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
0 V" C6 U3 s5 o9 e! Y' S! y% W
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
) l3 u3 U  \2 A- [$ p
二. 解决方案设计依据
9 W; X$ s: y+ c9 m1 P  f% X& |* i2.1 技术标准
LoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。

A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
9 {, g8 b# H+ e. A
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：

0 W2 y4 k5 j6 a* E' ]" v频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
) P2 e3 E, F$ L# x- K: B/ d
多参数气象站 ：
0 y+ X( ^( u# b& z
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）。
9 c# N2 p% l6 r0 _  |
# e- I6 u/ Q2 `1 _7 d4 A; b3 [接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

2.3 网络架构
星形拓扑 ：
! E! h: e9 i' J" v7 y1 q0 qLoRaWAN 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
# x# i: v( M  O! i2 T: a2 A* b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。

网关层 ：
$ Z; b5 f; H6 t9 P; F) D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。
: J  e9 T% q  e9 J( F- u
服务器层 ：
- T; m8 C! s6 bTTN（ 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。
. T8 n& c, T/ Q8 w* u6 `  O6 R  v
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。

, x8 j" b' u$ v* Z4 u+ s: k7 `3.2 硬件设计
1. 气象站模块
4 o9 _; [2 j' k! j6 G# `
9 c$ g0 Z+ B7 O, k7 {0 Z传感器套件 ：

传感器

' F9 W6 I8 h) }范围

准确性

温度/湿度

- M5 a# b0 [) Q) `; z-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

' O4 F* V9 e* k2 V3 f9 D0 }±0.5°C / ±2%相对湿度
* d0 r" \2 c, z6 v1 M: v/ G
( u2 P% ?; F8 s6 K: K/ }% N0 g气压
3 M8 E5 U: u  y2 `
300–1100hPa
, H7 p  |: e" y0 p
5 p0 _: A, _7 s, p3 m6 z±1hPa

风速

0–60米/秒
2 B* O8 a" z$ {; p7 ~
±0.3米/秒
: e* w" _! ^6 k) h7 }  U
7 ~3 k  f  Z9 `雨量
2 w( k# D( _5 [+ x% a; K$ H; }8 j, Y
3 e, F  E' ~" m& S9 M# H  o( a0–4 毫米/分钟

8 Q  o. Z8 U9 Z; o/ U! u. b' A) r±5%
7 Y  _( H1 o7 L2 U
通讯接口 ：
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。

2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

射频参数 ：

2 ~7 V0 P: |# E# i3 {+ ~4 _7 p发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
8 O8 J1 y+ A+ f2 V+ t: R4 [
6 z7 I+ d1 ~, G3 n接收灵敏度：-148dBm。
" Q& R9 i. z0 _( {$ P, j1 s
9 F( P6 U" }/ }. C5 b# \! h, u电源 ：
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。

) Z9 q/ P* S( D$ F. c& m! p$ P- b
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。