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

+ B* {4 Q3 H( D6 U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
) g) \+ @. X+ g1 y
二. 解决方案设计依据
2.1 技术标准
" E' ^, Q( K, u" p$ @2 S1 fLoRaWAN 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）。

  D1 A% f7 F: j" S' b4 O自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
% k4 j& O# r9 I$ E
5 y/ O- S+ [0 _( K* f2.2 硬件基础
+ `9 P+ r- y# {/ b. ZE78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
* X+ K' l; ~- j8 D7 J% J# J
9 R* n1 @& b& J/ a) S( G频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。

. L3 o5 M1 s$ ^" |/ w- C3 E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）。

接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

( k' |( D$ A; H; T! {% L3 N2.3 网络架构
9 R9 }1 v! J2 |' |! M; K: L7 @/ k5 I) g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
4 o! b* g' b$ j( ^( D. P& [3.1 网络拓扑
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 ：
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。
/ J1 [7 Y- }. A/ w1 ?' 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。
! j' w' S$ n5 ]/ _. I- ~
3.2 硬件设计
2 r7 k% m# v9 @! F5 ^1. 气象站模块
5 k8 A4 M# |! A3 m6 ~& J4 I
9 w- s5 F2 a+ i/ I5 x+ g传感器套件 ：
+ h1 S* E7 ]7 o# \8 V8 D
" |; G) G7 {# N; s3 Q传感器

范围

准确性
' j0 s  C5 M& f( A
温度/湿度

, I1 K2 D- _/ M2 G-40°C–85°C / 0–100%相对湿度
# G) v/ Q& N0 M2 w* v" E
' b, V+ o' ?) o4 a/ p$ M±0.5°C / ±2%相对湿度
5 X5 T+ a: n% K$ L) W( U4 l
气压

300–1100hPa

) h) @8 d2 t$ x8 G7 f7 H# J/ P( k±1hPa
" v0 Y6 Q' I: [  ]
* d* K$ p% M7 C& t& N4 @风速

' |* s, y) [* F* G0–60米/秒
* [8 S, _" D2 }) b  [9 y
# o, S: ^( S" c# X±0.3米/秒
) W/ J6 W+ r0 l( {
1 p8 X, ~6 ?4 V6 _" v; y# V雨量

7 X% K% v) t* n1 K7 s; ]0–4 毫米/分钟

±5%

通讯接口 ：
7 D4 R2 E2 e4 ]' o: mRS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
, ?% H/ G! I# Q( K  v3 g& z# L
* L  R2 }6 x; T3 R/ G2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

射频参数 ：

, B0 S$ V# p+ g+ X发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
) ~$ x) E- ^, @8 |+ {
9 M9 Y! o: z7 Q接收灵敏度：-148dBm。
3 N) w0 X: I( x- u% N8 \6 o, L) K
8 u/ }+ Q6 S1 t0 G7 i/ Y) i电源 ：
9 {/ k5 n6 e3 B! Z  j太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
; ]% @* o& L5 o, c+ N4 t

) n$ c8 X7 Z- J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。