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RakWireless WisDuo RAK11160 Breakout-Board RAK11161 Dual-MCU LoRaWAN EU

Artikelnummer: Rak-315063
Typ: Lose Stiftleiste
Bänder: 800MHz für EU868/IN865/RU864
Angebotspreis 30,40 €
incl. VAT
excl. VAT
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RakWireless WisDuo RAK11160 Breakout-Board RAK11161 Dual-MCU LoRaWAN EU

RakWireless WisDuo RAK11160 Breakout-Board RAK11161 Dual-MCU LoRaWAN EU

Das RAK11160-Breakout-Board ist ein Evaluierungsboard für das WisDuo RAK11160 Stamp-Modul.

Das WisDuo RAK11160 Stamp-Modul auf diesem Breakout-Board ist ein Dual-Core-Modul mit geringem Energieverbrauch für LoRaWAN , das den STM32WLE5-LoRa-Controller mit einem ESP32-C2-Chip für WiFi - und BLE -Konnektivität kombiniert. Diese einzigartige Architektur ist für IoT-Anwendungen konzipiert, die drahtlose Kommunikation über große Entfernungen und gelegentliche Aufgaben mit hoher Bandbreite wie MQTT-Weiterleitung oder OTA-Updates erfordern.

 

Entwicklungsmodi

Das RAK11160-Breakout-Board unterstützt zwei Entwicklungsmodi:

  • Standalone: Programmieren Sie den STM32WL mit dem RUI3 SDK von RAK für das Auslesen von Sensoren und den LoRaWAN -Betrieb.
  • Dualmodus: Verwenden Sie das STM32WL-Modul für LoRaWAN und aktivieren Sie das ESP32 , wenn WiFi/MQTT/BLE -Funktionen benötigt werden. Datenfluss und Logik können mit benutzerdefinierter Firmware verwaltet werden.

 

Pin-Anschlüsse und Schnittstellen

Dieses Evaluierungsboard führt alle Pins des RAK11160 über Stiftleisten heraus:

  • 2-polige Stiftleisten für die GPIOs, SPI, I2C des STM32WLE5
  • 1-polige Stiftleiste für die GPIOs des ESP32-C2
  • 1-polige Stiftleiste zum Debuggen des STM32WLE5 über die SWD -Schnittstelle
  • 1-polige Stiftleiste zum Debuggen und Flashen des ESP32-C2 über UART
  • 1-polige Stiftleiste zum Debuggen und Flashen des STM32WL5 über UART
  • 1-Reset-Taste
  • 1 Bootmodus-Taste für den  STM32WLE5
  • 1 Bootmodus-Taste für den  ESP32-C2

 

Taktstabilität

Für eine bessere Frequenzstabilität über den Temperaturbereich verwendet der  STM32WLE einen  TCXO zur Takterzeugung.

 

Bestelloptionen

Der Einfachheit halber können Sie das  RAK11160-Breakout-Board mit  bereits angelöteten Stiftleisten oder  lose zum eigenen Anlöten bestellen.

 

Warum Sie das RAK11160-Breakout-Board benötigen

Intelligentere, langlebigere IoT-Geräte entwickeln mit dem RAK11160-Evaluierungsboard. Dank seiner ultr stromsparende Steuerung und zwei drahtlose Technologien, ist es perfekt für Anwendungen wie batteriebetriebene Sensoren, entfernte Datenprotokollierung, und Asset-Tracking bei denen Energieeffizienz und Flexibilität entscheidend sind.

Warum es nützlich ist:

  • Akkulaufzeit verlängern: Der ESP32 wird vollständig ausgeschaltet, wenn er nicht benötigt wird.
  • Überall einfach verbinden: LoRaWAN, WLAN, BLE und P2P in einem Modul
  • Daten sicher speichern: Der integrierte Speicher verhindert Datenverluste während Offline-Zeiten.
  • Vereinfachen Sie Ihr IoT-Design: Die kompakte Größe passt in nahezu jedes Projekt.

