LoRa智慧水务解决方案

抄水表的方案有很多种技术可以实现,目前主要有有线抄表和无线抄表两大类别。在各种抄表技术中,无线抄表技术是比较容易被接受的,因为不需要现场布线,安装方便维护更新简单。但一些无线技术也存在着一些应用上的问题,如FSK距离短、穿透力差、无线信号不稳定,GPRS又太耗电。LoRa技术的出现为抄表应用解决了传输距离、网络信号和耗电等问题。本文推荐一个基于LoRaWAN的智慧水务解决方案。

下图是基于LoRaWAN网络架构的水表系统框图:

LoRa智慧水务解决方案

本方案采用了LoRaWAN网络的标准架构,并将传统的水表终端改造成了LoRa水表终端,网络服务器部分还针对抄水表的数据业务特点进行了相应地优化。

LoRa智慧水务解决方案架构

下图是本方案的架构示意图:

LoRa智慧水务解决方案

终端层 - 方案提供了具有LoRa功能的PCBA,并且对目前的水气表PCBA的刷胶工艺进行了改进,采用防水盒式设计,方便后期的维护和软件更新。LoRa天线针对水表的安装环境进行了设计和优化,收发性能良好。

网络层 - 采用了基于LoRaWAN的协议标准,并针对水表数据业务进行了优化处理。低功耗广域(LPWA)技术为大规模数据采集系统的应用提供了很好的技术支撑。针对LoRa网络信号的盲区,还设计了一款低成本的LoRa中继设备,解决了LoRa网络覆盖的问题。目前,从试点的效果来看比较理想。

云平台 - 智能硬件云平台提供集群部署、协议和服务管理等。LoRaWAN的网络服务器(NS)可以私有云部署,也可以公有云部署,更方便项目灵活地部署。

应用层 - 智能水务应用平台负责运维管理、数据可视化等

LoRa 水表产品

下图是水表和模块实物图片:

LoRa智慧水务解决方案

为解决后期的MCU固件升级更新问题,本方案还设计了一款专用工具和软件,可通过近距离无线升级方式(OTA),无需拆卸表壳,节省了维护成本,提高了效率。

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