基于E78-433LN22S系列LoRaWAN和多参数气象站的气象灾害预警方案

成都亿佰特

一. 气象灾害预警方案简介
/ X/ q  {- F# H9 {. t% J2 ^
气象灾害（如暴雨、台风、寒潮等）的特点是突然发生，破坏性强。传统的监控方式受限于通信距离短、功耗高、成本限制等问题，使得大规模实时监控具有挑战性。该方案提出了一种 和多参数气象站的低功耗广域物联网预警系统 基于 E78-433LN22S系列LoRaWAN模组 。利用LoRaWAN技术进行远距离、低功耗数据传输，并利用自适应数据速率（ADR）优化网络性能，构建高可靠性的气象灾害监测网络

二. 解决方案设计依据
5 H, \9 F; m. v. d% m# r- n2.1 技术标准
/ Q' Z5 b+ K' i! D. z- V( }LoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
5 J$ `3 ?) e. [  D! ^8 e# \
# a' j8 U% b# a, {; }9 ~& F7 yA/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
! r# f5 M# X, c- V5 E- G
% d2 A) p( |5 m4 |, U自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
* L4 g. |0 H2 E2 t) H- k
; u5 ~0 ?2 T( ~7 v2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
/ M5 N; i1 [6 \* \5 A7 s' w" W
2 f$ N9 Z, B# I: `$ t# O频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
# D! Q# r  S5 \1 Q/ c2 a5 L; @
: D& \( m" D8 {' _多参数气象站 ：

集成传感器：温度/湿度 （±0.5°C/±2%RH）、气压 （±1hPa）、风速/风向 （0–60m/s）、降雨量 （0–4mm/min）。

- P( k8 {" z" @4 ~( M: W接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。
, \! _, h- q* }. P& V7 u$ D/ ?
2.3 网络架构
星形拓扑 ：
2 N2 ~* F/ }( uLoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。

三、 系统架构
3.1 网络拓扑
8 J( k* K' N! j) H终端设备层 ：
配备 E78-433LN22S系列LoRaWAN模块的气象站作为 LoRaWAN A/C 类节点运行，按需收集环境数据。

7 L, r+ W/ n4 m, p9 _网关层 ：
8 I1 h* C. B) q' |+ R8 f部署 E870系列LoRaWAN网关设备（例如，网关 ID： e890-915）接收节点数据并将其转发到网络服务器。
! B8 y; k6 U5 P! w, q: [. J
+ J2 c/ _: L  f3 p服务器层 ：
% c7 F* ^9 c2 K' ?: k, n) E2 ~TTN（ The Things Network ）或运行 ADR 算法的自托管LoRa网络服务器，以动态调整传输参数。
( R9 \/ w* g% r1 ^0 t, X4 d  F% ?
应用层 ：
云平台（例如阿里云物联网）分析数据、触发告警并将通知推送到管理界面。

" B% p/ o) ^6 M' P" H7 B9 g8 W3.2 硬件设计
1. 气象站模块
! e8 t2 ^: @3 D. u) f6 ~
, m3 D$ Y3 E; b" G' j传感器套件 ：
' m6 o8 j3 a/ b8 w1 W, G
传感器
' y0 D, R, {+ L
范围

0 e% k4 N4 v, P1 D8 H, b1 O( I& n准确性

- p( J, I3 R+ x8 }& B$ Y9 c" {温度/湿度
# \$ y6 F) [' x) {( _
0 J8 }3 i: S0 ^! J# }-40°C–85°C / 0–100%相对湿度
  F; s8 V4 J. n" D. F* _0 S. g( A  B
, d$ l- q% P/ l* C6 n9 z±0.5°C / ±2%相对湿度

气压

300–1100hPa
) ~7 \% U5 s1 p7 I
±1hPa

$ g; g2 _, Y$ ?风速

/ B; ?0 ?: V3 M: x* G0–60米/秒
3 q/ q! D: g0 P5 g; J( w; O8 d) k
2 H( D, @1 |* r# ^: |& `1 D4 X±0.3米/秒

! V4 l9 k) A5 D: C: v雨量
) ]- {5 O' ]+ I) y3 R2 m6 i1 @- g
) N& h0 K6 t. G( v! G0–4 毫米/分钟

±5%

( K2 [" n# X7 L  `4 j通讯接口 ：
" F( u& F% G4 b" ~6 k/ C6 ERS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。

' _" t7 X, {3 Y% I5 E8 Y- n' ~- s2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

9 x' Z, {1 J3 K+ I/ h射频参数 ：
; s3 h0 @5 s% G, `$ H
发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
$ S% D/ t" _  e' E
接收灵敏度：-148dBm。
" u3 u3 p+ {' R- i9 ?
电源 ：
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
/ a& b; a) C2 U5 S7 A

该方案详细介绍 了LoRaWAN参数配置、硬件接口和安全机制 ，以保证 低功耗、广覆盖、高可靠性 的气象灾害预警网络。现场部署需要信号优化和规则引擎调优，以最大限度地提高性能和响应速度。