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Eine kurze Diskussion: Die Anwendung mehrerer drahtloser Kommunikationstechnologien bei NiceRF

03

Nov . 2025

Von sdga:

Abstrakt

Im Zeitalter des Internets der Dinge (IoT) beeinflusst die Übertragungsdistanz drahtloser Kommunikation maßgeblich die Reichweite und die Einsatzmöglichkeiten von IoT-Anwendungen. NiceRF Wireless Technology Co., Ltd. (NiceRF) widmet sich seit Langem der drahtlosen Kommunikation und betreibt kontinuierlich Produktentwicklung und -forschung für verschiedene Technologien wie LoRa, FSK/GFSK, DSSS, UWB und Vollduplex-Audio. Durch die systematische Optimierung der Frontend-Verbindung, einschließlich Leistungsverstärkern (PA) und rauscharmen Verstärkern (LNA), hat das Unternehmen zahlreiche Lösungen zur Verbesserung der effektiven Kommunikationsdistanz in unterschiedlichen Anwendungsszenarien entwickelt.

Dieser Artikel erläutert systematisch, wie NiceRF durch technologische Innovation und technische Optimierung längere und stabilere drahtlose Verbindungen in verschiedenen Anwendungsszenarien erzielt und sich zum Ziel gesetzt hat, eine der bevorzugten Optionen für Kunden im Bereich der drahtlosen Langstreckenkommunikation zu werden.

1. Die Logik der Langstreckenübertragung: Synergistische Anwendung mehrerer Kommunikationstechnologien

Wenn in der Branche von „drahtloser Langstreckenübertragung“ die Rede ist, denken viele natürlich an die LoRa-Technologie. Die Reichweite der Übertragung hängt jedoch typischerweise von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter die synergistische Optimierung von HF-Technik, Modulationsverfahren, Signalverarbeitung und Systemintegration.

NiceRF hat über verschiedene drahtlose Kommunikationstechnologien hinweg bei einigen Produkten durch Schaltungs- und Systemoptimierung von Leistungsverstärkern (PA) und rauscharmen Verstärkern (LNA) eine vergleichsweise überlegene Reichweite erzielt.

1.1 Die drei Säulen der Langstreckenübertragung

Um eine stabile drahtlose Fernkommunikation zu erreichen, sind gleichzeitig Anstrengungen in drei Dimensionen erforderlich:

  • Senderseite: Hohe Ausgangsleistung (PA-Technologie) Durch die Integration oder Verwendung externer Leistungsverstärker lässt sich die Sendeleistung von den üblichen 100 mW (20 dBm) auf 1 W (30 dBm), 5 W (37 dBm) oder sogar 30 W (45 dBm) erhöhen. Im Freiraummodell kann eine Leistungssteigerung von 3 dB theoretisch zu einer Reichweitenvergrößerung führen; der tatsächliche Effekt hängt vom jeweiligen Anwendungsfall, der Antenne und weiteren Faktoren ab. Die Hochleistungsproduktlinie von NiceRF deckt einen Leistungsbereich von ca. 160 mW bis 30 W ab und eignet sich für verschiedene Anwendungsbereiche wie städtische Umgebungen und Anwendungen über große Entfernungen.

  • Empfängerseite: Hochempfindlicher Empfang (LNA-Technologie) Durch rauscharme Verstärker und ein optimiertes Empfängerstreckendesign kann die Empfangsempfindlichkeit von -120 dBm auf -148 dBm verbessert werden. Im Freiraummodell kann jede Verbesserung der Empfindlichkeit um 3 dB theoretisch eine gewisse Reichweitensteigerung bewirken; der tatsächliche Effekt hängt jedoch von der jeweiligen Situation, der Antenne und weiteren Faktoren ab. Die maximale nominale Empfangsempfindlichkeit der LoRa-Module der NiceRF-Serie erreicht -148 dBm (abhängig von Chip und Konfiguration).

  • Modulationstechnologie: Störungsunterdrückung und Reichweite. Fortschrittliche Modulationsverfahren (wie CSS von LoRa und Spread Spectrum von DSSS) sowie Kanalcodierung werden eingesetzt, um in komplexen elektromagnetischen Umgebungen ein optimales Verhältnis zwischen Störungsunterdrückung und Übertragungsreichweite zu erzielen. In manchen Lösungen werden die Eigenschaften von LoRa und DSSS kombiniert, um beide Aspekte zu optimieren.

Technische Dimension

Implementierungsmethode

Technischer Vorteil von NiceRF

Beitrag zur Übertragungsdistanz

Sendeleistung

PA (Leistungsverstärker) Integration

Produkte im gesamten Leistungsbereich von 100 mW bis 30 W erhältlich

Steigerung der Leistung/Empfindlichkeit → Vergrößerung der Reichweite in einem typischen Freiraummodell; die tatsächlichen Ergebnisse hängen von Umgebung/Antenne/Protokoll ab.

