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

5 _4 B7 G2 _( @+ X8 V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
* h- S8 C! l4 D% b  p  b
3 R& T- u  O/ j4 o二. 解决方案设计依据
2.1 技术标准
LoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
3 H: b5 ?5 ?; K' b+ ^# b* @( F
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
# J# r3 f' o) X( B  B! ?1 |
6 Z' T3 a4 o' M, V自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。

2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
7 D5 _) M5 @7 h0 R) Q4 B) q
频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
+ O& R' R0 V4 r& u
& k3 ?5 _& X. q: P3 y多参数气象站 ：

/ U2 v) V: j' z/ ]2 u( w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）。
' k: h2 _' z) u* I" G
接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

2.3 网络架构
/ b8 S& a( Z  I( i( R5 a星形拓扑 ：
LoRaWAN 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
5 y! B2 T9 n* F/ |2 e3.1 网络拓扑
( E$ _8 c8 {. Q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 C6 V, L) L% S1 E" j" w
$ G* V: e- ^- F4 }9 K网关层 ：
. d& q$ E' Z9 {% K: ]- F3 c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。

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。
' t" k2 g6 e3 P  X
应用层 ：
* z+ H0 b- F1 t& `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。
, E9 K$ \; s' `
3.2 硬件设计
# G. j: ~3 k% ]5 |1. 气象站模块
7 c3 J' J& n5 j) J8 U" U
: B4 z4 ^" i! A3 g/ [传感器套件 ：
3 R' l: ^3 J; x3 L7 A
传感器

范围
" }+ K1 N. d$ F! e, B0 w
准确性

温度/湿度

0 [& M! ?5 T$ s% I% c! ^-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

±0.5°C / ±2%相对湿度

) U3 u: p5 t5 }4 }: o# G. S气压
1 c: A# P0 |3 h: h5 {& h! N
300–1100hPa

±1hPa

风速
$ P: r& I! O8 K5 I1 }" w: P. }1 D
( P5 ~2 _/ u% n( @# ?6 S0–60米/秒
! d- x4 d6 a/ L$ A
. P9 e2 V# j* t$ y( @8 Q, S±0.3米/秒
8 q) e- F- D1 |4 `6 T3 O/ i3 v( N
& a, n- R  z) F: p1 x雨量
( p7 V6 k2 q, ~/ ~/ X0 y; H6 f) h
/ p1 \. k" @% T0–4 毫米/分钟
0 [8 ?. P5 n5 X1 A
±5%

/ |, Y3 M" _5 L( g# t' |通讯接口 ：
- P: p  |, z: n/ |+ w$ eRS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
. @: S! M5 c, ]( @# I
) ~' u5 {0 G# n0 f2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

射频参数 ：

- g& s9 {& }4 n: j: Z+ n$ J" H发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
- A. O) L5 U$ J$ r
接收灵敏度：-148dBm。
* k/ Y# c9 @. W# _. z
电源 ：
: b0 N& l* l2 `& ^1 M1 t太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。

, I# o7 E; |/ p3 y' n: w+ }2 f
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。