Introduction

Dans les environnements industriels extérieurs dédiés à l'Internet des objets (IoT), les liaisons radio sans fil sont soumises à des conditions extrêmes : pluies torrentielles, soleil de plomb, froid glacial, poussière et sable. Dans ces environnements, les liaisons radio classiques tombent souvent rapidement en panne, entraînant des interruptions de communication et des pertes de données, et causant des pertes considérables pour les projets d'ingénierie.

Cependant, la solution traditionnelle consistant à « ajouter un boîtier étanche » augmente non seulement les coûts, mais affecte également la qualité du signal de l'antenne et la facilité d'installation. Pour les applications extérieures telles que l'irrigation agricole, la surveillance photovoltaïque et le relevé des compteurs industriels, le marché a un besoin urgent d'une radio de données sans fil étanche, capable de fonctionner de manière stable même en conditions environnementales difficiles.

Les séries E91-DTU(xxxSL30) et E91-DTU(400SL37), lancées par Chengdu EBYTE Electronic Technology Co., Ltd., sont spécialement conçues pour répondre à ce besoin fondamental. Il s'agit des radios de données sans fil LoRa étanches de nouvelle génération d'EBYTE, dotées d' un indice de protection IP67, d'une large plage de températures de fonctionnement de qualité industrielle et d'une communication longue portée haute puissance , permettant ainsi une communication sans fil par tous les temps.

Présentation du produit

La série E91-DTU est la nouvelle génération de radios de données sans fil étanches LoRa d'EBYTE, développée à partir de puces RF hautes performances de Semtech . Dotées d'un boîtier en plastique étanche IP67 avec joint en silicone et encapsulation interne, elles résistent à une immersion de courte durée et à une exposition prolongée à la pluie.

La série E91 comprend actuellement les modèles suivants :

Principaux arguments de vente :

• Étanchéité à l'eau et à la poussière IP67 : peut être immergé directement à 1 mètre de profondeur pendant 30 minutes – aucun boîtier étanche supplémentaire n'est requis.

• Plage de températures de fonctionnement étendue de qualité industrielle : de -40 °C à +85 °C, adaptable aux environnements allant de l'Arctique au désert.

• Large plage de tension d'entrée : prend en charge 8 à 28 V CC (le modèle 400SL37 prend en charge 10 à 28 V), compatible avec l'énergie solaire, les batteries et diverses autres méthodes d'alimentation.

• Interface de communication RS485 : utilise un connecteur aéronautique étanche M12, simple et fiable.

Caractéristiques et comparaison des modèles

Caractéristiques communes aux trois modèles

• Indice d'étanchéité IP67 : Triple protection contre l'eau — boîtier étanche en plastique ignifugé + joint d'étanchéité en silicone + traitement d'enrobage interne.

• Transmission de puissance élevée : 400SL30 et 900SL30 à 30 dBm (1 W) ; 400SL37 à 37 dBm (5 W).

• Alimentation à large plage de tension : entrée de tension large de 8 à 28 V CC (400SL37 : 10 à 28 V), compatible avec l’énergie solaire, les batteries, les alimentations à découpage et d’autres scénarios.

• Systèmes de commande doubles : Prend en charge les commandes HEX et les commandes AT pour la configuration, s’adaptant ainsi aux différentes préférences des utilisateurs.

• Modes de fonctionnement multiples : prend en charge le mode de transmission (transmission transparente), le mode WOR (réveil par air), le mode de configuration et le mode veille.

• Réseau de relais : Prend en charge le relais multiniveau pour les communications à très longue distance.

• Chiffrement des communications : Prend en charge les clés de communication définies par l’utilisateur qui ne peuvent pas être lues, garantissant ainsi la sécurité des données.

• Fonction LBT (Écouter avant de parler) : Surveille le bruit ambiant du canal avant la transmission, améliorant ainsi le taux de réussite des communications dans les environnements difficiles.

