LoRa является одной из технологий связи LPWAN и представляет собой схему беспроводной передачи на сверхдальние расстояния, основанную на технологии расширенного спектра, принятой и продвигаемой Semtech в Соединенных Штатах. Это решение изменяет предыдущий компромисс между расстоянием передачи и энергопотреблением и предоставляет пользователям простую систему, которая может обеспечить большие расстояния, длительное время автономной работы и большую емкость, тем самым расширяя сеть датчиков. В настоящее время LoRa в основном работает в свободных частотных диапазонах по всему миру, включая 433, 470, 868, 915 МГц и т. д.

На трех изображениях выше представлены все модули LoRa от Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. Модуль LoRa представляет собой схему беспроводной передачи на сверхдальние расстояния, основанную на технологии расширенного спектра. Это решение изменяет предыдущий компромисс между расстоянием передачи и энергопотреблением и предоставляет пользователям простую систему, которая может обеспечить большие расстояния, длительное время автономной работы и большую емкость, тем самым расширяя сеть датчиков. Технология LoRa отличается такими характеристиками, как большие расстояния, низкое энергопотребление, многоузловая связь и низкая стоимость. Сеть на основе LoRaWAN может обеспечить безопасную передачу данных и двустороннюю связь на большие расстояния, а также охватить городские районы с наименьшей сетевой инфраструктурой. Технология LoRa используется в интеллектуальном сельском хозяйстве. Она будет широко использоваться в различных сценариях применения, таких как умные здания и умная логистика.

В этой статье разрабатывается беспроводная система считывания показаний счетчиков воды на основе связи LoRa, которая обладает высокой точностью, широкой адаптируемостью и практичностью. Беспроводная система считывания показаний счетчиков воды, разработанная в этой статье, может быть разделена на три части: счетчик воды, повторитель и концентратор в соответствии с различными функциями, реализуемыми каждым устройством. Основными функциями счетчика воды являются статистика прямого потока, статистика обратного потока, обнаружение магнитных помех, аварийное отключение клапанов и беспроводная передача данных; основная функция ретранслятора – передача и прием сигналов на дальние счетчики воды; основная функция концентратора — получение инструкций рабочей станции, управление счетчиками воды, а также сбор и выгрузка данных.

В конструкции используется модуль LoRa от Chengdu Ebyte, в который встроен высокоскоростной и маломощный однокристальный микрокомпьютер и высокопроизводительный чип LoRa с расширенным спектром SX1278 SX1276. Технология связи LoRa чипа SX1278 SX1276 может решить проблему, связанную с тем, что сигнал обычной технологии беспроводной связи не может быть решен в современных зданиях. Проблема проникновения на этаж и копирования на счетчик воды в высоком здании, а SX1278 и SX1276 имеют режим низкого энергопотребления и технологию пробуждения из сна в сочетании с конструкцией аппаратного и программного обеспечения, так что счетчик воды с батарейным питанием и повторитель может поддерживать сверхнизкое энергопотребление, решая проблему короткого времени ожидания при считывании показаний счетчика беспроводной связи. Протокол связи в проекте улучшен на основе протокола проводного считывания показаний счетчиков в сочетании с функциональными требованиями беспроводного считывания показаний счетчиков.

Связь LoRa используется между счетчиком воды, ретранслятором и концентратором, который в основном используется концентратором для считывания данных со счетчика воды. Когда концентратор получает команды рабочей станции и загружает данные, он использует связь GPRS. Когда рабочей станции необходимо считать показания счетчика, она отправляет инструкцию по считыванию показаний счетчика через GPRS, концентратор отправляет инструкцию по считыванию показаний счетчику воды через связь LoRa после получения инструкции, счетчик воды возвращает данные на концентратор после получения инструкции. , а концентратор затем возвращает полученные данные водомеру. Рабочая станция, чтобы реализовать процесс считывания показаний беспроводного счетчика.

По сравнению с традиционными счетчиками воды умные счетчики воды с использованием технологии LoRa могут точно и быстро собирать и фиксировать данные о потреблении воды жителями в режиме реального времени, повышать эффективность работы и обеспечивать качество обслуживания. В пиковый период водопотребления пользовательская информационная система водопотребления может комплексно контролировать и балансировать водопотребление в регионе, тем самым эффективно гарантируя производственную и бытовую воду предприятий.