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
* s' z1 Q# Y( ]9 \1 p2 S' k
8 C' `; m# P" B3 L/ b! i' \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
' n: f9 x: @" o& c
0 F3 h) ?- g7 s( M+ @% y) q二. 解决方案设计依据
1 U! p4 l: [: `' d+ E6 j2.1 技术标准
! g* \3 p' ~$ S% ]4 ILoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
' a' a3 U8 ^/ J( t3 d
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
1 {8 W' V( m* J
自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
% m" T# N; I* A+ Q! b4 ^# y& S' ~
: [) ~. f* o9 T8 _/ B" V* q2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：

. i. s$ s, |0 a- G! @7 [频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。

/ u. f1 i: C$ F  k多参数气象站 ：

  o) _& d6 n+ _" e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）。
8 H1 @+ @5 A1 I1 T
. J0 |' A$ B  n9 w  J接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

2.3 网络架构
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）。
: E% p9 Y' H/ }" c, g7 c; p
7 w4 D& A$ p/ P) F三、 系统架构
* Q  |- m" R6 ]' l4 G9 \9 y4 q3.1 网络拓扑
终端设备层 ：
  A6 w! D5 }3 f5 N' D0 ?: ]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。

6 j4 U; C& v! n- d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。
8 g" e( h1 d% p! o# Z8 }7 u
- t1 Q/ _) Q& t$ _3 `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。

应用层 ：
: m; ^2 w; y8 w! Y8 ]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。

3.2 硬件设计
1. 气象站模块
/ n# \# j: A  b" f
传感器套件 ：
' R+ _, V# J/ Y; C; g4 \& U
传感器

8 m9 s4 T% P/ [# H9 W0 v2 T范围
/ S' r3 m& O6 f  j0 F: u1 L# _
6 b, a* N' S! C( T6 ~( Y准确性

温度/湿度

, M' h7 G3 d" g; ?-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

0 O& {) \8 D+ i& z0 B±0.5°C / ±2%相对湿度
- Q$ o5 h8 j( C" J
气压
9 }0 u3 r  E+ Q) ~+ o) J  Y
300–1100hPa

±1hPa
+ I4 H) ^0 S; J5 d8 f
风速

; w* B" ~% _2 `2 f# |4 D2 S( G: k0–60米/秒
# l6 ~; c( [- W: i5 S3 l
±0.3米/秒

0 |' u* T7 X8 A; R3 i5 M雨量

  g) p* T2 X2 I* F) h$ [% ]0–4 毫米/分钟

±5%

6 q' ], n& h- j  ~; U  N: q通讯接口 ：
. \9 G. K: l  ^8 ?4 v) ^. R0 p& ^RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
8 o8 M4 O5 J7 b9 ]; p. m
; {) f- S! f: B/ f2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

射频参数 ：

8 \- Y3 m9 o: z( Q3 f发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。

接收灵敏度：-148dBm。
9 V1 a/ [0 k( k4 k5 d
+ b. J4 g# ?) p3 E( o& v电源 ：
) C% ?" K7 e$ U5 b太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
( f. n8 E  w% n# c/ L5 {" q

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。