Empfangsempfindlichkeit

Rauscharmer Verstärker (LNA) + Optimierte HF-Verbindung

Bis zu -148 dBm (LoRa126x-Serie)

Modulationstechnologie

LoRa + DSSS + FSK/GFSK

Fusion mehrerer Technologien zur Anpassung an unterschiedliche Szenarien

Gewährleistet eine stabile Verbindung in störungsanfälligen Umgebungen

Antennendesign

Kundenspezifische Antennenlösungen

Unterstützt mehrere gängige Frequenzbänder und die Antennenauswahl für verschiedene Anwendungsszenarien.

Eine Erhöhung des Antennengewinns um 3–8 dBi trägt zur Erweiterung der Reichweite bei; die konkrete Verbesserung variiert je nach Szenario.

1.2 Der Technologievorteil von NiceRF (Full-Stack-Lösung)

Im Gegensatz zu Herstellern, die sich auf eine einzige Technologie konzentrieren, verfügt NiceRF über umfassende Expertise in allen gängigen drahtlosen Kommunikationstechnologien und kann maßgeschneiderte Langstreckenlösungen auf Basis der tatsächlichen Kundenbedürfnisse anbieten:

  • LoRa-Technologie: Erreicht eine Übertragung über extrem große Entfernungen im Sub-GHz-Band mithilfe von Chips wie SX1262/SX1268/LLCC68 und erreicht im Freien Reichweiten von 15–20 km (unter typischen Bedingungen, abhängig von Höhe, Antenne, Leistung usw.).

  • FSK/GFSK-Technologie: In Szenarien, die höhere Datenraten erfordern, können durch Optimierung mit PA/LNA Übertragungsdistanzen von ca. 5-10 km erreicht werden (die Stabilität wird durch die Umgebung vor Ort beeinflusst).

  • DSSS Technology: Provides excellent anti-interference capability in industrial environments, ensuring reliable data transmission in complex electromagnetic conditions.

  • UWB Technology: Although UWB is primarily used for high-precision positioning, NiceRF’s UWB3000F27, through power optimization, can achieve about 1.5 km of two-way communication in open areas. In specific configurations, it offers a longer link than traditional low-power UWB solutions.

  • Full-Duplex Audio Technology: Audio modules like the SA618F30, with a 1W power output, enable long-range, real-time transmission of voice + data, suitable for emergency communications and special operations scenarios.

Core Philosophy: For NiceRF, “long-range” does not refer to how far a single product can transmit, but rather the goal of achieving better distance and stability under the same power conditions for any given wireless technology.

2. Long-Range Product Matrix: Power Coverage from 100mW to 30W

NiceRF has built a relatively complete portfolio of long-range wireless products, covering a wide range of application scenarios from medium power to ultra-high power.

2.1 High-Power Product Line

Product Model

Output Power

Core Technology

Typical Transmission Distance (Open/Suburban/Unobstructed Environment - Example Range)

Main Application Scenarios

LoRa6500Pro

5W (37 dBm)

LoRa + PA

Approx. 15-20 km

Smart Agriculture, Environmental Monitoring, Smart Cities

LoRaP30Pro

30W (45 dBm)

LoRa + Ultra-High Power PA

20 km+

Remote Wireless Control, Industrial Data Acquisition

SV6500Pro

5W (37 dBm)

FSK/GFSK + PA

10-15 km

Industrial Monitoring, Remote Control

Technology Highlights:

  • The LoRa6500Pro, as NiceRF’s high-power LoRa module, integrates a high-performance PA with an output power of up to 5W, making it representative in its power class.

  • Supports Mesh self-networking, allowing for further coverage extension through multi-hop relays.

  • Wide voltage input (12-30V), adaptable to various industrial environments.

2.2 High-Performance Multi-Band Products

Product Model

Output Power

Core Technology

Typical Transmission Distance (Open/Suburban/Unobstructed Environment - Example Range)

Main Application Scenarios

LoRa1121F33-1G9

2W (33 dBm)

LoRa + GFSK Dual-Mode

Approx. 10-15 km

Long-range wireless communication solutions

LoRa1120

160mW (22 dBm)

Multi-band (Sub-GHz + 2.4GHz + Satellite Band)

Approx. 4-5 km

Multi-scenario adaptation, global deployment

LoRa1262F30

2W (33 dBm)

LoRa + PA

Approx. 10-15 km

High-power long-range data transmission

Technology Highlights:

  • The LoRa1121F33 series offers optional multi-band and multi-protocol support, allowing flexible switching between 433/470/868/915MHz bands.

  • The LoRa1120 supports satellite bands, making it suitable for IoT applications in remote areas.

  • Integrated PA and LNA for dual optimization of both transmission and reception performance.

