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
. W9 l! J2 J% B$ C( z
  X3 a5 n8 g- Q% L  l6 y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
+ D0 h1 |. A8 H5 M5 p9 u
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）。

A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。

: x$ L- X2 @1 ~3 ]8 Q  T* g自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
2 E) E" [9 }$ a) R" n. j, R
% m0 M" _; ]+ m2.2 硬件基础
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：

频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。

" X" {8 z; @- K3 s多参数气象站 ：

+ s$ N. \5 W# H7 ^7 _9 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 s1 a) D) g- x. l: |' X
/ ]9 S" x# D" L5 ?接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。
( N5 I/ w3 U, G) N! b& n2 u' _
4 ]0 Y) f! [# M' p% w2.3 网络架构
* z' z3 Z1 p" v7 @! C星形拓扑 ：
5 S4 `4 m5 }  e3 P9 CLoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
5 e4 p: h: w+ b( n8 Z1 q
0 M7 N( u4 l- v& J; ]) }$ F三、 系统架构
& `6 I( K7 f5 ~7 ?/ u$ |4 u- _- B3.1 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 ：
, P3 \3 L$ p" s8 d8 G, {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。
' l' B( I+ t2 k/ R3 z) m8 Q
0 O+ e% i, c/ h服务器层 ：
4 k$ c; N" O) J7 z5 P1 [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。

! R" w* {; `1 b应用层 ：
, o1 q2 c/ {7 M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。

! M( L0 b/ [1 B% W. J5 @1 x3.2 硬件设计
6 z0 U" t: w+ }4 m1. 气象站模块

& A2 q) B) Q' X, Z. C- }/ A3 q/ E* r传感器套件 ：

传感器

+ D1 y" \2 u% t$ m4 W, }8 x范围
1 q( h4 o$ _# s" [& v$ F0 n& X
! _& m2 D0 q; j& f8 ]# Z准确性
. ~& r1 f# b) v9 j/ D1 k
温度/湿度
' K4 ]+ h: j5 m+ g* o' J
* C) e! b+ b8 p4 ~" r+ Q# s, u" x-40°C–85°C / 0–100%相对湿度

6 ?$ Z4 v7 {# n4 s±0.5°C / ±2%相对湿度
0 d- O- l( V6 Y/ l
气压
* A: K' S  ?- R) \0 k% A. Y0 t
( C' Y5 f* C8 J# P300–1100hPa

. }  H1 j5 X1 X1 k# }±1hPa

8 p, x$ g0 K$ c! V风速

2 X; B) I" v6 j+ }4 l9 |7 ^0–60米/秒

6 A4 a, {* C  d" T5 C0 u. X±0.3米/秒

3 K% [* G3 T% i" @" j雨量

0–4 毫米/分钟
3 y. p2 Z" u7 _2 E% U
±5%

; l. q" Q1 ^3 g( A5 L, x% M通讯接口 ：
! S3 Y7 x- B8 `4 vRS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。

2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
2 y8 ]' @6 B% e/ e& t. X
5 j) u/ X5 s2 {5 @0 D9 I/ ]; Z/ N7 F射频参数 ：
7 u- b4 |+ A6 l& ]/ i
4 e) E1 u( a  s6 T/ m9 g& W. o0 V% `发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。

- d6 w6 P" v  D% g  X* ?& {接收灵敏度：-148dBm。
( i4 H& G9 ^5 q" N/ Q  e2 d; h
7 J6 x+ a( z, T4 ^1 f) ], K电源 ：
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
( u1 _6 K/ m1 Y5 Y  q$ U
/ b% x& B% d% `- m* v/ ?8 U( e/ r. s
7 H! ]3 ?) i- f, J+ r+ T3 Z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。