15,5 × 15 × 2,6 mm |
| Temperatura de operação | -40 °C a +85 °C |
| Temperatura de armazenamento | -40 °C a +85 °C |
Os valores elétricos são referências do fabricante. O consumo real varia
conforme tensão, potência de transmissão, firmware, ciclo de operação,
parâmetros de rádio e periféricos conectados.
O consumo típico de 2,37 µA em modo sleep permite
desenvolver dispositivos que permanecem longos períodos em repouso e
despertam apenas para realizar medições, processamento ou transmissão.
A autonomia final deve considerar o consumo dos sensores, o tempo de
processamento, as transmissões LoRa, a utilização do Bluetooth, a
potência configurada, as retransmissões e a eficiência do circuito de
alimentação.
Em aplicações alimentadas por bateria, recomenda-se dimensionar o
consumo utilizando o perfil completo de operação do dispositivo.
O datasheet informa alcance superior a
10 km com antena otimizada em condições de referência.
Esse valor não representa alcance garantido em todas as instalações.
O resultado real depende da antena, do cabo, da potência, dos parâmetros
LoRa, da altura, dos obstáculos, da interferência e das características
do ambiente.
A comunicação deve ser validada no local de uso, analisando indicadores
como RSSI, SNR, estabilidade do enlace, taxa de perda de pacotes e margem
de sinal.
O RAK11720 utiliza encapsulamento stamp para montagem na placa principal
do equipamento. O layout deve seguir o footprint e as recomendações
mecânicas fornecidas pela RAKwireless.
A alimentação deve permanecer estável durante os picos de transmissão,
com desacoplamento adequado e aterramento compatível com os requisitos
do módulo.
Os cabos e as antenas LoRa e BLE devem ser posicionados considerando o
gabinete, as estruturas metálicas, outros circuitos de RF e possíveis
fontes de interferência.
A Albacore comercializa a versão RAK11720-9-SM-I, destinada à faixa
AU915 e equipada com conectores MHF4/IPEX para antenas LoRa e BLE.
Sim. O módulo combina o transceptor LoRa SX1262 com Bluetooth 5.0
Low Energy integrado ao microcontrolador Ambiq Apollo3 Blue.
A variante com MHF4/IPEX possui conexões dedicadas às antenas dos
rádios LoRa e Bluetooth. Cada antena deve ser compatível com sua
respectiva frequência.
A inclusão das antenas deve ser confirmada na composição comercial da
oferta. O módulo possui os conectores para utilização com antenas
externas compatíveis.
Sim. O módulo é compatível com as Classes A, B e C da especificação
LoRaWAN 1.0.3.
Sim. O RAK11720 pode ser configurado para ativação LoRaWAN por OTAA
ou ABP.
Sim. Além do LoRaWAN, ele suporta comunicação LoRa P2P para redes
personalizadas entre dispositivos.
Sim. A API RUI3 permite desenvolver firmware personalizado e executar
a aplicação diretamente no RAK11720.
Não obrigatoriamente. O RAK11720 pode executar a lógica da aplicação,
ler sensores e controlar periféricos diretamente. Um MCU externo pode
ser utilizado quando a arquitetura do projeto exigir.
Sim. O módulo oferece comandos AT pela interface UART e também pode
ser acessado por BLE, conforme o firmware utilizado.
O módulo disponibiliza UART, I²C, SPI, ADC, GPIO e interface SWD para
depuração.
O RAK11720 opera entre 1,8 V e 3,6 V, com tensão típica de 3,3 V.
O datasheet informa consumo típico de 2,37 µA em sleep a 3,3 V.
Sim. A RAKwireless informa que o RAK11720 possui o mesmo tamanho e
footprint e é pin-compatible com o RAK3172. A substituição deve ser
validada de acordo com os sinais e recursos utilizados pelo projeto.
O RAK11720 pode ser utilizado com servidores compatíveis com a
especificação LoRaWAN suportada, desde que a frequência AU915 e os
parâmetros da rede estejam configurados corretamente.
Não. O valor representa uma condição de referência com antena
otimizada. O alcance real depende da instalação, da antena, do
ambiente e dos parâmetros de rádio.
O módulo pode operar entre -40 °C e +85 °C, conforme as condições
elétricas e mecânicas especificadas pelo fabricante.
Consulte o datasheet antes de desenvolver a placa eletrônica. O documento
apresenta pinagem, interfaces, características elétricas, footprint,
recomendações de soldagem, firmware e requisitos ambientais.
LoRaWAN e Bluetooth para dispositivos IoT
Utilize o RAK11720 no desenvolvimento de sensores, medidores,
dispositivos de telemetria e equipamentos IoT que precisam combinar
comunicação LoRaWAN de longo alcance com configuração e conectividade
local por Bluetooth.
| Peso | 0,15 kg |
|---|---|
| Dimensões | 1,5 × 1,55 × 0,03 cm |