2.3 Cost-Effective Medium-Power Products

Product Model

Output Power

Core Technology

Typical Transmission Distance (Depends on antenna/height/protocol parameters)

Main Application Scenarios

LoRa-CC68

160mW (22 dBm)

LoRa(LLCC68) + LNA

Approx. 3-5 km

Low-cost, small-size IoT applications

LoRa1262/1268

160mW (22 dBm)

LoRa(SX1262/SX1268) + Ultra-High Sensitivity

Approx. 5-6 km

Low-power long-range sensor networks

MiniF27

800mW (29 dBm)

LoRa + Small-Footprint PA

Approx. 8-12 km

Small-size, high-power applications

RF3060

100 mW (20 dBm)

DSSS + LNA

Ca. 3-5 km

Hochstabile Langstreckenkommunikation

Technologie-Highlights:

  • Die LoRa-CC68-Serie verwendet den neuesten LLCC68-Chip und bietet niedrigere Kosten und einen geringeren Stromverbrauch, erreicht aber durch LNA-Optimierung Übertragungsdistanzen, die nahe an High-End-Lösungen heranreichen.

  • Die LoRa1262/1268-Serie zeichnet sich durch eine Empfangsempfindlichkeit von bis zu -148 dBm aus und ermöglicht so die Übertragung über große Entfernungen auch bei geringer Leistung.

  • Der MiniF27 integriert einen 800mW-Leistungsverstärker auf einer kleinen 16×16mm-Grundfläche und erzielt damit einen guten Kompromiss zwischen Größe und Leistung.

2.4 Produkte für spezielle Anwendungen

Produktmodell

Ausgangsleistung

Kerntechnologie

Typische Übertragungsdistanz (abhängig von Antennen-/Höhen-/Protokollparametern)

Hauptanwendungsszenarien

UWB3000F27

500 mW (27 dBm)

UWB + PA

Ca. 1,2 km (Zwei-Wege-Kommunikation)

Hochpräzise Positionierung + Datenübertragung über große Entfernungen

SA618F30

1W (30 dBm)

Vollduplex-Audio + PA

Ca. 2-3 km

Notfallkommunikation, Funkgerät für Spezialeinsätze

RF4463F30

1W (30 dBm)

FSK + PA

Ca. 3-5 km

Industrielle Fernbedienung

Technologie-Highlights:

  • Der UWB3000F27 bietet in einer leistungsstärkeren Konfiguration eine größere Reichweite als herkömmliche UWB-Systeme mit niedriger Leistung und erreicht durch die Integration eines Leistungsverstärkers die Doppelfunktion der Positionierung und Kommunikation.

  • Das SA618F30 unterstützt Vollduplex-Audioübertragung und ermöglicht so die gleichzeitige Sprach- und Datenkommunikation. Es eignet sich für Zwei-Wege-Funk- und Fernüberwachungsszenarien.

  • Für viele Produkte sind optionale Antennendesign-Dienstleistungen verfügbar, um die Abdeckungsleistung zu optimieren.

3. Kerntechnologieanalyse: Wie PA/LNA die Distanzbarriere durchbrechen

3.1 Leistungsverstärkertechnologie (PA)

Der Leistungsverstärker ist eine Schlüsselkomponente für die Übertragung über große Entfernungen. Zu den wichtigsten Designüberlegungen von NiceRF für die PA-Technologie gehören:

  • Mehrstufiges Leistungsgradientendesign: Von 100 mW bis 30 W, Unterstützung einer flexiblen Leistungsauswahl zur Erfüllung der Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien.

  • Hocheffiziente PA-Architektur: Durch optimierte Anpassungsnetzwerke und ein optimiertes Wärmeableitungsdesign kann ein Wirkungsgrad von ca. 60 % (abhängig vom jeweiligen Design) unter den angestrebten Frequenzbändern und Lastbedingungen erreicht werden, während gleichzeitig eine hohe Ausgangsleistung gewährleistet und somit der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung reduziert werden.

  • Breites Frequenzbandspektrum: Die PA-Designs decken gängige Frequenzbänder von 150 MHz bis 960 MHz ab und unterstützen die wichtigsten globalen ISM-Bänder.

  • Integrierte Schutzschaltungen: Eingebauter Überstrom-, Überspannungs- und Übertemperaturschutz zur Verbesserung der Betriebsstabilität in komplexen Umgebungen.

3.2 Rauscharme Verstärkertechnologie (LNA)

Die Verbesserung der Empfangsempfindlichkeit ist ebenso wichtig. NiceRF erzielt durch seine LNA-Technologie eine signifikante Optimierung der Empfangsleistung:

  • Extrem niedriges Rauschmaß: Das Rauschmaß des LNA liegt bei nur 1,5 dB, wodurch die Erhaltung schwacher Signale maximiert wird.