 

Wichtige Merkmale des RAK11160-Breakout-Boards

  • Dual-MCU-Architektur: STM32WLE5 (LoRa) + ESP32-C2 (WLAN/BLE)
  • STM32WLE5-LoRa-Transceiver mit TCXO (2,5 ppm) für hohe Frequenzstabilität
  • ESP32-LoRa mit niedrigem Stromverbrauch: Tiefes Ausschaltmodus (~1 µA), wenn inaktiv
  • LoRaWAN-1.0.4-konform, Klasse A/B/C
  • Unterstützt LoRaWAN und LoRa P2P
  • MQTT-/HTTP-Funktionalität über den ESP32 mit Weiterleitung an die Cloud
  • BLE-/WLAN-Scanning für Standortdienste oder die Einrichtung
  • Intelligente Leistungssteuerung: Der STM32 steuert den ESP32 über den EN-Pin
  • Kompakter Formfaktor: 29x40x4,28 mm großes Breakout-Board
  • Versorgungsspannung: 3,0 ~ 3,6 V
  • Betriebstemperatur: -40 °C bis +85 °C
  • Frequenzbereich: 150 MHz bis 960 MHz
  • Flash/RAM: STM32WLE5 (256 KB Flash / 64 KB RAM), ESP32-C2 (2 MB Flash)
  • Schnittstellen: UART, I2C, SPI, GPIO
  • Entwicklung mit dem RUI3-SDK für STM32 sowie ESP-IDF oder Arduino für ESP32
  • Ideal für: stromsparende MQTT-Sensorknoten, standortbezogene Tracker, OTA-fähige Smart-Geräte
  • Unterstützte LoRaWAN-Bänder: EU868, US915, AU915, AS923, IN865 und weitere
  • LBT-Unterstützung für AS923-1 (Japan) 

 

Anwendungsbeispiele für das RAK11160-Breakout-Board

Dieses Board ermöglicht es Entwicklern, sich auf die Lösung von Anwendungsproblemen zu konzentrieren, statt auf Hardwarebeschränkungen.

Anwendungsfall Nr. 1: Test eines entfernten Sensors

Beim Einsatz von Umweltsensoren in einer frühen Entwicklungsphase verwendet ein Team das RAK11160-Entwicklungsboard, um das Energieverhalten bei variablen Auslastungszyklen zu testen.. Dieser Ansatz hilft dem Team, Datenübertragungspläne zu optimieren bevor es kundenspezifische Leiterplatten entwickelt.

Anwendungsfall Nr. 2: Gateway für Logistikdaten

Ein Start-up, das ein Gateway zur Paketverfolgung entwickelt, integriert dieses extrem stromsparende IoT-Board, um Datenweiterleitungs-Workflows prototypisch entwickeln. Damit können sie die Umschaltung zwischen realen Netzwerken validieren bevor Sie sich auf die Serienproduktion der Hardware festlegen.

 

Vergleichstabelle: RAK3272, RAK11161 und RAK3212

Funktion / Modell RAK3272 RAK11161
(Dieses Produkt)
RAK3212
MCU STM32WLE5 STM32WLE5 + ESP32-C2 ESP32-S3 + SX1262
Konnektivität LoRa / LoRaWAN LoRa + WLAN + BLE LoRa + WLAN + BLE
Architektur Single-MCU Dual-MCU (STM32WL steuert den ESP32 über EN) Single-MCU mit höherer Rechenleistung
Energiestrategie Extrem niedriger Stromverbrauch Der STM32 übernimmt LoRa, während der ESP32 im Ruhezustand vollständig ausgeschaltet wird Unterstützung für niedrigen Stromverbrauch: optimierte Schlafmodi des ESP32-S3
Anwendungsfokus Niedriger Stromverbrauch
LoRaWAN-Sensoren
Batteriebetriebene Sensoren mit Cloud-Synchronisierung über WLAN/BLE Leistungsstarkes IoT, mUI, Meshtastic, Edge-KI
Speicher und Arbeitsspeicher STM32WLE5: 256 KB Flash + 64 KB RAM

STM32WLE5: 256 KB Flash + 64 KB RAM

ESP32-C2: 2 MB Flash + 272 KB RAM

ESP32-S3: 16 MB Flash + 8 MB PSRAM 
Entwicklungsplattform RUI3-SDK / AT-Befehle RUI3 für STM32WL + ESP-IDF / Arduino für ESP32-C2 ESP-IDF / Arduino / PlatformIO
Bauform 25.4 × 32.3 mm
Breakout-Platine
29 × 40 mm
Breakout-Platine
29 × 40 mm
Breakout-Platine

 

Lieferumfang

  • 1 RAK11160 Breakout-Platine
  • 1 PCB-WLAN-/BLE-Antenne (MHF4-Anschluss)
  • 1 PCB-LoRa-Antenne (MHF4-Anschluss)
  • 3 Stiftleisten (1×9-polig)
  • 3 Stiftleisten (1×5-polig)
  • 1 Flachbandkabel (40-polig)

 

Erste Schritte mit der RAK11160 Breakout-Platine

 

Häufig gestellte Fragen

Wie verbessert die Dual-MCU-Architektur die Flexibilität bei der Entwicklung?

