基于LoRa自组网的电能采集系统设计与实现

为了实现用电设备运行状况的远程监测,需要对设备运行时的电能参数进行采集并上报至云平台。针对上述目的,本项目设计了一种基于LoRa自组网技术的电能采集系统,整个系统主要由数据采集节点和集中器组成。数据采集节点采用RN8209电能计量芯片实现负载电能数据的精确采集,并通过LoRa通信模块将数据发送至集中器。集中器采用了基于NB-IoT通信模块和LoRa通信模块的双模组设计,通过LoRa模块接收节点上报的数据,并通过NB-IoT模块转发至物联网云平台。本系统利用LoRa载波侦听技术设计了基于CSMA/CA的星型自组网络,实现了节点与集中器间的无线通信,适用于低成本、小规模的远程电能数据采集系统。通过实验验证,该方案的数据采集功能、LoRa自组网通信功能和NB-IoT通信功能均能够正常实现,达到了设计目标。     

基于LoRa和NB-IoT通信技术的环境监测系统

本文设计了 一种基于LoRa和NB-IoT无线通信技术的环境监测系统,LoRa模块负责本地数据采集和传输,NB-IoT模块负责远程传输数据,把各种传感数据上传到云平台并在监控终端展示.该系统利用两种无线通信技术的各自优势,具有成本低、功耗低、覆盖广和便于安装的特点.     

LoRa与NB-IoT通信技术研究现状

随着第4次工业革命的到来,物联网技术迅速发展,物联网设备的数量以指数形式增加.无线通信技术作为物联网技术的重要支撑,对其发展至关重要.作为LPWAN中应用最为广泛的两种无线通信技术,LoRa和NB-IoT具有低功耗、广覆盖、广连接等特点.文章对LoRa和NB-IoT无线通信技术进行了综述.首先,从成本、覆盖范围、容量、延迟、电池寿命、服务质量、可靠性等方面对LoRa和NB-IoT进行了对比;其次,总结了近年来这两种无线通信技术的研究现状及其应用场景;最后,对LoRa和NB-IoT今后研究方向进行了展望.     

基于NB-IoT的校园宿舍智能锁控制系统设计

为进一步提升校园学生宿舍的管理水平,提出一种基于NB-IoT的宿舍智能锁控制系统,进一步加强宿舍进出人员的管控。其中,以NB-IoT作为系统的通讯方式,并设计了基于人脸检测识别和蓝牙的开锁方法进行智能锁的控制。人脸识别仿真测试表明,设计的基于MTCNN的人脸检测识别算法能够进行准确的人脸识别,识别命中率为97.15%;同时,设计的系统能够在各种场景下保持稳定的控制,且运行时间较短,功耗较低。综上,设计的基于NB-IoT的宿舍智能锁控制系统能够对宿舍进出人员进行准确的身份识别,进而实现更加严格的管控,具有一定的实际应用价值。     

一种基于NB-IoT的智慧消防监测预警系统

消防安全作为城市公共安全的一部分,关系到人民的生命财产安全和社会稳定。鉴于人为监控的过程中存在实时性弱的问题,智慧消防应运而生。本文主要介绍一种智慧消防技术,结合NB-IoT与LoRa,采用多种传感器采集现场环境数据,用LoRa发出火灾预警指令,实现对火情的实时监测与处理并将结果反馈到Web端、微信小程序;将数据库存储...     

基于STC单片机的超低功耗LoRa发射机设计

LoRa是Semtech公司的一种扩频调制技术,适用于构建几公里至几十公里范围的LoRa通信专网,支持各种物联网应用。与NB-IoT、SigFox等广域物联网技术相比,LoRa技术具有免授权、低功耗、远距离的综合优势。在休眠模式下,LoRa终端设备的静态电流可以低至1μA以下,再结合对动态电流的压缩,采用小型电池供电即可实现10年以上的待机时间。本文给出了一种以安信可公司生产的 La-01射频模块与STC15系列主控MCU构成的超低功耗LoRa发射机设计方案,测试分析了其功耗和待机时间等主要指标。     