  • Hochleistungsdesign: Die LNA-Verstärkung kann 20 dB überschreiten, wodurch die Empfangsempfindlichkeit effektiv verbessert wird.

  • Großer Dynamikbereich: Übersättigt sich nicht in Umgebungen mit starkem Signal und kann schwache Signale effektiv verstärken.

  • Integrierte Filter: Eingebaute Bandpassfilter zur Unterdrückung von Störungen außerhalb des Frequenzbandes und zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses beim Empfang.

3.3 Systemvorteile der PA/LNA-Integration

Technischer Indikator

Ohne PA/LNA-Optimierung

Mit integriertem PA/LNA

Leistungsverbesserung

Sendeleistung

100 mW (20 dBm)

1W-30W (30-45 dBm)

Die Parameteroptimierung kann die Verbindungsleistung und die Reichweite deutlich verbessern; die konkreten Vorteile hängen von der Umgebung, der Antenne und den Protokollparametern ab.

Empfangsempfindlichkeit

-120 dBm

-148 dBm

Linkbudget

140 dB

193 dB

Theoretische Übertragungsdistanz

1-2 km

15-20 km (bei freier Sicht)

Ingenieurpraxis (Beispielbereich, typische Bedingungen):

Mit PA/LNA-Optimierung beträgt die Abdeckung etwa 3–5 km in städtischen Gebieten, 10–15 km in vorstädtischen/ländlichen Gebieten und 20 km in offenen Gebieten.

Die tatsächliche Reichweite hängt von Faktoren wie Antenne, Aufstellungshöhe, Gelände und Störungen ab und sollte auf Feldmessungen basieren.

4. Anwendungsbeispiele: Der Wert von Langstreckentechnologie in realen Szenarien

4.1 Intelligente Landwirtschaft: Drahtlose Abdeckung für großflächige landwirtschaftliche Flächen (Beispielreichweite, typische Bedingungen)

  • Herausforderung: Ein großer landwirtschaftlicher Betrieb mit einer Fläche von über 10 Quadratkilometern benötigte eine zentrale Steuerung hunderter Bewässerungspunkte. Die Kosten einer herkömmlichen kabelgebundenen Lösung wurden auf Hunderttausende RMB geschätzt, und die Wartung gestaltete sich schwierig.

  • Lösung: Es wurde das drahtlose Bewässerungs-Smart-Control-System von NiceRF für landwirtschaftliche Betriebe eingesetzt, wobei ein Sternnetzwerk auf Basis des LoRa6500Pro-Moduls aufgebaut wurde.

  • Systemarchitektur:

  • PC-Software: Unterstützt eine benutzerfreundliche Mensch-Maschine-Schnittstelle, die es dem Benutzer ermöglicht, Systemzeit und Bewässerungspläne einfach einzustellen.

  • Master Base: Integriert mit dem LoRa6500Pro-Modul empfängt sie Befehle vom PC und überträgt Parameter über drahtlose Langstreckenkommunikation an verschiedene Node-Einheiten.

  • Knoten: Intelligente Steuereinheiten, die auf den Feldern eingesetzt werden, drahtlose Befehle empfangen und Bewässerungsaufgaben autonom ausführen.

Anwendungsszenario eines intelligenten drahtlosen Bewässerungssystems für die Landwirtschaft

Abbildung 1: Anwendungsszenario des intelligenten drahtlosen Bewässerungssystems für die Landwirtschaft, das die Reichweite der drahtlosen Langstreckentechnologie auf großflächigen landwirtschaftlichen Flächen demonstriert.

PC-Steuerungssoftware-Schnittstelle für drahtloses Bewässerungssystem

Abbildung 2: PC-Steuerungssoftware-Oberfläche für das drahtlose Bewässerungssystem, die die Zeiteinstellung und Konfiguration von 5 Gruppen von Bewässerungsparametern unterstützt.

Hardware der Master-Basisstation (mit integriertem NiceRF-Modul)
Abbildung 3: Hardware der Master-Basisstation mit integriertem Langstrecken-Funkmodul von NiceRF und einer USB-zu-Seriell-Schnittstelle.

Hardware der Knotenausführungseinheit (Steuermagnetventil)

Abbildung 4: Hardware der Node-Ausführungseinheit, ausgestattet mit einer H-Brücken-Treiberschaltung zur Ansteuerung des Magnetventilschalters.

  • Arbeitsablauf:

  • Parametereinstellung: Der Benutzer sendet Bewässerungsbefehle von der PC-Software über die serielle Schnittstelle an die Master-Basisstation.

  • Drahtlose Übertragung: Die Master-Basisstation sendet die Parameter mithilfe des LoRa6500Pro an die vorgesehenen Knoteneinheiten.

  • Autonome Ausführung: Die Knoteneinheiten empfangen und speichern die Bewässerungsstrategie und steuern dann die Magnetventile präzise zu den voreingestellten Zeitpunkten.