• Indication de la force du signal RSSI : utilisée pour évaluer la qualité du signal et optimiser l’installation de l’antenne.

• Configuration sans fil : Prend en charge l’envoi sans fil de paquets de données de commande pour la configuration ou la lecture à distance des paramètres.

• Transmission selon le protocole Modbus : Prend en charge la transmission transparente du protocole Modbus RTU.

Comparaison des trois modèles

Quick Selection Guide

Spécifications techniques

Résumé des paramètres RF principaux

Résumé des paramètres électriques

Factory Default Parameters

Scénarios d'application — Scénarios ne pouvant se passer de l'E91-DTU

Scénario 1 : Irrigation agricole intelligente et surveillance environnementale

• Exigences : Les capteurs et les vannes de régulation sont répartis sur de vastes terres agricoles. Les fortes pluies et les projections directes des canons d’irrigation sont fréquentes ; l’équipement doit donc être totalement étanche.

• Solution : Grâce à son indice de protection IP67 et à sa large plage de températures de fonctionnement (-40 à 85 °C), l’E91-DTU (400SL30) peut être installé sur des poteaux en béton directement sur le terrain. Sa portée de communication de 8 km couvre de vastes zones agricoles sans nécessiter de relais.

Scénario 2 : Surveillance d'une centrale photovoltaïque

• Exigences : Les panneaux solaires sont exposés à la lumière directe du soleil. En été, leur température de surface peut atteindre 70 °C, tandis qu’en hiver, elle peut descendre jusqu’à -30 °C. L’équipement doit résister à ces variations de température extrêmes et être étanche à la pluie et à la poussière.

• Solution : La large plage de températures de fonctionnement de l’E91-DTU (400SL30) est parfaitement adaptée à l’environnement des centrales photovoltaïques. Sa large plage de tension d’entrée (8 à 28 V) est compatible avec les configurations d’alimentation par panneau solaire et batterie.

Scénario 3 : Surveillance de la source d'eau et de la station de pompage

• Exigences : L'équipement est installé dans des locaux de puits humides, sur les berges des rivières et sur les côtés des réservoirs, avec une humidité extrêmement élevée et un risque d'érosion continue par la vapeur d'eau.

• Solution : Le procédé d’encapsulation étanche IP67 garantit l’absence de vapeur d’eau dans les circuits internes. La version 5 W (400SL37) peut couvrir des distances allant jusqu’à 25 km entre la source d’eau et la salle de contrôle principale.

Scénario 4 : Automatisation du bâtiment et surveillance du réseau de canalisations de chauffage

• Exigences : Les capteurs sont déployés dans des galeries de canalisations souterraines et des puits de canalisations humides — des environnements difficiles avec un entretien contraignant.

• Solution : Le modèle E91-DTU (900SL30) est adapté aux marchés européen et américain. Ses dimensions compactes (90 × 53 × 42 mm) facilitent son installation dans les regards de canalisation étroits.

Scénario 5 : Surveillance du niveau d'eau en cas d'inondations urbaines

• Exigences : L'équipement doit être installé dans des zones basses et à proximité des orifices de drainage, et peut être brièvement submergé par l'eau de pluie.

• Solution : L'indice de protection IP67 permet à l'appareil de continuer à communiquer normalement après une immersion sous-marine de courte durée — une solution parfaitement adaptée aux scénarios de surveillance des inondations.

Avantages principaux d'EBYTE

Étanchéité IP67 + Large plage de températures industrielles

C’est là le principal atout de la série E91. Contrairement aux DTU classiques (qui ne peuvent être installés que dans des armoires électriques), l’E91 peut être exposé directement aux intempéries sans nécessiter de boîtier étanche externe, ce qui simplifie et réduit considérablement le coût d’installation.

Connecteur d'aviation étanche M12

Le port de câblage utilise une prise aviation étanche M12 à 5 broches, garantissant ainsi que le point de connexion est également étanche, offrant une protection sans faille et sans points faibles.

