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一. 气象灾害预警方案简介
! P" \5 @" G; g3 Q, d. X
6 L2 c m" V |2 U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
D6 A# }( G- Z* {. }' N' U3 u4 n
二. 解决方案设计依据7 v, i1 b' O& \* Q0 f0 S: J
2.1 技术标准
" K9 \' y6 P9 K" e, U- x+ l5 lLoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。8 G) \' Z* t/ H6 w
3 s4 O9 X& O) o: `
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。1 |! F0 I' r0 U% L" b0 b5 S3 g
$ t& N& Z T+ g1 {% y% _- ~# \自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。6 v4 n1 d6 @! v0 Q: j
& W- H) A, @$ \; L4 L- ?
2.2 硬件基础4 H9 O0 D2 ]. P6 s! O" ]% V* b
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：7 r2 B3 e8 `: r% P+ K
; x: h, C& v! @: ^
频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
( T. s0 q# n* m3 z4 H# r+ V4 g' o8 G" P9 \+ \
多参数气象站 ：
1 V( e" ]& H# y- L
) }* `, d( E" Q2 F+ z0 j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）。, |/ U0 x9 m& {
- E+ E+ G3 g( K
接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。9 j' |# v* S# f4 n# C
$ F% M: @; l6 ]
2.3 网络架构) \4 }6 J% l" I4 S6 ^9 N, [
星形拓扑 ：
) C, N# s% f( v' PLoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
4 P, g+ o. j; t1 |: y, d5 m: D" n c9 `- _
三、 系统架构
8 e5 k2 k) {# c/ T) Q3.1 网络拓扑# P- h# x4 j4 W: U8 A/ T% J
终端设备层 ：
4 W! }' U2 f. ]+ P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。& S9 k; t$ \2 C, r: t }
; H4 `/ j' u. b, j B网关层 ：
0 ^! U' d3 ^- G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。- n# H% D/ A( Y! ]
+ a) H# |/ G: e服务器层 ：
& @5 n) r3 T: u* h! L+ }8 e" I, A$ PTTN（ 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。
# [* F6 N2 H' k" w! p% h4 |; d$ h+ d' P* A5 y
应用层 ：: c9 [. \/ q+ d- X8 O' \/ F
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。
]( K7 w& Y s, w, O
# m; D! ?: Z2 i! J* w* {/ u3.2 硬件设计5 d: d6 p- a7 L# X1 _
1. 气象站模块
. U- R9 ]9 }. ~& [# O( @4 p h! `$ g; Q
传感器套件 ：9 z' _& B! \3 O3 \
0 k% \. z) U$ O( v
传感器
# y* b3 N1 O! {) W6 `/ b! K
1 B2 p- n- v+ p6 u范围
2 ^- L6 o. @1 Z& ]# `$ C& q4 s- z9 `
准确性
+ x/ |% r* V+ X/ ~/ s1 G
' K/ V& F& x1 b! u温度/湿度8 p% L: a% w' h! [
0 G. f8 s9 h6 Z% v& c) `
-40°C–85°C / 0–100%相对湿度
6 F0 m9 m7 F+ @9 Z
, G9 r! P6 w. k/ A±0.5°C / ±2%相对湿度- E" S7 d$ E/ d9 F3 T) f, Y; @4 y
* [) L! U9 {2 y8 D, K; G气压' J a/ H; g: G ^: u
" \# T/ M" q( G3 t300–1100hPa6 q1 Y+ O3 U: H5 t7 D; x- U
' ^- t( W/ K4 U! z2 ~) @0 S1 m
±1hPa) L) j ?' f8 @, W( R7 R
4 A: Z1 o! ? C0 E$ n$ z" f' ]' V; h
风速 P4 i/ Z" o, u" M
2 P8 @# T5 A3 t& V, A0 k) E0–60米/秒
2 ^) g7 Z8 a5 I( W3 S, H5 B" e b: `5 z
±0.3米/秒
( G/ T1 j5 [& G) F, j: Q- @. P* \* S- ~/ c9 _. z1 B+ }% t, V
雨量
$ Z7 \3 C1 D8 P" R2 \
! O& X. D* U# _0–4 毫米/分钟. _) z; ?, D8 }$ F9 O7 l9 T
$ q+ {& X/ w# @% K4 I9 n- u5 e( o5 V
±5%- L) N! X. j9 S+ ~: j& e9 V1 q
7 D3 {' U" g! U' _
通讯接口 ：9 q6 K1 W* O2 E
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
! Z" @, d* g, Y5 t% f$ B/ `7 v5 `. U+ w- \& D" G3 ? p3 `1 Y
2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
. R: V2 }& j: n& H7 N/ F5 @. p7 k3 d* t" @
射频参数 ：
% O$ f I$ P3 Y( K8 I$ B6 t% w- k" i, b$ M+ h
发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
. v3 s. A8 M) |7 g# a, a
( g; [. N& Y5 |, H4 E/ Y" s接收灵敏度：-148dBm。
$ J9 U4 S2 j- U; Q& Y2 d6 P) O- I1 S! W
电源 ：6 T8 i- E! H% p
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
5 `4 p' q* [. @; ?% R& T a
6 X" c. h5 h2 v p( Y( t5 x7 N3 z8 e8 K8 y. q
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。 |
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发表于 2025-9-2 14:03:08
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