  • Ergebnisse der Umsetzung:

  • Abdeckungsbereich: Eine einzelne Master-Basisstation deckte einen Radius von ca. 8 km ab (Beispielbereich) und erfüllte damit die Kommunikationsanforderungen des Projekts.

  • Kosteneinsparungen: Bei diesem Projekt wurden die Einsparungen bei den Verkabelungskosten auf etwa 80 % geschätzt.

  • Projektdauer: Ungefähr 3 Tage.

  • Zuverlässigkeit: Die Datenerfolgsrate während des Überwachungszeitraums lag bei etwa 99,5 %.

4.2 Umweltüberwachung: Langfristiger stabiler Betrieb in abgelegenen Gebieten

  • Herausforderung: Eine Umweltschutzbehörde musste 100 Luftqualitätsmessstationen in einem Berggebiet aufstellen, wobei die Abstände zwischen den Stationen 5 bis 15 Kilometer betrugen und sich die meisten davon in Gebieten ohne Stromnetz befanden.

  • Lösung: Das LoRa1262-Modul von NiceRF mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite in Kombination mit einem Solarenergiesystem.

  • Technologieauswahl:

  • Modul: LoRa1262 (Empfangsempfindlichkeit -148 dBm, Ruhestrom 1,9µA)

  • Netzwerktopologie: Sternnetzwerk mit 1 zentralem Gateway und 100 Überwachungsknoten.

  • Stromversorgungslösung: 10-W-Solarpanel + 12-Ah-Lithiumbatterie.

  • Ergebnisse der Umsetzung:

  • Übertragungsdistanz: Der am weitesten entfernte Knoten war 15 Kilometer vom Gateway entfernt, die Signalqualität war gut.

  • Akkulaufzeit: Ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb von mehr als 7 Tagen bei Regenwetter.

  • Datenzuverlässigkeit: Die Erfolgsquote der Datenmeldung in dieser Einsatzumgebung lag statistisch bei etwa 99,8 % und erfüllte damit die regulatorischen Anforderungen der Umweltbehörde.

4.3 Industrielle Automatisierung: Stabile Kommunikation in komplexen elektromagnetischen Umgebungen

  • Herausforderung: Ein Stahlwerk musste eine drahtlose Überwachung für 200 Anlagenteile vor Ort implementieren, an denen starke Störquellen wie Motoren und Frequenzumrichter vorhanden waren.

  • Lösung: Eine Hybrid-Modulationstechnologie aus DSSS + FSK von NiceRF, kombiniert mit den Hochleistungsmodulen der Serie SV650.

  • Wichtigste Designaspekte:

  • Störungsresistenz: Die DSSS-Spreizspektrumtechnologie verteilt das Signal über ein breiteres Frequenzband und widersteht so effektiv sowohl schmalbandigen als auch breitbandigen Störungen.

  • Hohe Ausgangsleistung: Die Ausgangsleistung von 500 mW gewährleistet eine Signaldurchdringung auch in komplexen Umgebungen.

  • LBT-Mechanismus: Die Funktion „Zuhören vor Sprechen“ vermeidet Kanalkonflikte und verbessert die Erfolgsquote der Kommunikation.

  • Implementierungsergebnisse (Beispieldaten, nur als Referenz):

  • Abdeckungsbereich: Deckt etwa 3 km² ab.

  • Kommunikationszuverlässigkeit: Erfolgsquote von ca. 98 % in Störszenarien; typische Latenz <100 ms.

  • Echtzeit-Performance: Die tatsächliche Performance hängt von den Gegebenheiten vor Ort ab und sollte durch Feldtests überprüft werden.

4.4 LoRaWAN-Netzwerk: Eine integrierte Lösung für vereinfachte Entwicklung

Nachfolgend finden Sie Beispieldaten aus der internen Validierungsumgebung der Lösung. Konkrete Ergebnisse sollten auf Feldtests des Projekts basieren.

  • Herausforderung: Die traditionelle LoRaWAN-Netzwerkarchitektur ist komplex und besteht aus vier Teilen: Knoten, Gateways, einem Netzwerkserver und einem Anwendungsserver, was zu hohen Entwicklungs- und Wartungskosten führt.

  • Lösung: NiceRF hat einen All-in-One-LoRaWAN-Gateway-Server auf den Markt gebracht, der Gateway, Netzwerkserver und Anwendungsserver in einem einzigen Raspberry Pi integriert.

Systemarchitektur des NiceRF All-in-One LoRaWAN-Gateway-Servers

Abbildung 5: Systemarchitekturdiagramm des NiceRF All-in-One LoRaWAN Gateway-Servers, das den kompletten Datenfluss vom Knoten zur Benutzeranwendung zeigt.

  • Vorteile der Lösung:

  • Vereinfachte Architektur: Das komplexe Backend-Serversystem wird in einer einzigen Hardwareeinheit zusammengefasst.