Modes de fonctionnement multiples et systèmes à double commande

Il prend en charge quatre modes de fonctionnement : transmission, WOR, configuration et veille. Compatible avec les systèmes de commandes HEX et AT, il offre aux utilisateurs une grande flexibilité de choix selon leurs préférences de développement.

Réseau de relais et chiffrement des communications

Prend en charge la mise en réseau par relais multiniveaux. Plusieurs réseaux indépendants peuvent fonctionner dans la même zone. La fonction de clé de communication garantit la sécurité de la transmission des données.

Gamme de produits complète

Trois modèles — 400SL30 (1W/8km), 900SL30 (1W/8km/bande internationale), 400SL37 (5W/25km) — couvrant une gamme d'exigences de distance de 8 km à 25 km.

Documentation de soutien riche

Fournit les spécifications du produit, le manuel d'utilisation, la liste des commandes AT, le guide de configuration des registres, les recommandations d'antenne, la FAQ et une documentation technique complète.

Foire aux questions (FAQ)

Q1 : La distance de transmission réelle est bien inférieure aux 8 km ou 25 km annoncés. Que dois-je faire ?

A : Les distances nominales (8 km/25 km) sont testées dans des conditions idéales (zone dégagée, hauteur d'antenne de 2,5 m, débit de données de 2,4 kbit/s, antenne à gain élevé). Les facteurs d'atténuation en pratique incluent :

• Obstacles : les arbres, les bâtiments, les collines, etc., atténuent considérablement les signaux. La bande 900 MHz présente une capacité de diffraction plus faible.

• Qualité de l'antenne : Utilisez des antennes à gain élevé de haute qualité (5 dBi ou plus recommandé). Assurez-vous qu'aucun objet métallique ne se trouve à proximité de l'antenne.

• Tension d'alimentation : assurez-vous que la tension d'alimentation se situe dans la plage recommandée. Une tension trop basse réduit la puissance de transmission.

• Air data rate: Lower rates (e.g., 2.4kbps) provide longer range.

• Antenna height: Increasing the antenna installation height effectively extends communication distance.

Q2: How do I wire the device correctly? What is the 485_A and 485_B pinout?

A: The E91-DTU uses an M12 5-pin aviation connector. The wire color definitions are as follows:

Note: If communication issues occur when multiple devices are connected but work fine with a single device, connect a 120Ω termination resistor in parallel between the 485_A and 485_B terminals.

Q3: Multiple devices have communication issues. How do I troubleshoot?

A: Follow these steps to troubleshoot:

1. Check wiring: Confirm whether the 485_A and 485_B wires are reversed.

2. Check parameters: Confirm that the air data rate, network address (NETID), channel, and communication key are consistent across all devices.

3. Check address: The module addresses of communicating parties should match. For broadcast, set to FFFF (the module will not perform address filtering in this case).

4. Termination resistor: As mentioned above, a 120Ω termination resistor should be connected in parallel on the 485 bus.

5. Power quality: Check if the power supply ripple is too large. A regulated power supply is recommended.

Q4: How do I enter configuration mode?

A: The E91-DTU(xxxSL30) series uses software mode switching via AT commands:

• AT+MODE=0: Transmission Mode (transparent transmission, factory default)

• AT+MODE=1: WOR Mode (supports air wake-up)

• AT+MODE=2: Configuration Mode (access registers via serial port)

• AT+MODE=3: Deep Sleep Mode

Q5: What are the main differences between E91-400SL30 and E91-400SL37?

A: The core differences are in transmission power, supply voltage, and reference range:

The 400SL30 is suitable for most scenarios. The 400SL37 is designed for extreme scenarios requiring ultra-long distance coverage.

Q6: How do I configure the channel?

A: Use the AT command:

• 400MHz band: AT+CHANNEL=<ch> (ch range: 0~83, actual frequency = 410.125 + ch × 1MHz)

• 900MHz band: AT+CHANNEL=<ch> (ch range: 0~80, actual frequency = 850.125 + ch × 1MHz)

Q7: What air data rates does the module support? How do I choose?

