LoRa智能路燈方案.doc

1、LoRa智能路燈方案4LoRa無線通訊在智能路燈的應(yīng)用方案在LED節(jié)能路燈逐步普及后，傳統(tǒng)城市照明中能源利用率低、路燈狀態(tài)監(jiān)控不便等問題逐漸解決，節(jié)約了大量的人力物力，然而接下來如何去提高節(jié)能路燈監(jiān)控方案性價比將成為市政建設(shè)的必然趨勢。圖1市政節(jié)能LED燈智能路燈能根據(jù)人流狀況、天氣情況有效調(diào)節(jié)燈的亮度，同時能監(jiān)控燈體的狀態(tài)，提高維護效率。圖2根據(jù)人流狀態(tài)調(diào)節(jié)亮度從電力載波到現(xiàn)今的LoRa技術(shù)傳統(tǒng)的路燈傳輸?shù)碾娏d波模塊優(yōu)點是可以直接復(fù)用供電線作為信號傳輸線，但受國內(nèi)普遍不合格電能質(zhì)量干擾嚴重，傳輸效果很不理想且價格較高，亟待優(yōu)化。從“降低終端模塊成本”、“方便布線且便于維護”等方面考慮，市政

2、路燈管理采用ZigBee短距離可組網(wǎng)的無線傳輸方案是一個很好的選擇。圖3組網(wǎng)方式為多級傳輸而要進一步降低成本則要從“減少路由數(shù)量”角度考慮，這就要用到遠距離傳輸?shù)腖oRa技術(shù)了。低功耗和遠距離傳輸在無線通訊上向來只能二選一，直到將原本軍用的LoRa低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)（即LowPowerWideAreaNetwork技術(shù)的一種，簡稱LPWAN）轉(zhuǎn)為商用。在發(fā)射功率一定時，通常擴頻因子被設(shè)置得越大，模塊可獲得的接收靈敏度就越高，通信距離將越遠，但會同時導(dǎo)致通信速率降低。圖4靈活可調(diào)的擴頻因子LoRa無線傳輸技術(shù)的幾大優(yōu)勢對于未實現(xiàn)智慧市政和已經(jīng)采用電力載波、短距離無線傳輸方案而言，要實現(xiàn)對城市內(nèi)幾個

3、大區(qū)路燈的實時控制層級精簡化，成本低廉化，要同時滿足長距離和低功耗兩個需求，LoRa方案在這一領(lǐng)域具備兩大優(yōu)勢：減少路由，LoRa無線擴頻技術(shù)，具備-148dBm的接收靈敏度，比起傳統(tǒng)470MHz傳輸，擁有超過兩倍的通信距離和覆蓋面積，大大減少網(wǎng)關(guān)數(shù)量和施工成本，以及施工復(fù)雜度，傳統(tǒng)組網(wǎng)中數(shù)量巨大的路由及需要精心計算傳輸范圍內(nèi)路由最佳放置點的難題也一并解決；超強抗干擾，路燈供電電纜及高樓林立的復(fù)雜城市路況都會對無線通訊產(chǎn)生很強的干擾作用，LoRa采用ISM頻段無線通信技術(shù)，融合了數(shù)字擴頻、數(shù)字信號處理和前向糾錯編碼，有效保證無線通訊穩(wěn)定可靠和抗干擾能力；產(chǎn)品介紹北京創(chuàng)羿科技推出了CY-LRW-

4、102Lora開關(guān)控制器和CY-LRB-101Lora開關(guān)檢測器-Modbus/Bacnet通訊協(xié)議。方便客戶快速搭建合適自身行業(yè)的智能窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。創(chuàng)羿CY-LRW-102Lora開關(guān)控制器產(chǎn)品介紹遠程控制系統(tǒng)包括兩端：開關(guān)檢測端與開關(guān)控制端。均采用雙工傳輸模式。檢測端檢測終端狀態(tài)，如電燈通斷狀態(tài)，溫度傳感器的電流信號，水流傳感器的電流信號等等。電燈控制:將開關(guān)控制端繼電器串聯(lián)進入電燈回路中做開關(guān)使用，裝置會檢測電燈通斷狀態(tài)并將狀態(tài)通過LoRa無線傳輸返回給開關(guān)檢測端，開關(guān)檢測端再將狀態(tài)中轉(zhuǎn)給DDC等設(shè)備，以便于控制。DDC等設(shè)備也可以控制電燈通斷，當?shù)弥姛魻顟B(tài)時，可通過DDC等設(shè)備將控

5、制開關(guān)信號發(fā)給開關(guān)檢測端，再由開關(guān)檢測端將通斷控制信號發(fā)送到開關(guān)控制端，從而控制電燈的亮與滅。傳感器信號采集與設(shè)備控制：當需要采集溫度，水流，壓力等信息并根據(jù)環(huán)境信息變化來控制設(shè)備運行功率與運行狀態(tài)時，就需要將傳感器（如溫度傳感器，壓力傳感器等）接入開關(guān)控制端，通過A/DD/A（數(shù)模轉(zhuǎn)換）芯片將傳感器傳輸?shù)碾娏?，電壓等信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號即溫度值壓力值等，再由LoRa無線傳送給開關(guān)檢測端，開關(guān)檢測端將這些接收到的數(shù)字信號通過A/DD/A（數(shù)模轉(zhuǎn)換）芯片恢復(fù)為模擬電流電壓信號，傳送給DDC等設(shè)備。DDC等設(shè)備可傳送模擬量信號給開關(guān)檢測端，開關(guān)檢測端將這些電流，電壓等模擬信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)

6、字值，單片機將這些數(shù)字值通過LoRa無線傳輸給開關(guān)控制端，此時需控制的設(shè)備可接開關(guān)控制端，經(jīng)過開關(guān)控制端對信號的判斷與恢復(fù)，可控制設(shè)備運行狀態(tài)等。創(chuàng)羿Lora開關(guān)檢測器CY-LRW-102是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用公用蜂窩網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能同時利用LoRa無線傳輸技術(shù)進行短距離數(shù)據(jù)傳輸。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺；低功耗設(shè)計，最低功耗小于5mA12VDC；提供1路ADC,2路I/O，可實現(xiàn)數(shù)字量輸入輸出、脈沖輸出、模擬量輸入、脈沖計數(shù)等功能。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)LoRa基站CY-LRW-102模塊指示燈模塊看門狗模塊用戶接口模塊電源模塊MCU檢測方式開關(guān)通斷檢測，通過直接檢測繼電器開關(guān)端電壓來檢測是否通斷，避免檢測失誤或由于繼電器損壞造成的誤檢測。開關(guān)控制端通過實時檢測的方式，當所導(dǎo)通設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，導(dǎo)致繼電器兩端出現(xiàn)斷開，開關(guān)控制端將第一時間通知開關(guān)檢測端，以通知控制單元設(shè)備。采用進