  • Einheitliche Entwicklungsumgebung: Alle Programme laufen in der Linux-Umgebung des Raspberry Pi und kommunizieren über lokale Sockets.

  • Beschleunigtes Prototyping: Entwickler müssen sich nur auf die Endknoten und die Anwendungsdatenverarbeitung konzentrieren, da Transaktionen auf der Protokollschicht automatisch abgewickelt werden.

  • Datenfluss:

  • Uplink-Datenübertragung:

  1. Der Knoten sendet Daten an das Gateway-Programm.

  2. Das Gateway-Programm sammelt und kapselt die Daten.

  3. Das Gateway-Programm sendet die Daten über einen Socket an das Server-Programm.

  4. Das Serverprogramm empfängt die Daten und entschlüsselt sie nach erfolgreicher Überprüfung.

  5. Das Serverprogramm gibt die entschlüsselten Daten über die serielle Schnittstelle zur Verfügung, damit der Benutzer darauf zugreifen kann.

  • Downlink-Datenübertragung:

  1. Das Serverprogramm empfängt Daten vom seriellen Port-Eingang.

  2. Das Serverprogramm verschlüsselt und überprüft die Daten vom seriellen Port.

  3. Das Serverprogramm sendet die verschlüsselten Daten über einen Socket an das Gateway-Programm.

  4. Das Gateway-Programm sendet die verschlüsselten Daten an den Knoten.

  5. Der Knoten empfängt und verarbeitet die Daten.

  • Ergebnisse der Umsetzung:

  • Entwicklungszyklus: Die Einrichtung eines kompletten LoRaWAN-Netzwerks von Grund auf dauert nur 1 Tag.

  • Kosteneinsparungen: Spart Server- und Cloud-Plattformgebühren im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen.

  • Flexibilität: Unterstützt den lokalen Einsatz und hält die Daten innerhalb des Werksgeländes, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.

5. Die große Reichweite von LoRaWAN-Netzwerken

5.1 Faktoren, die die LoRaWAN-Übertragungsdistanz beeinflussen

Als Low-Power Wide-Area Network (LPWAN)-Protokoll, das speziell für die Kommunikation über große Entfernungen entwickelt wurde, wird die Übertragungsdistanz von LoRaWAN von mehreren Faktoren beeinflusst:

Einflussfaktor

Auswirkungen auf die Entfernung

NiceRFs Optimierungslösung

Sendeleistung

17 dBm – 36 dBm ist üblich

Unterstützt Hochleistungsmodule von 1W-5W.

Empfangsempfindlichkeit

-130 dBm bis -148 dBm

Die LoRa126x-Serie erreicht -148 dBm

Antennengewinn

2-8 dBi

Unterstützt kundenspezifische Hochleistungsantennen

Einsatzort

Je offener, desto größer die Distanz

Unterstützt Vor-Ort-Begehungen und Implementierungsempfehlungen

Spreizfaktor (SF)

SF7-SF12, höhere SF-Werte bedeuten größere Entfernung

Unterstützt adaptive SF-Anpassung

Frequenzband

Sub-GHz bietet eine bessere Durchdringung

Vollständige Frequenzbandoptionen: 433/470/868/915 MHz

5.2 Typische Übertragungsdistanzen in verschiedenen Szenarien

  • Offene/Vorstädtische/Uneingeschränkte Umgebungen:

  • Standard: 5 km - 15 km

  • Hohe Leistung oder große Höhe: 20 km+

  • Städtische/Gebäude-/Halbverdeckte Umgebungen:

  • 1 km - 5 km (abhängig von der Aufstellung und der Antennenhöhe)

  • Untertage-/Bergwerks-/Tunnelumgebungen/Umgebungen mit schwachem Signal:

  • Erfordert Relais oder dedizierte Gateway-Lösungen und erreicht typischerweise Reichweiten von 500 m bis 2 km.

5.3 Die umfassende LoRaWAN-Langstreckenlösung von NiceRF

  • Solution Components:

  • Gateway: LoRaWAN1302 Gateway or All-in-One Gateway Server

  • Node Modules: LoRa1121 / LoRa6500Pro / LoRa1262 series

  • Antenna: High-gain outdoor antenna

  • Deployment: Outdoor wall-mount or high-point deployment

  • Coverage Capability:

  • Urban Environment: Around 3-5 km

  • Suburban Environment: 8-15 km

  • Open Environment: 15-20 km+

6. Comparison of Global Wireless Technologies: NiceRF’s Solution Points and Comparative Examples

6.1 Technology Comprehensiveness Comparison

Technology Category

NiceRF

Competitor A (Focus on LoRa)

Competitor B (Focus on FSK)