A: Supports multiple adjustable rates from 2.4K to 62.5Kbps (400SL37 supports 0.3K to 62.5Kbps). Set via the AT+RATE=<rate> command.

Selection principle: Lower air data rate → longer communication distance; higher air data rate → lower latency. For distance-priority scenarios, 2.4Kbps is recommended. For throughput-priority scenarios, adjust to 62.5Kbps.

Q8: What is the WOR (Wake-on-Radio) mode? How does it save power?

A: WOR mode allows the receiving module to periodically wake up, listen for a preamble signal, and return to sleep if no signal is detected. This significantly reduces average power consumption for battery-powered receiving nodes. Use AT+MODE=1 to enable WOR mode. The wake-up interval can be configured to balance power saving and response latency.

Q9: How does the LBT (Listen Before Talk) function work?

A: When LBT is enabled, the module monitors the channel's ambient noise level before each transmission. If the channel is occupied (noise exceeds the threshold), the module delays transmission and retries after a random backoff period. This is particularly useful in environments with multiple radio systems operating nearby, reducing packet collision rates.

Q10: Can I configure the module wirelessly without physical access?

A: Yes. The E91-DTU series supports wireless configuration. You can send command data packets wirelessly to remotely configure or read parameters. This is extremely useful for devices installed in hard-to-reach locations such as high poles, underground pipe wells, or remote field sites.

Q11: Does the module support Modbus RTU protocol?

A: Yes. The E91-DTU series supports Modbus RTU protocol transparent transmission. The RS485 interface allows direct connection to Modbus RTU devices such as PLCs, sensors, and actuators. The module transparently transmits Modbus frames over the air, making it compatible with existing Modbus-based SCADA systems.

Q12: What antennas are recommended for this series?

A: The module uses an SMA-K (female pin, male hole) connector with 50Ω impedance. Recommended antennas:

• For 400SL30/400SL37 (410-493MHz): Use a 433MHz or 470MHz antenna. A quarter-wave whip antenna (approximately 17cm for 433MHz) or a high-gain fiberglass antenna (5-8dBi) for maximum range.

• For 900SL30 (850-930MHz): Use an 868MHz or 915MHz antenna. A quarter-wave whip antenna (approximately 8cm for 868MHz) or a high-gain directional antenna.

Important: Always connect an antenna before transmitting. Never transmit without an antenna — doing so can damage the power amplifier.

Q13: What is the default communication key? How do I set a custom key?

A: The default communication key is typically all zeros (no encryption). To set a custom key, use the AT command: AT+KEY=<key_value>. The key is stored in the module's non-volatile memory and cannot be read back for security reasons. All devices in the same network must use the same key to communicate.

Q14: Can the E91-DTU series be used for satellite communication?

A: No. The E91-DTU series is designed for terrestrial LoRa communication in the Sub-GHz ISM bands (410-493MHz or 850-930MHz). It does not support satellite frequency bands. For satellite communication needs, please consult EBYTE for appropriate product recommendations.

Q15: What certifications do these products have?

A: EBYTE products comply with RoHS and REACH standards. The E91-DTU series uses lead-free production processes and undergoes rigorous testing. For specific regional certifications (FCC, CE, SRRC, etc.), please contact EBYTE directly for the latest certification status for each model.

En résumé, la série E91-DTU (400SL30/900SL30/400SL37) est la gamme de radios de données LoRa étanches IP67 d'EBYTE, conçue spécifiquement pour les environnements extérieurs difficiles. Son principal atout réside dans sa conception étanche ne nécessitant aucun boîtier de protection. Associée à des caractéristiques industrielles telles qu'une large plage de températures, une large plage de tensions d'entrée et une puissance de sortie élevée, elle répond précisément aux besoins essentiels des communications sans fil en extérieur dans des secteurs comme l'agriculture, le photovoltaïque, la distribution d'eau et les zones industrielles.