2018-08-31

华普微 Lora方案, 适合应用于水表智能无线集抄

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水表无线集抄具备很多好处:容易施工、缴费便捷、方便查询等。以前FSK调制方案效果不理想,既要满足长距离通信,又要低功耗以延长电池使用寿命。现在,HopeRF LoRa 无线可以解决该难题。以32 层高,每层4 户为例,集抄128 支水表;每15分钟抄读约10 字节用水数据;10 秒内能控制任意水表阀门开关; (欠费就要停水,续费才能使用)。

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分析用户需求:

距离:层高可达32 楼,墙壁和门等障碍物, 会造成信号衰减

功耗:苛刻,水表电池供电,非通信时段要求休眠节能

规模:128个终端,小规模无线网络

拓扑 主动上报数据+唤醒后网关下发数据

这是一个典型的“长距离,低功耗,低带宽,低成本”无线网络,可以选用HopeRF LoRa 系统。

我们采用TDMA(时分复用)通信技术,网络内所有终端通信无碰撞,最大化利用带宽,没有重传延时,提高网络整体QoS,降低网络整体功耗。

它的原理如下图所示:N 个终端将一段时间分成N 个时隙(Slot),每个终端在自己分配的时隙与网关通信。时隙(Slot)依赖于:通信速率和主动上报数据长度。

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具体设定如下:

采用低速率通信,扩频因数高,发挥LoRa 超长距离通信能力;

频率=470MHz,免费频段;

射频发射功率=20dBm;

终端节点个数=128

单次上传最大字节=10

Slot 时长=7000ms

二次上报间隔=900000ms

唤醒data 最大字节=2

唤醒间隔=7000ms

唤醒间隔与时序如下图所示
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整个系统架构如下:

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