LoRa Technology

✅ Full product series

✅ Full product series

❌ No public products found

FSK/GFSK Technology

✅ Full product series

❌ No public products found

✅ Full product series

DSSS Technology

✅ Full product series

❌ No public products found

❌ No public products found

UWB Technology

✅ Supported

❌ No public products found

❌ No public products found

Full-Duplex Audio

✅ Supported

❌ No public products found

( Partially supported

PA/LNA Integration Capability

✅ 100mW-30W power range

( Only on some products

( Only on some products

Customization Services

✅ ODM/OEM/Antenna Design

( Limited support

( Limited support

6.2 Long-Range Performance Comparison

Taking LoRa technology as an example, here is a comparison of long-range performance between NiceRF and competitors:

Performance Indicator

NiceRF LoRa6500Pro Module

Competitor Module

Comparative example of public specs, results vary by scenario

Output Power

5W (37 dBm)

1W (30 dBm)

7 dB higher, 2x distance increase

Receive Sensitivity

-148 dBm

-137 dBm

11 dB higher, 3x distance increase

Link Budget

185 dB

167 dB

18 dB higher, 8x distance increase

Transmission Distance (Open Area)

15-20 km

5-8 km

2-3x

Transmission Distance (Urban)

5-8 km

2-3 km

2-3x

6.3 Comprehensive Service Capability Comparison

Service Item

NiceRF

Competitors

Product Customization

✅ Supports frequency, power, interface customization

( Limited support

Antenna Design

✅ Supports multi-scenario antenna solutions

( Antenna solutions mainly configured by the customer

Certification Services

✅ Assists with global certifications like FCC/CE/IC

( Partially supported

Technical Support

✅ 14 years of experience, rapid response

( Support methods subject to their official service policy

Supply Chain Stability

✅ Own factory, controllable lead times

( Supply model mainly relies on partners

7. Core Competitiveness: Making Customers Think of NiceRF for Wireless Needs

7.1 Technical Depth: 14 Years of Focus on Wireless Communication

  • Full-Stack Mastery: From RF circuit design, antenna matching, and protocol stack development to system integration, NiceRF possesses a complete technology chain.

  • Continuous Innovation: Continuously invests in R&D to drive product iteration.

  • Patent Accumulation: Has obtained dozens of patents related to wireless communication, covering core areas such as PA/LNA design, modulation technology, and networking protocols.

7.2 Product Breadth: Covering Multiple Mainstream Wireless Technologies

  • LoRa Series: From the low-power LoRa-CC68 to the high-power LoRa6500Pro, meeting different power requirements.

  • FSK/GFSK Series: SV series, RF series, suitable for high-speed data transmission scenarios.

  • DSSS Series: RF3060, RF3120 series, with good anti-interference characteristics, helping to improve reliability in complex environments.

  • UWB Series: UWB3000 series, combining high-precision positioning with long-range communication.

  • Audio Series: SA618F30 and other full-duplex audio modules to meet voice communication needs.

  • LoRaWAN Series: Gateways, nodes, all-in-one servers, supporting combined applications of LoRaWAN-related components.

7.3 Service Depth: More Than a Module Supplier, a Technology Partner

  • ODM/OEM Customization: Customizes frequency bands, power, interfaces, and appearance according to customer needs.

  • Antenna Design Services: Supports the entire antenna solution process from simulation design to sample testing.

  • Certification Acceleration: Helps customers quickly pass global certifications such as FCC, CE, IC, and SRRC.

  • Technical Training: Provides wireless communication technology training to help customers get up to speed quickly.

  • Supply Chain Support: Owns its factory, ensuring controllable lead times and long-term stable supply guarantees.

7.4 Brand Value

  • Industry Reputation: Has served over a thousand customers, with products used in more than 100 countries and regions worldwide.

  • Technical Recognition: Has won multiple industry technology innovation awards and is recognized as a National High-Tech Enterprise.

  • Ecosystem Building: Cooperates with or adapts to the ecosystems of international chip manufacturers such as Semtech, Nordic, TI, and Renesas.

  • Brand Promotion: Continuously enhances brand influence through industry exhibitions like the China Hi-Tech Fair and the Guangzhou International Fire Safety Exhibition.

  • Brand Vision: Strives to become a trusted wireless communication technology partner for engineers and enterprises.

8. Conclusion

In the era of the Internet of Everything, the transmission distance of wireless communication directly determines the coverage, deployment cost, and user experience of IoT applications. With 14 years of technological accumulation, NiceRF has built a diverse wireless technology system ranging from LoRa, FSK/GFSK, and DSSS to UWB and full-duplex audio. Through deep integration of PA/LNA, it continuously optimizes the link budget and coverage performance of various technologies.

NiceRF’s core competitiveness lies not in any single technology, but in its mastery of the full technology stack, coverage of the full power spectrum, and comprehensive services. Whether it’s a smart agriculture application requiring 5W high power, an environmental monitoring network needing ultra-high sensitivity, or an industrial automation scenario demanding anti-interference capabilities, NiceRF can provide solution options that fit the scene.

