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标题: 基于E78-433LN22S系列LoRaWAN和多参数气象站的气象灾害预警方案 [打印本页]
作者: 成都亿佰特 时间: 2025-9-2 14:03
标题: 基于E78-433LN22S系列LoRaWAN和多参数气象站的气象灾害预警方案
一. 气象灾害预警方案简介5 W: j. h! p' {8 @" t5 \+ B& P
" A2 ~5 O0 q4 q0 f# {" _* _气象灾害（如暴雨、台风、寒潮等）的特点是突然发生，破坏性强。传统的监控方式受限于通信距离短、功耗高、成本限制等问题，使得大规模实时监控具有挑战性。该方案提出了一种 和多参数气象站的低功耗广域物联网预警系统 基于 E78-433LN22S系列LoRaWAN模组 。利用LoRaWAN技术进行远距离、低功耗数据传输，并利用自适应数据速率（ADR）优化网络性能，构建高可靠性的气象灾害监测网络
$ i0 @" y3 q9 g+ j) ^9 U
/ O6 o% p2 k8 b) d7 ]0 H# b二. 解决方案设计依据
$ |/ Y& t) `, U2.1 技术标准
- @' g7 _8 D: ]/ U9 K4 x8 tLoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
6 @0 U9 R( l* T) M, t* ], B7 l! S( d6 y
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。+ ?% H: j. ?& L: a6 U. `
" Q. m; M z- N3 P8 o自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
( L* k8 q, I& }2 k! G
' B/ k9 b( Y; M5 `; W N# b2.2 硬件基础' }' |( B5 F, e6 i2 J. |
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
, A# i; H( `, O6 ]) P
7 J) ]: w+ ]& z频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
" H0 G9 E2 r6 b) \* G+ F
& G3 l% S" T4 u( h% X+ R! a多参数气象站 ：* O+ ^) Q9 W- {+ j
/ ^0 S, [* N( J. M+ Z8 r
集成传感器：温度/湿度 （±0.5°C/±2%RH）、气压 （±1hPa）、风速/风向 （0–60m/s）、降雨量 （0–4mm/min）。
" q" s9 c* d# T& S* q i, \$ D6 I' j
2 ~. h) B1 u7 O" w接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。- y3 e, g }& f n7 z8 p# @ H
* _+ O8 O4 H9 ~/ o) k1 ?" C; N2.3 网络架构& d$ P% d+ |/ r L
星形拓扑 ：4 @* y/ y( D3 X+ ]5 T1 J
LoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
T4 X" C6 u7 U# @( }0 h' G/ {- l
( ~9 ~, G K/ |+ g: |' x0 l, |三、 系统架构
: j$ F7 Z7 ~' g; s+ [3.1 网络拓扑: Z4 U3 o4 Z3 P; z# w# X7 N1 g, N$ m0 O
终端设备层 ：
, X* f$ h4 |" @! d配备 E78-433LN22S系列LoRaWAN模块的气象站作为 LoRaWAN A/C 类节点运行，按需收集环境数据。
6 E' V2 Y! a! g5 [. Q4 ?0 b! @
3 A1 S9 y! G8 B网关层 ：- X/ ]( x2 m3 a) g* X5 q, e# N: o
部署 E870系列LoRaWAN网关设备（例如，网关 ID： e890-915）接收节点数据并将其转发到网络服务器。
4 b1 y/ f, b! K2 u) G) Y7 `2 _% o1 [1 M
服务器层 ：
9 B% b8 c# F* V. |/ JTTN（ The Things Network ）或运行 ADR 算法的自托管LoRa网络服务器，以动态调整传输参数。
- |; `: B, |. P1 q" T2 ^, e C6 ?. d
6 Z) {5 V; Y8 B6 V( `3 j应用层 ：: `" Z1 ?. }6 O2 m# R+ n" F
云平台（例如阿里云物联网）分析数据、触发告警并将通知推送到管理界面。$ b: S$ t5 F) w. z; Q
% x1 R8 }3 F: ^. U2 j3.2 硬件设计
! z1 c2 B9 I0 Q% H1. 气象站模块
, D$ V6 w# E7 y& o
6 C1 ?; i9 Y* H1 j传感器套件 ：
, Z# z7 L* _& B4 [
9 L4 H7 f6 Y0 n; ]$ g6 \8 _% S6 w传感器5 \# W8 O* g9 ]8 O2 g% d
4 n$ R E% f E o/ h- H. X" i
范围
% k2 z& o( M! k6 a, E5 ~3 S9 G/ t2 H. r1 i3 w
准确性
, }6 x: ?7 N+ k* \* `" C s
5 l$ [* T5 y; q( a7 A) m温度/湿度
# _& ^+ g$ E5 W6 l8 B3 @2 a* B
, k/ F5 ~2 `! b& @' b) V: i-40°C–85°C / 0–100%相对湿度5 i4 i' W8 R( [! H
/ Z3 ^/ M& q7 u" H±0.5°C / ±2%相对湿度
9 [) k$ o7 ~5 p' F7 R- X3 Z$ Z* L+ W& d( K/ z$ v: x, C# C( u
气压" O. Y8 w% {+ \( A7 M9 ~* }0 M/ B
2 n1 u! W5 @+ J1 C( F300–1100hPa
- m# A, W% C5 J" G1 {4 ?3 |9 s/ x. N4 l2 {( U2 f4 ^
±1hPa
0 w: }! c$ E, U4 G& a
/ a2 a) }' } Y风速
+ u$ A C9 h. z/ h/ n. O& L9 r+ s, o4 X
0–60米/秒) y" K# @; o( P( d& B6 d& V7 C# W0 o
; }/ O& Q& x+ E* }
±0.3米/秒, T) ~% a2 d( x7 E. Q( p. u4 k
& L2 k" z- R) e3 K; A+ n雨量. p3 i0 G! { U$ x
; k7 L" N2 o' T+ v5 y6 q, z
0–4 毫米/分钟
8 }7 V# Z! h. M2 Y& x, r, h
/ U1 `1 M- Y& o1 a. S/ x±5%% n1 R! w: i- L2 ]0 w* k2 y
) D/ J! N" m [/ U& ^0 M! T通讯接口 ：, b: j) }! `' r# S$ c0 @
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。, w$ y" O' Y5 x/ L; T* T! Y
# h6 h7 z8 m$ B: K- d8 g! V& }2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
6 n9 o: ^! k$ D4 [" Q/ y! z5 z8 M$ N! O* x. C& @
射频参数 ：
! i$ a! o0 r4 D" D* l$ {
5 S8 J( l" q2 {8 h- @1 V发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
) l. a F, \/ f! ?+ [! k( t. ], f
接收灵敏度：-148dBm。& c: X4 J8 o7 A0 F+ L
$ v# a' ?8 {, B* c& R$ y电源 ：6 {7 C: X' e3 ^8 u
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
. r3 O( b! X M9 m' N& _: p5 E' s2 v/ b/ D1 ~$ {, F: k/ R+ C/ d+ C
1 J x0 R6 n4 I u3 ^/ n- f, a
该方案详细介绍 了LoRaWAN参数配置、硬件接口和安全机制 ，以保证 低功耗、广覆盖、高可靠性 的气象灾害预警网络。现场部署需要信号优化和规则引擎调优，以最大限度地提高性能和响应速度。
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