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

2 R+ ~+ T( R$ V5 X5 k, D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
2.1 技术标准
$ \6 s1 N4 C% P& zLoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。

! B6 [; M0 u) ]A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。

自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
$ @  V4 D4 R# E5 a0 o. B
2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
1 g, E1 [& b! X3 E' ^1 f& ^) L
& d$ `/ p; `8 o. k" ^  r' B频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。

多参数气象站 ：

+ `3 l& S& ~& J. ?3 c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）。
& u2 r' q* U% w: v
3 q) d* M) `9 q% _: j" ~# O接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。
" O; B# U, l3 {0 v- [# E1 l
2.3 网络架构
, _1 U- J1 m+ H8 W$ ^0 s星形拓扑 ：
3 @/ q" x6 m8 N# k" eLoRaWAN 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
终端设备层 ：
% G0 k' w+ R, ^$ X# S+ W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。

网关层 ：
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。
; |3 N8 u3 W* E7 `' y1 l" z/ m/ G
服务器层 ：
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。

) h8 }2 k1 j8 _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。
) O& s8 f$ n' T( g0 E& z) ^
: d& q7 H) C) K1 M0 W; Y3.2 硬件设计
; Z# M$ G0 T' g) A5 f$ Y7 @1. 气象站模块
* V- ]$ L7 R+ `
% ~7 x, T3 L% m传感器套件 ：

传感器
* q* g8 v3 e; R# Z
$ j: O/ J' l$ p0 |4 t( ~范围

7 _# M# a3 v( r准确性

温度/湿度

-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

; e% ?; }) M, A+ W- _±0.5°C / ±2%相对湿度
! `3 F( O& M5 t1 \/ j% M
5 R9 X: H. M7 F8 y$ i, [气压

  T* P: G0 z; Q- z* F8 F300–1100hPa

±1hPa

风速
( e* Y9 X6 C- E5 ^4 ?( Y9 A4 J, w
1 y( Z1 w5 O: M, C' n  l% i4 j% Y) `0–60米/秒
) t& |. Z% @' R4 J! B
±0.3米/秒
, m8 X+ N! i7 B7 D$ E* h
雨量

+ ~5 K! l1 Q. P$ p7 D( ?0–4 毫米/分钟
% u$ i* `: t7 K: T0 R. M
±5%

- }6 S: A6 b( Y8 s1 c5 v通讯接口 ：
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
: G  H0 l' y$ V3 }. p1 |
2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

# @8 ^/ v5 Y4 s8 N$ [) o& T+ X射频参数 ：
& z" f  ^9 c+ Y& ]) L
' G4 L% \6 x0 i$ S% q发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
* {- f+ z# v) f0 l
接收灵敏度：-148dBm。

+ h1 R$ X3 T0 K2 }+ y; z电源 ：
9 m% H% G- c& q; B$ K太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。


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。