Von drahtlosen Bewässerungssystemen in der intelligenten Landwirtschaft bis hin zum stabilen Langzeitbetrieb in der Umweltüberwachung, von störungsfreier Kommunikation in der Industrieautomation bis zur vereinfachten Implementierung von LoRaWAN-Netzwerken – die Langstreckenübertragungstechnologie von NiceRF hat sich in vielfältigen Branchen bewährt. Auch in Zukunft wird NiceRF der Philosophie „Integrität als Basis, Innovation für die Zukunft!“ treu bleiben, um weitergehende und stabilere drahtlose Verbindungen zu realisieren und sich als bevorzugter Partner für Kunden im Bereich der drahtlosen Langstreckenkommunikation zu etablieren.

Referenzen

NiceRF Wireless Technology Co., Ltd. (2023). Drahtloses Bewässerungssystem für landwirtschaftliche Betriebe. https://www.nicerf.cn/scheme/show/id/41 NiceRF Wireless Technology Co., Ltd. (2020). LoRaWAN-Gateway-Server. https://www.nicerf.cn/scheme/show/id/17 Offizielle Website von NiceRF Wireless Technology Co., Ltd. https://www.nicerf.com NiceRF Wireless Technology Co., Ltd. (2025). Produktkatalog – 22.08.2025 – Neueste Ausgabe. NiceRF.

Anhang: Vollständige Liste der NiceRF-Langstreckenprodukte

A. LoRa-Serie Langstreckenprodukte

Produktmodell

Ausgangsleistung

Empfangsempfindlichkeit

Schnittstelle

Hauptmerkmale

LoRa6500Pro

5 W (37 dBm)

-148 dBm

TTL/RS485

Hohe Leistung, Mesh-Netzwerk

LoRaP30Pro

30 W (45 dBm)

-139 dBm

TTL/RS232/RS485

Extrem hohe Leistung, über 20 km Reichweite

LoRa1121F33-1G9

2 W (33 dBm)

-148 dBm

SPI

Mehrband-, Dualmodus

LoRa1121F33-2G4

2 W (33 dBm)

-148 dBm

SPI

2,4 GHz hohe Leistung

LoRa1262F30

2 W (33 dBm)

-148 dBm

SPI

Hochleistungs-Frontend-Modul

LoRa1268F30

1W (30 dBm)

-148 dBm

SPI

433/470 MHz hohe Leistung

LoRa1120

160 mW (22 dBm)

-140 dBm

SPI

Mehrband, Satellitenband optional

LoRa1262/1268

160 mW (22 dBm)

-148 dBm

SPI

Extrem hohe Empfindlichkeit, geringer Stromverbrauch

LoRa-CC68

160 mW (22 dBm)

-129 dBm

SPI

Kostengünstig, kleine Größe

MiniF27

800 mW (29 dBm)

-148 dBm

SPI

Klein, aber leistungsstark

B. FSK/GFSK-Serie Langstreckenprodukte

Produktmodell

Ausgangsleistung

Schnittstelle

Hauptmerkmale

SV6500Pro

5 W (37 dBm)

TTL/RS232/RS485

Hochleistungs-FSK, Mesh-Netzwerk

SV652

500 mW (27 dBm)

TTL/RS232/RS485

Mittlere Leistung, kostengünstig

RF4463F30

1W (30 dBm)

SPI

FSK-Frontend-Modul

C. DSSS-Serie Langstreckenprodukte

Produktmodell

Ausgangsleistung

Schnittstelle

Hauptmerkmale

RF3120F27

800 mW (29 dBm)

SPI

0,5 ppm TCXO, hohe Stabilität

RF3060

100 mW (20 dBm)

SPI

Klein, energiesparend

Mini3120

100 mW (20 dBm)

SPI

Ultrakleine Größe

D. UWB-Serie Langstreckenprodukte

Produktmodell

Ausgangsleistung

Übertragungsdistanz

Hauptmerkmale

UWB3000F27

500 mW (27 dBm)

1,5 km (Offenes/Vorstädtisches/Uneingeschränktes Umfeld - Beispielreichweite)

Hochleistungs-UWB, Positionierung + Kommunikation

UWB3000F00

1 mW (0 dBm)

300 m

UWB-Positionierung mit geringem Stromverbrauch

E. Langstrecken-Audiokommunikationsserie

Produktmodell

Ausgangsleistung

Übertragungsdistanz

Hauptmerkmale

SA618F30

1W (30 dBm)

2-3 km

Vollduplex-Audio + Daten

SA316F30

1W (30 dBm)

1-2 km

HiFi-Audioübertragung

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Schwerpunkt auf drahtloser Kommunikation, kontinuierliche Verbesserung der Netzabdeckung und Verbindungsqualität.


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