基于LoRa的远程自动抄表系统研究与实现

针对目前人工抄表繁琐且费时费力的行业痛点,提出了一种基于LoRa的远程自动抄表系统的设计方案。方案以LoRa扩频通信为基础,采用LoRa与以太网通信相结合的方式,网络拓扑上采用扩展的星型组网,引入TDMA机制以保障数据传输的成功率。介绍了系统架构、网络拓扑、系统的软硬件平台、自定义LoRa的MAC子层以及各节点的工作流程,实现了对水、电、燃气及热力表的远程自动抄表管理。最后对系统进行测试,通过分析测试结果表明该系统方案具有覆盖范围广、数据传输成功率高、组网快速、维护简单等特点,具有广泛的应用前景。     

基于LoRa技术的智能电表通讯方案的设计

目前,5G还未全面普及,作为超远距离无线传输领域为人所熟知的远距离无线电(LoRa)技术,正在物联网连接系统中扮演着不可或缺的角色。本文通过对比多种主流无线通讯的优缺点,再结合安科瑞现有的LoRa系统方案,阐述LoRa通讯在电力采集及能耗监测中的应用。     

大坝安全监测系统主要无线组网策略

分析目前大坝安全监测传感器数据采集装置主流的无线组网策略,在功耗、组网难度、费用、通信距离等应用需求方面分析各自的优缺点,并结合长期工程经验罗列每种通信方式实际使用中的网络架构、特点和注意事项,指出短距局域组网与广域无线组网的灵活组合应用对于减小土建工作量,提高系统防雷能力,实现更长时间的无人值守,增强数据传输可靠性有着很强的现实意义。随着LoRa及NB-IoT等技术的不断成熟及投入使用,大坝安全监测领域应用无线组网具有良好的应用前景。     

基于NB-IoT的车辆检测器在智能停车场的应用

文中将目前物联网领域最新的NB-IoT(窄带物联网)技术应用于智能停车检测系统,把其与现有的超声波传感器和地磁传感器相结合,设计一款车辆检测器,并在此基础上开发一套智能停车软件系统,主要针对现有室外停车场的智能化改造而设计。该方案解决了室外停车场布线困难,维护成本高的问题,并在智慧交通、智慧小区、智能停车等领域有着广泛的应用前景。     

腾讯物联网操作系统的AT通信模组框架设计

随着物联网的快速发展,嵌入式物联网终端联网需求越来越多,其中无线通信模组是物联网设备最主要的通信硬件.为了屏蔽网络接入方式的复杂操作,各个通信模组厂家都采用了 AT指令的方案来封装通信模组的核心能力,方便终端厂家和用户调用.然而,随着AT通信模组厂家百花齐放的发展,各厂家的AT指令日益多样化,通信模组也从2G、WiFi...     

基于LoRa的智能灌溉系统设计

针对传统人工灌溉所带来的水资源利用率低、人力资源浪费等问题,提出了一种基于LoRa的智能灌溉系统设计方案。LoRa是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,最大程度地实现更远的通信距离与更低功耗。通过设计基于LoRa通信技术的光照强度,空气温、湿度以及土壤湿度等信息的采集单元,通信网关,结合水阀控制单元以及智能管理PC端灌溉控制平台软件设计,实现自动或手动灌溉模式。实验数据表明,所设计的灌溉系统灌溉方式灵活多样,智能高效,实用性强,满足系统需要,可以实现灌溉作业的精细化管理。     

基于低轨卫星和窄带物联网的智能冷链运输终端系统

针对目前全球范围冷链运输智能系统功耗高、全球覆盖能力差、效率低等问题,以智能冷藏集装箱为研究对象,介绍了一种基于低轨卫星和窄带物联网（NB-IoT）通信技术的智能冷链运输终端系统,并给出了该智能终端系统的系统方案、硬件设计、软件设计、低功耗设计及测试结果.运输终端系统以STM32作为主控制器,集成了温湿度和位置信息等传感器,兼容低轨卫星和NB-IoT两种通信方式,可以实现全球范围内装有该智能终端的冷藏集装箱位置、状态和安全等信息监测控制.通过实际运行表明,该方案可靠,数据传输稳定,具有一定的推广和应用价值.     

