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
0 p; d- n5 P0 D7 l( s8 z
$ v5 f+ X6 B, \9 F- a0 T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
) U% r+ r: Z, x4 D" i
二. 解决方案设计依据
2.1 技术标准
LoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
- q7 d  ]- F  Y$ h/ d3 p
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。

" f% v; l! g, ^) S1 O- x+ u自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
3 C/ Z" i! S$ G+ E! E
0 u  i+ T; d8 H; O) A! d2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：

频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
0 }5 e! K/ H2 m
多参数气象站 ：
. d! c$ f$ `1 Z/ _0 ?) D
) {- Z! s" ~. c; {% 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）。

# f& M- }6 {0 N. y. O接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

' W5 U3 Z. y8 s4 \/ H/ h# |2.3 网络架构
星形拓扑 ：
- ~/ e! V+ X+ X/ n0 d+ ^$ f. v3 VLoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
9 `" e1 ^$ b( s, Z
4 \( J$ P3 Y( R+ v4 G8 F) N- w三、 系统架构
3.1 网络拓扑
" x) [6 u, k* c# v; I; z0 r" W终端设备层 ：
/ ^1 b0 ?8 K  h( h# }; A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。

7 v' D7 `- L9 Z$ O4 t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。

) m: A. @" ]& s$ F服务器层 ：
8 \1 K3 r5 y7 T0 U  D1 j" {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。

, }- U$ @6 c/ @应用层 ：
1 c/ m( b3 Y& f+ C- g) U- W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。

; x) c3 g2 k/ _7 Z/ U  y2 @3.2 硬件设计
# f0 l$ q0 f* R* }; M7 r1. 气象站模块
# p* |) m; S$ G( K
传感器套件 ：

) ~! W7 a5 W, e0 f( {/ h1 O传感器

# A; N# ?) U* R范围

准确性
# Y' v& C- T9 ~, V( W7 A
温度/湿度

-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

' O9 @, r! `3 k& l( J; n±0.5°C / ±2%相对湿度

气压

( P+ z( M. A0 ^5 \- X300–1100hPa

0 C4 A2 [6 j8 v# ]1 Y5 h+ R±1hPa

1 ]3 r; E6 x- V, b  R9 C# y  v1 I风速
; j. Q! e* R& X- ?; j0 [  O
+ E% J6 e7 e. e8 C4 s% G$ U0–60米/秒

±0.3米/秒

) H4 x' ]! e1 d4 ^' l雨量
$ h+ e8 H. M1 F4 y! t
7 `9 H9 w- l4 c" Q# S0–4 毫米/分钟
6 k1 `# M8 C9 M) P2 ^' {5 x6 g
±5%
- }) m' f6 {- |: {, ~4 j3 K( g: l7 w
通讯接口 ：
7 D5 V. r" ^% R$ KRS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
% {. z3 b7 h0 a+ U/ k6 J+ g
2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
5 M" w7 J$ v0 F, C1 e0 F% X& [6 ^
射频参数 ：
1 x  j( a  w5 |4 G( c
7 O1 o# }0 h% _3 \6 Q8 l, a" q发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。

* ^. ]$ P# X& n接收灵敏度：-148dBm。
' T: q  O8 x0 |2 D: C$ M) A
3 x2 I; K6 b( Y" ]/ q6 C" l1 Y电源 ：
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
: l! @, `$ r3 i/ \4 ^
! y9 _# \, J8 g" S2 ~6 x
7 P3 D. y9 D* \' }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。