基于E78-433LN22S系列LoRaWAN和多参数气象站的气象灾害预警方案

成都亿佰特

一. 气象灾害预警方案简介
! ~4 O; ^- @& l9 y5 `8 w
4 l. c. ^; G/ E7 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
/ P' ~$ U+ r2 P9 A
& ~/ ]5 w, D0 x) Y0 g: G& _二. 解决方案设计依据
2.1 技术标准
! ?2 C  P/ F5 v, f/ s9 w- ILoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
5 F. y; S6 W# D, l2 [0 ]- P' j
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
! g2 |- u. W. D3 k% P- ?- e
自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
; `+ F( a" ~3 }- U! U
$ b8 {  x$ r$ E# t: P  h! e2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
6 z$ w% D5 ]3 j# ^5 ~+ w
频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
" X5 Z1 p" r$ s2 ?
多参数气象站 ：

& U/ P3 b3 \/ t3 R: X- E$ s5 k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）。
  X0 l8 q& U& m
接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

2.3 网络架构
星形拓扑 ：
# S# Y1 U+ d1 O0 ?7 Y8 OLoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
1 h- j+ i  p/ X4 V2 D% w, b, C
三、 系统架构
' M3 O2 ?' ]' f! U! O3.1 网络拓扑
# j+ r4 C5 ?6 z5 v( d2 h0 Y9 y, L3 s终端设备层 ：
. y" g6 n3 X* P) m! o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。

网关层 ：
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。
* M5 S* `- n; f7 B3 h+ K, I
: P" M2 f6 t: E: m% o服务器层 ：
TTN（ 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。

1 w4 H( R8 u6 }应用层 ：
; j- g+ s/ l6 a* C9 p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。
( U8 E7 K2 I4 `$ w% j' N7 M0 g6 h
3.2 硬件设计
9 R8 K+ t* c( f6 S8 L2 T! \1. 气象站模块

传感器套件 ：

传感器

, j+ D- f4 p& _; j范围
5 |+ w$ F$ [+ s8 K# b7 G' s
8 Y0 h: M7 v, _& E* {) f准确性
9 X2 N+ J7 _! ?+ U' c9 e3 \
" |. R% f! _9 b- g! S温度/湿度

-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

±0.5°C / ±2%相对湿度

气压

9 W! n/ Y3 p  c1 f300–1100hPa

# X8 W9 S2 g0 {# Y1 d8 p3 q' \±1hPa
' \9 v5 F4 c1 m, C
风速

: @0 |) h6 w/ M- T: N# q% Q/ d0–60米/秒
3 F( I/ E3 U; m0 i% D6 x
0 D( `% H5 l: g2 q±0.3米/秒

; o& B/ l9 S9 O$ d  A  |0 G雨量
. \  |& D2 J4 [* [; \1 C) A, |
3 Q4 ~2 O( S; s; d6 H# Z9 _0–4 毫米/分钟
# L4 l  S: S7 U/ J
7 x. l- I; c1 m0 ?9 ]. P9 ~±5%
, O" r3 u4 C/ D! K/ k
+ }. N6 V* K4 W4 H! d: i, C. H通讯接口 ：
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
% r- _" t1 ]# Q  U3 E, s' w
( U4 o, G% o0 R% \1 s2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
; x9 O  z8 ~. ?7 g2 |
8 Z& f$ D! v' E. O' Y% n射频参数 ：

2 k8 O3 X$ y1 P9 Y( M7 V发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
5 x  f1 o4 {# x
* z0 \. O+ z$ Z6 O, y& D: M! E接收灵敏度：-148dBm。

电源 ：
3 P- @  x! I6 g8 B% A太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。


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。