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LoRa是LPWAN通信技術(shù)中的一種，是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術(shù)的超遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸方案。這一方案改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶(hù)提供一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現遠距離、長(cháng)電池壽命、大容量的系統，進(jìn)而擴展傳感網(wǎng)絡(luò )。目前，LoRa主要在全球免費頻段運行，包括433、470、868、915MHz等。 以上三張圖片均是來(lái)自成都億佰特電子科技有限公司的LoRa模塊。LoRa模塊是一種基于擴頻技術(shù)的超遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸方案。這一方案改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶(hù)提供一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現遠距離、長(cháng)電池壽命、大容量的系統，進(jìn)而擴展傳感網(wǎng)絡(luò )。LoRa技術(shù)具有遠距離、低功耗、多節點(diǎn)、低成本的特性基于LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò )能夠提供安全的數據傳輸距離遠的雙向通信，并且用最少的網(wǎng)絡(luò )基礎設施覆蓋城市區域，LoRa技術(shù)在智慧農業(yè)、智慧建筑、智慧物流等多種應用場(chǎng)景中都將得到廣泛應用。 本文設計了基于LoRa通信的無(wú)線(xiàn)水表抄表系統,其具有較高的精確性,廣泛的適應性和實(shí)用性。本文設計的無(wú)線(xiàn)水表抄表系統根據各個(gè)設備實(shí)現的不同功能,主要可分為水表、中繼器和集中器三部分,水表的主要功能是正轉流量統計、倒轉流量統計、磁干擾檢測、應急關(guān)閥和無(wú)線(xiàn)傳輸數據;中繼器的主要功能是對較遠的水表進(jìn)行信號的中繼收發(fā);集中器的主要功能是接收工作站指令,對水表進(jìn)行管理、數據的采集和上傳。 設計中采用成都億佰特的LoRa 模塊，其嵌入高速低功耗單片機和高性能LoRa擴頻芯片SX1278 SX1276，SX1278 SX1276芯片的LoRa通信技術(shù)能夠解決在現代的大樓中,普通無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的信號無(wú)法穿透樓層抄到位于高樓中水表的問(wèn)題,并且SX1278 SX1276具有低功耗模式和休眠喚醒技術(shù),結合硬件與軟件的設計,使得由電池供電的水表和中繼器能夠保持超低功耗,解決了無(wú)線(xiàn)抄表中待機時(shí)間短的問(wèn)題。設計中的通信協(xié)議是在有線(xiàn)抄表協(xié)議的基礎上結合無(wú)線(xiàn)抄表的功能需求加以改進(jìn)而來(lái)。 水表、中繼器和集中器之間采用LoRa通信,主要用于集中器抄讀水表中數據。集中器在接收工作站指令和上傳數據時(shí),采用的是GPRS通信。工作站需要抄表時(shí),通過(guò)GPRS發(fā)送抄表指令,集中器收到指令后通過(guò)LoRa通信發(fā)送抄表指令到水表,水表收到指令后返回數據到集中器,集中器再將收到的數據返回到工作站,從而實(shí)現無(wú)線(xiàn)抄表的流程。 與傳統水表相比,采用LoRa技術(shù)的智能水表能準確、快速采集記錄居民的實(shí)時(shí)用水數據，提高了工作效率，保證服務(wù)質(zhì)量。在用水高峰期間，用戶(hù)用水信息系統可對區域用水狀況進(jìn)行全面監控、均衡調度，進(jìn)而有效地的保障企業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水。 |