LoRa组网技术在胶带运输监控系统中的应用研究

针对胶带运输监控系统缺少无线数据传输通道,无法实现断线后自诊断信息上传、无线传感器接入、断线应急中继通信功能等问题,提出了一种应用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网技术方案.针对链式组网结构比较适合胶带运输监控系统多点延伸的特点,采用了LoRa链式组网模式.根据LoRa链式组网传输模式的要求,确定了节点间的数据访问关系,将主机节点与子节点设计为一主多从的传输方式,节点根据相邻关系进行路由规划,组成单层链式网络.为满足数据传输需求,采用巡检应答式通信机制,通信过程遵循规则时序,信道通过时分进行有序利用.根据上述方案,给出了用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网传输节点设备软硬件设计,并进行了测试,结果表明:LoRa链式组网模式传输性能可靠稳定,无线发送状态的节点功耗小于300 m W,10个节点组网传输时延为1.12 s,丢包率小于0.6%,可满足胶带运输监控系统对无线组网传输功能的需求.     

基于LoRa的工业监测自组网系统设计

工业环境监测同工业生产安全、质量关系紧密,诸多传感监测系统正被使用于各类工业工程中,且需求缺口仍然巨大。工业监测要求传感系统具有低功耗、远距离传输、工作稳定和节点容量大的特点。针对工业应用现状,提出一种基于LoRa(Long Range)的工业监测自组网协议系统的设计。系统主控采用STM32F407芯片,同时集成了8路LoRa 模块,从而提高了网关的节点容量,具备W5500的网络接口和片外存储flash,以及预留的4G和GPS模块。系统兼备了LoRa通信的抗干扰、远距离传输、低功耗的特点,同时又支持TCP/IP网络通信和4G通信,且提供一种web上位机的操控前端,方便用户对系统进行实时的管控。系统使用一套简单的自组网协议,可满足工业监测的要求,具备很高的实际应用价值。     

基于LoRa的电气设备温湿度监测终端设计

针对目前电力设备监测通信方式存在的传输距离短、网络复杂的缺陷,提出了一种基于LoRa的电气设备温湿度监测终端的设计方案.给出了系统的总体构架;设计了系统的LoRa传感终端,在实验室环境下对其进行了通信测试;进行了低功耗的设计和测试,测试结果显示:所设计的终端设备休眠电流低至1.4 μA,平均工作电流0.070 mA,特别适合电池供电.系统具有传输距离远,功耗低的优势.     

基于LoRa的智能农业系统设计与实现

针对ZigBee网络在智能农业系统应用中存在的单跳传输距离短、多跳组网结构复杂、信号易干扰、丢包率误码率高、实用性差等缺点,提出一种基于LoRa协议智能农业系统的设计方案;该方案以LoRa网络实现系统感知层设计,基于简单的星型组网架构,构建低功耗广域物联网智能农业系统;从系统总体设计、网络架构、LoRa节点和LoRa基站软硬件设计以及通信协议等方面阐述设计关键,实现对农业生产现场环境数据采集及相关设备的远程控制,并从功能和性能两方面进行实验测试与对比;结果表明,基于LoRa的智能农业系统组网简单、覆盖面广、数据传输可靠性高、功耗低,工作周期长,非常适合在复杂的农业生产现场中推广应用。     

新型中央空调控制系统设计

针对中央空调控制系统中控制不灵活、数据采集的实时性以及功耗大等一系列问题,利用窄带物联网技术,设计了一种新型的中央空调控制系统。首先,对目前中央空调控制系统的现状进行了研究,又结合模块化设计思想,给出了系统的总体方案设计,包括中央空调控制器和云端人机交互软件。然后,以STM32F103为微控制器、窄带物联网(NB-IoT)作为无线通信技术,设计了中央空调控制器,给出了其设计原理、主要接口电路、软件流程图以及系统通信协议。以C#作为软件平台,设计了云端人机交互软件。最后,进行了系统测试。测试表明,系统可采集室内温湿度、功率电量、空调状态等参数并上传至云服务器,也可手动实现对中央空调的实时控制,达到了良好的效果,同时也验证了NB-IoT的低功耗、多连接以及覆盖广的特点。基于NB-IoT的中央空调控制系统对智慧城市和智慧楼宇的发展和建设具有参考意义。