Diese Platine integriert zwei separate MCUs: eine speziell für LoRaWAN-Aufgaben und eine weitere für WLAN-/BLE-Funktionen (STM32WLE5 + ESP32-C2). Diese Trennung ermöglicht es Entwicklern, die Kommunikation über große Entfernungen kontinuierlich aufrechtzuerhalten und die Konnektivität mit höherer Bandbreite nur bei Bedarf zu aktivieren. Dadurch wird der Stromverbrauch in Ruhephasen reduziert und eine unabhängige Firmware-Entwicklung für jede MCU ermöglicht. So lässt sich die Logik leichter an unterschiedliche Betriebsprofile anpassen, ohne die grundlegende Funkfunktionalität zu beeinträchtigen.

Wie wird die Kommunikation zwischen STM32 und ESP32 weitergeleitet?

Der STM32 fungiert normalerweise als Master und sendet Befehle über UART oder SPI an den ESP32, wenn WLAN- oder BLE-Aufgaben erforderlich sind. Er aktiviert den ESP32 über den EN-Pin, tauscht Daten aus und schaltet ihn anschließend zur Energieeinsparung und zur Vermeidung von Konflikten wieder aus.

Kann ich die Platine ausschließlich im Single-MCU-Modus verwenden?

Ja, Sie können das Modul wie ein Single-MCU-System betreiben, indem Sie den ESP32 (über den EN-Pin) ausgeschaltet lassen und nur den STM32WLE5 für Ihre LoRa- und Sensoranwendungen verwenden. Der ESP32 verbraucht im ungenutzten Zustand praktisch keinen Strom (nahezu vollständige Abschaltung). So werden viele stromsparende LoRa-Anwendungen effektiv betrieben (nur der LoRa-Kern). Wenn Sie keine WLAN-/BLE-/MQTT-Weiterleitung benötigen, können Sie den ESP32 bei der Firmware-Entwicklung vollständig ignorieren.

Sie müssen sicherstellen, dass Ihre Firmware oder Boot-Logik den ESP32 niemals unbeabsichtigt aktiviert. Wenn Ihre Hardware dies zulässt, sollten Sie die Stromversorgung des ESP32 bis zum tatsächlichen Bedarf physisch isolieren oder sperren.

Kann dieses Board ohne das Schreiben einer eigenen Firmware verwendet werden?

Ja. Entwickler können zunächst das bereits vorhandene RUI3 SDK auf dem STM32-Kern verwenden, das eine auf AT-Befehlen basierende Steuerung für grundlegende Funktionen unterstützt. Dadurch können Funkverhalten und Datenübertragung frühzeitig getestet werden, bevor eine vollständige Firmware geschrieben wird. Um jedoch den Dual-Mode-Betrieb oder erweiterte Logik (z. B. die bedingte Aktivierung von WiFi) zu nutzen, ist eine eigene Firmware erforderlich, die beide Mikrocontroller koordiniert.

Wie sollte das Energiemanagement bei der Verwendung beider Mikrocontroller gestaltet werden?

Ein gängiger Ansatz besteht darin, den STM32-Kern für stromsparende LoRaWAN-Vorgänge aktiv zu lassen und den ESP32-Kern vollständig auszuschalten, bis Aufgaben mit hoher Bandbreite erforderlich sind. Der STM32 kann die Stromversorgung des ESP32 über einen Enable-Pin steuern, sodass der zweite Mikrocontroller nur dann Strom verbraucht, wenn er aktiv Aufgaben wie Datenübertragungen oder OTA-Updates ausführt. Diese Strategie trägt dazu bei, die Batterielebensdauer bei Feldeinsätzen zu verlängern.

Wie hoch ist der Stromverbrauch, wenn der ESP32 ausgeschaltet ist bzw. sich im Energiesparmodus befindet?

Das Board kann etwa 6 µA verbrauchen, wenn der ESP8684 (d. h. der ESP32-ähnliche WiFi-/BLE-Koprozessor) ausgeschaltet ist und sich der STM32WLE5 im Tiefschlafmodus befindet. Der ESP32 wird vom STM32 über den EN-Pin gesteuert, sodass der ESP32 vollständig ausgeschaltet werden kann (mit einem Verbrauch von etwa 1 µA oder weniger), wenn er nicht benötigt wird. Als bewährte Vorgehensweise sollten Sie eigene Messungen mit einem Strommessgerät für den µA-Bereich in Ihrem vorgesehenen Anwendungsszenario durchführen (einschließlich angeschlossener Sensoren, Reglerverlusten usw.).

Wie handhabt das Board die Kommunikationstaktung zwischen den beiden Mikrocontrollern?

