需要从家用 Wi-Fi 网络范围之外的树莓派项目发送数据吗？当然，你可以使用 Wi-Fi 扩展器，或一根很长的以太网线（最长可达 100m），但我们将在这里探讨其他更可靠的解决方案。

LoRa 是一种长距离无线电系统，可在低比特率（300bps 至 50kbps）下传输小数据包——非常适合物联网传感器等应用。它最大的优势是对噪声和干扰的抵抗力强，在农村地区可实现高达 15km（9 英里）的通信距离。LoRa 节点可以相互发送数据，也可以使用 LoRaWAN 网关接收多个信道——可以使用现有的网关（如 The Things Network），也可以使用自己的网关。

如果需要（远）更高的数据速率，可以选择 4G 蜂窝网络。我们在此介绍几款扩展板解决方案，以及一款用于超精确位置和时间戳的独立 GPS 模块。

警告！

无线电法规

LoRa 使用 ISM（工业、科学和医疗）无线电频段。任何人都可以在此频段无需许可即可进行广播，但必须遵守当地管理机构（如英国的 Ofcom、美国的 FCC、欧洲的 ETSI）制定的区域参数。这些参数包括对无线电频率、占空比和发射功率的限制。

在其他无线电频段（如 FM）上发射通常也有严格限制。在操作前请务必查阅您所在司法管辖区的法律。

SX1262 LoRa 节点模块（适用于树莓派 Pico）

这款 Waveshare LoRa 模块（£14/$19）基于 SX1262 收发器，与早期的 SX1276 相比，功耗更低，通信距离略有增加。该板配备双排母头，只需将带公头的树莓派 Pico 插入即可使用。它甚至将树莓派 Pico 的引脚引出到顶部。

除了 LoRa 模块本身，套件还附赠一块 600mAh 3.7V LiPo 电池，连接到板载充电 IC，因此您可立即用于远程供电。

请注意，The Pi Hut 销售的是适用于欧洲（包括英国）的 868MHz 频段版本，并附赠“短棒”天线；而 Waveshare 提供三个不同频率调谐的版本——请务必为您的地区选择正确的版本。

虽然 Waveshare 的文档不太容易理解，但有 C/C++ 库及一些示例代码可供尝试——没有 MicroPython 库，但您可以使用 现有的 SX126x 库。

评测

性价比极高，包含 LiPo 电池和天线。

Perpetuo LoRa

这款 一体化 LoRa 板（£21/$28）内置树莓派 RP2350 微控制器芯片（与树莓派 Pico 2 所用芯片相同），具备开始与 LoRaWAN 网络网关通信所需的一切。或者，您也可以在简单的点对点模式下与另一个 LoRa 节点配合使用。

该板搭载 Embit EMB-LR1276S LoRa 无线电模块，默认固件下工作在英国/欧洲标准 868MHz 载波频率，但可调整为使用 915MHz 频段。您还需要连接合适的外置射频天线——在为该板或任何其他 LoRa 板上电前，务必连接天线，否则可能造成损坏。

凭借低功耗模式，Perpetuo 能效极高。电源由 LiPo 电池（不含）提供，可通过 USB-C 端口充电。USB-C 端口还可配合可选太阳能板（通常需通过稳压器）使用，从而在离网状态下实现持续运行。Qwiic/STEMMA QT 接口便于添加一个或多个传感器。此外，该板提供 32 个标准引脚，其中包括 20 个 GPIO。

评测

能效出色的 LoRa 节点，配备实用的 Qwiic/STEMMA QT 接口。

带 OLED 的 LoRa Radio Bonnet

这款 LoRa “Bonnet”（£31/$42）可直接安装到任意标准 40 针树莓派计算机的 GPIO 引脚排母上。虽然 Adafruit 网站上标注为“915MHz”，但它既可使用北美/澳大利亚的 915MHz ISM 频段，也可使用欧洲的 868MHz 频段——只需在程序中设置正确的频段即可。幸运的是，CircuitPython 固件和库使其比某些其他板卡更容易设置和使用。

