1、LoRa 无线水表抄表系统整个系统包括:无线水表(节点) 、远传网关(集中器) 、后端服务器(网络服务器) ,应用终端(PC 端 /移动端) 。1 LoRa 无线水表(通信模块)无线水表内置无线通信模块,采集水量,电池电压/温度收集,通过 LoRa 调制方式,定时上报给网关,并通过网关来接收服务器的配置指令。1.1 基本功能 水量采集; 定时上报(上行通信) ; 内置电池电压和温度收集(低电压/电量报警,温度报警) ; 磁干扰报警(防止采集模块损坏或读取不准) ; NFC 通信(便于移动端信息读取,配置) 。 阀门控制(下行通信) 。1.2 相关参数工作电压,工作频率(频率误差) ,发射功率,
2、调制方式,接收灵敏度,传输速率,可靠通信距离,数据接口(SPI 接口) ,天线阻抗,工作温度 /湿度,尺寸,重量,内置电池容量,预期工作时间,通信接口(常用 TTL/RS232/RS485) 。范例 1: 一次性电池:3000mAh,可不间断工作 12 年; Sleep 模式: 0.6 uA; Receive 模式:16mA ; TX 模式:100mA; 水表的无线抄读参数:15 分钟主动上报一次,5 秒内唤醒进行侦听,接收; 基本功能:水量,水质读取设置,定时上报。2 LoRa 网关(集中器)LoRa 网关相当于一个中继,连接前端终端设备(节点)和后端服务器。网关与服务器通过标准 IP 连接
3、,而终端设备采用单跳与一个或多个网关通信,均是双向通信。终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的,数据速率选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术,不同数据传输速率通信不会互相干扰,且会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN 网络数据传输速率范围为 0.3 kbps 至 50 kbps,为了最大化终端设备电池寿命和整个网络容量,LoRaWAN 网络服务器通过一种速率自适应(ADR)方案来控制数据传输速率和每一终端设备的射频输出。2.1 基本功能 接收并储存节点(水表)抄收回来的数据,并通过通信模组(GPRS/3G/4G/ Ethernet)发送
4、到后端服务器,同时接收来自服务器的命令,并把命令传输给节点(水表) 。 可设置定时抄表计划,自动发送抄表请求。 支持单块抄表和批量抄表;2.2 相关参数工作频段,信道带宽,调制方式,链路预算,接收灵敏度,传输距离,通道数,通信标准,组网方式,通信接口(GPRS/3G/4G/ Ethernet) ,工作电压,工作电流,功耗,供电方式(外接电源/内置电池) ,工作温度,工作湿度,防护(雷击) ,尺寸,重量。3 后端服务器系统(网络服务器/应用服务器)3.1 基本功能用户管理系统:区域/用户添加,修改,删除等。运营管理系统:定时抄表,区域/用户查询,水量统计,报表导出等;业务系统:费率设定,低水量提
5、醒,收缴费录入及明细统计,阀门状态及手动控制等;维护系统:水表运行状态收集,故障检测。范例 1:系统业务流程:A. 通过各种支付方式将钱打入预付费平台的账户 预付费平台根据当前的费率以及资费策略,将该笔款部分或者全部换算成水量(方数) ; B. 通信服务器在恰当的时候(要做到实时)将购水量传给该用户所属的集中器 ;C. 集中器立即将购水量下传给该用户家里的表 ;D. 表对收到方数进行确认,并根据情况决定是否执行开阀动作,并上报阀门状态;E. 集中器上传该确认信息;F. 通信服务器传递该确认信息 ;G. 预付费平台对该用户的账户进行相应的扣减操作;范例 1:节点处于休眠周期唤醒侦听状态,一旦侦听到信号后接收唤醒包,同步延时接收命令数据,并在规定时隙内竞争上报应答数据。主机唤醒节点发送唤醒帧1.5s,唤醒时间为 2.1ms,唤醒周期为 1.5s;应用服务器实现计费管理,用户管理,流量控制,数据存储,大数据分析,数据可视化等功能。4 移动端 APP(针对用户)4.1 基本功能登录,用量查询,网上缴费系统。 (原则上来说,越简洁越好) 。