Der STM32 dieses LoRaWAN- und WiFi-Evaluierungsboards für Prototyping fungiert als primärer Controller und entscheidet, wann der ESP32 aktiviert wird. Entwickler können Signalisierungsprotokolle über gemeinsam genutzte GPIO- oder UART-Leitungen implementieren, um die Übergabe und Synchronisierung von Daten auszulösen. Dieser Ansatz vermeidet Nebenläufigkeitsprobleme, indem sichergestellt wird, dass immer nur ein Mikrocontroller die Kommunikation verwaltet. Dadurch werden während des Betriebs vorhersehbare Übergänge zwischen Zuständen mit geringem Stromverbrauch und Zuständen mit hohem Datendurchsatz ermöglicht.

Welche LoRa-Bänder und Regionen werden unterstützt?

Das RAK11160 Breakout-Board unterstützt die folgenden LoRa-/LoRaWAN-Frequenzbänder und Regionen:

  • EU433
  • CN470
  • IN865
  • EU868
  • AU915
  • US915
  • KR920
  • RU864
  • AS923-1 / AS923-2 / AS923-3 / AS923-4

Wie flasht man die Firmware auf beiden Mikrocontrollern?

Flashen Sie den STM32WLE5 über die SWD- oder UART-Schnittstelle mit RUI3-Tools. Programmieren Sie den ESP32-C2 über seinen UART-Header mit ESP-IDF oder Arduino. Der STM32 steuert typischerweise, wann der ESP32 eingeschaltet wird. Stellen Sie daher beim Flashen jedes Mikrocontrollers die korrekten Boot- und Reset-Sequenzen sicher.

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FedEx Regional Economy Über 100,00 € Kostenlos 3–5 Werktage

Bestellungen in der EU können je nach Lagerbestand aus unserem Lager in München oder gegebenenfalls aus unserem Lager in Shenzhen abgewickelt werden. Für EU-Mitgliedstaaten übernimmt OpenELAB, sofern erforderlich, die anfallenden Einfuhrzölle und Steuern im Rahmen des DDP-Service.

2.3 Vereinigte Staaten

Region Versandmethode Bestellwert Kosten Voraussichtliche Lieferzeit
USA Festland
(50 Bundesstaaten)
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USPS Ground Advantage Über 45,00 € Kostenlos 3–7 Werktage
USPS Priority Mail €0.00 - €45.00 €16.95 1–4 Werktage
USPS Priority Mail Über 45,00 € €14.95 1–4 Werktage
USA außerhalb des Festlands
(AK, HI, PR usw.)
USPS Ground Advantage €0.00 - €60.00 €6.95 5–9 Werktage
USPS Ground Advantage Über 60,00 € Kostenlos 5–9 Werktage

Zu den Regionen der USA außerhalb des Festlands zählen Alaska, Amerikanisch-Samoa, Guam, Hawaii, die Marshallinseln, die Nördlichen Marianen, Palau, Puerto Rico, die Amerikanischen Jungferninseln sowie Adressen der US-Streitkräfte.

2.4 Internationale Ziele außerhalb der EU

Für ausgewählte internationale Ziele außerhalb der EU, einschließlich der Schweiz, des Vereinigten Königreichs und Norwegens, gelten folgende Versandkosten:

Bestellwert Versandkosten
€0.00 - €300.00 €19.95
Über 300,00 € Kostenlos

Für Ziele außerhalb der EU können Einfuhrzölle, Steuern und Zollgebühren vom Zielland erhoben werden und liegen in der Verantwortung des Empfängers.

3. Lager & Abwicklung

Unsere Produkte können in unseren Lagern in München, Arlington und Shenzhen gelagert werden. Das tatsächlich verwendete Versandlager hängt von der Produktverfügbarkeit und dem Zielort ab.

3.1 Lager in München

Für Produkte, die in unserem Lager in München gelagert werden, verwenden wir für Inlandszustellungen innerhalb Deutschlands Deutsche Post oder DHL Paket. Für ausgewählte EU-Ziele außerhalb Deutschlands verwenden wir FedEx Regional Economy.

3.2 Lager in Arlington

Für Produkte, die in unserem Lager in Arlington gelagert werden, verwenden wir für Lieferungen innerhalb der Vereinigten Staaten USPS oder UPS.

3.3 Lager in Shenzhen

Bei Vorbestellartikeln oder Produkten, die direkt aus unserem Lager in Shenzhen versendet werden, organisieren wir zuverlässigen internationalen Versand abhängig von Zielort und Bestandsstatus. Für EU-Mitgliedstaaten übernimmt OpenELAB gegebenenfalls anfallende Einfuhrzölle und Steuern im Rahmen des DDP-Service.

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