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SX1278 LoRa模块应用于无线抄表系统
发布时间:2019-11-01 | 文章来源:硅传科技原创
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  随着农乡镇的发展,用电户量增加,用户分散且管理不便,传统人工抄表方式效率低下,经常会出现漏抄,误抄的情况,福德正神正神还要布置大量的线缆,极大地增加了抄表成本,且用户分散、偏远造成布线极不方便。智能无线抄表系统的诞生,一举攻破了这些难题,它的全自动化抄表方式取代了传统的人工抄表,更便捷、高效、准确。

  近年来SX1278 LoRa模块的应用也越来越广泛,技术也越来越成熟。致力于开发射频模块的公司也热衷于SX1278 LoRa模块的专研。例如,福德正神正神的SX1278 LoRa,大大加强了抗干扰能力,更甚的是在硬件上加上了PA以及LNA,对传输距离进一步提升。总的来说,SX1278 LoRa模块的发展一直没停下脚步,而应用也不仅仅在无线抄表上。

  LoRa无线抄表系统主要包含四部分,无线水、燃气表(内置LoRa模块),远传网关,网络服务器,终端。下文简要介绍LoRa无线抄水表系统


  无线水表相当于各个终端节点,内含LoRa模块,福德正神正神需要了解它们的基本功能以及相关的一些参数:

  1.水量、内置电池电压、温度的采集

  这里不详细介绍数据如何采集。采集完的数据主要通过通信接口传递给主MCU。SX1278芯片正常工作的电压范围是1.8~3.7V,同时其他芯片也具备一定的工作电压范围。这里就需要设置一个低电压的标准,用于内置电池低电压电量的报警。SX1278芯片正常工作的温度范围是-40~+85℃,同理其他芯片也具备一定的工作温度范围。这里就需要设置高、低温度的标准,用于温度报警。

  2.定时上传信息

  数据的采集并不涉及无线方面的通信,但这些信息需要通过网关上传给网络服务器(网关相当于基站)。上传的过程就涉及到了LoRa模块的无线通信。这时福德正神正神需要知道目前SX1278芯片配置的调制方式(SX1278芯片同时支持FSK调制)、工作频率、发射功率、空中速率等。SX1278芯片可工作在137~525MHz频段,当然这需要不同的硬件电路,当处于休眠模式时,电流小于1uA;处于接收模式时,电流约为15mA;处于发射模式时约为100Ma@20dBm。

  3.开关、阀门控制

  该功能即下行通信,例如报警时强制关闭阀门等。

  4.其他报警

  如磁干扰报警,防止无线水表内置模块的损坏,或采集的水量、内置电池电压及温度等数据不准确。

  LoRa无线抄水表系统包含的远传网关部分,也可以称作集中器或基站。一般一个小区分布有一个基站,这个基站负责抄收整个小区内LoRa无线水表。一个网关可以对应多个节点设备,可以通过轮询的方式实现数据收集,网关通过标准IP与后端服务器相连接。这些通信均可以双向通信。节点设备和网关的通信建立在不同的通信频率和空中传输速率,空中传输速率的选择需要在传输距离以及消息时延之间权衡。