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
; e' e: u3 M% T2 G: H
$ d" Z* V7 T% c8 v" }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

二. 解决方案设计依据
2.1 技术标准
, E) O# l, o6 L' U# C/ BLoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
% C) _, ~# ^* h! F0 k6 e
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
6 a0 t6 r) L0 I9 ]! D
自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
# j/ \  }# D9 l  C& V! x/ s4 _! A
3 [; }1 T9 n1 d, t" h2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：

+ r" B" Q  N3 a频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。

多参数气象站 ：

2 I1 m: _) b7 ?! k6 T9 A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）。

( H0 `  M$ A( E# k0 B# S! a接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

3 [! w' Q2 f- s  J- p% W2.3 网络架构
星形拓扑 ：
# K9 c( v; T" J8 t7 zLoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
6 h# @% E8 y7 K" F5 N  P% y
三、 系统架构
) a% Q7 a3 l# O3.1 网络拓扑
终端设备层 ：
- D7 E& b2 ]  T  C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。

# o0 K1 f; o& ]9 y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。
+ J& Z+ y- ^0 J; g3 k+ F
+ i& P, v& X. {- g1 j服务器层 ：
7 v2 f" s4 [3 t+ ]0 X9 J/ hTTN（ 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。

应用层 ：
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。

& ]- N% ~! r$ ?3 N5 M, n( k4 q9 \; O0 k3.2 硬件设计
1. 气象站模块
* _/ {/ ^2 X7 a' ~  P& E8 h
" E$ b% N( |$ L8 W0 N传感器套件 ：
: T( p6 J8 d1 ?0 _5 t7 D' Y
7 n: a; I8 h; t: h传感器
$ u. o$ b) U$ d/ ?( k! T) z
: M# v+ r0 l# P+ a9 T# ?3 w, g( L范围

; \7 y9 a9 v! D& W; f( c) W准确性

温度/湿度
; U7 i: I' b$ y3 O
" z; K, d9 `! }8 j/ T( k-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

8 y( N* l7 U- W/ \! A: h* e+ A# Q±0.5°C / ±2%相对湿度

5 n) A7 m, u- u, h$ z  E气压
! Z$ J+ g9 O+ z$ u
& r2 l' c9 Z8 I( h$ x300–1100hPa

. r% t( A  _# x. E±1hPa
/ {, |! g$ u8 o* `4 v
$ R- X6 I4 L& o+ P风速
/ G5 a6 ~9 ~6 Y3 m& q
+ J2 R0 R9 a% s7 m! O8 i4 w: j0–60米/秒
( b3 T% I( P3 q1 t+ q0 T+ g+ D
: g& T$ [" C+ q; c±0.3米/秒
4 d2 s1 `$ @( W3 z& u2 }
5 j  R# O- z7 Z8 w" f# \雨量

0–4 毫米/分钟
4 r) t% n2 [; F9 U1 [
±5%
" d8 u0 k0 R# Q( S
' t$ p; B' X7 {& _! U* t通讯接口 ：
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
: M$ {  Y) t  \2 b0 K/ S* e
2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
  K$ e: X6 P7 [5 `+ T. |
! m0 {$ W* G6 ^. ?  G, g7 {射频参数 ：

) a2 K) E: G- U发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。

接收灵敏度：-148dBm。
# F6 \2 u% y% J- c9 u
电源 ：
$ J6 x  x* ?. v6 O太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。

. K  b# z  h/ H
# c8 T5 H# }4 l. j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。