另一大亮点是 128 × 32 的 OLED 屏幕，可用于显示状态信息。此外，还有三个微型按钮，可用于创建用户界面或发送测试消息。

天线方面，您可将其连接到板上的 U.FL 接口，或直接在旁边的焊盘上焊接一段导线。一个小缺点是其 RFM95W 无线电模块虽然可靠且文档完善，但使用的是经典的 SX1276 LoRa 收发器，功耗效率不如某些较新型号。

评测

兼容任意树莓派，板载屏幕实用。

Clipper HAT Mini

如果需要从远程设备传输比小数据包更多的数据，4G 蜂窝网络是理想选择。除了低延迟外，它还提供充足的带宽——甚至可以传输视频，例如来自野生动物摄像头的视频。

这款纤薄的 Clipper HAT Mini（£30/$33）可完全贴合树莓派 Zero，如果使用扩展排针，也可与任意标准尺寸的 40 针型号兼容。该板基于 SIMCom A7683E 4G LTE 模块，支持 nano SIM 卡，上行速度最高可达 5Mbps（下行 10Mbps）。附加功能包括两个用户按钮、状态 LED 和 Qwiic/STEMMA QT 接口。使用 Pimoroni 的入门指南即可轻松设置。

请注意，该 HAT 专为英国和欧洲 4G LTE 蜂窝频段设计，不适用于其他地区。您还需要连接兼容天线到板上的 SMA 接口——Pimoroni 提供一种短棒（52mm）天线，价格低于 £4。

评测

超高性价比的纤薄 4G 扩展板。

PA1010D GPS 扩展板

虽然被宣传为 GPS 扩展板，但 Pimoroni 的这款微型扩展板在更新固件后也可与欧盟的 GALILEO 系统（以及其他系统）兼容。这意味着无论您身处何地，都能获取位置信息以及超精确的时间。

该板集成天线且功耗极低，其邮票大小的 PA1010D 模块（£30/$33）非常适合需要位置数据的便携式创客项目。它支持最多 210 个伪随机噪声（PRN）信道、99 个搜索信道和 33 个同时跟踪信道。在无重大遮挡的情况下，通常可在几秒内提供准确位置。

该板采用 Pimoroni 的 Breakout Garden 尺寸，可直接插入树莓派的 Breakout Garden HAT。或者，您也可以焊接随附的两根公排针之一，直接连接到 GPIO 引脚。

Pimoroni 的 Python 库让软件设置变得简单。您甚至可以通过 Michael Bell 的 PA1010D MicroPython 模块将其与树莓派 Pico 配合使用。

评测

适合便携项目，让您能追踪精确位置。

SIM7600G-H 4G HAT（适用于树莓派）

如果需要传输大量数据，无论您身处世界何地，这款 4G HAT（£80/$107）都能满足需求。其工业级 SIM7600G-H 4G 模块设计用于全球任意地区（名称中的“G”代表“全球”），支持多种 4G 蜂窝频率。它还支持 3G 和 2G 服务，甚至可处理短信和电话通话（通过 3.5mm 耳机插孔连接耳机）。

作为 LTE Cat 4 型号，其数据传输速率远高于 Cat 1bis 模块（如 Clipper HAT Mini）：上行最高可达 50Mbps（下行 150Mbps），实际速度可能因信号情况略低。为实现此功能，需使用随附的 USB 线将其连接到树莓派（同时连接 GPIO 引脚排母）。

该 HAT 附赠宽带 LTE 4G 天线和 GPS 天线——是的，它还内置 GPS 功能，支持多种定位系统。

评测

高端 4G HAT，具备更快的数据传输速率和内置 GPS。

iC880A-SPI LoRaWAN 集中器

您可以使用树莓派计算机和合适的“集中器”板构建自己的多信道 LoRaWAN 网关。适用于欧洲（包括英国）的 这款 868MHz 型号（€149）完全兼容 The Things Network 和 Stack；其他地区可查看 RAK 系列板卡。

在《树莓派官方杂志》中查找更多类似功能

本文刊登于《树莓派官方杂志》第 167 期，您可在线访问。您也可以订阅印刷版杂志。我们不仅全球配送，订阅 6 个月或 12 个月印刷版的用户还将免费获赠一枚 树莓派 Pico 2 W！

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