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 r0 C' P' k: m- ?' S8 C. s- V
% |, Y4 \" B+ M6 f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
3 J+ b* O8 E. m* K1 v4 o
# Y% d# m1 B5 b6 B0 y二. 解决方案设计依据
4 J: B6 K. e$ w& l1 R9 a1 E2.1 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）。
! L# y7 p; g! e$ w
自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。

2.2 硬件基础
5 b+ B! A: Z; lE78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
2 }; o! z$ o5 A1 ]; U
频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
' ]" h8 Z8 W( a9 B8 l8 H
$ ?& b* i$ v9 r2 q* L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）。

% M, B  u- }( H+ I) I3 B. C5 W接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。

2.3 网络架构
星形拓扑 ：
. k1 K& v' m! X: tLoRaWAN 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
终端设备层 ：
0 ^8 l( ~2 K2 F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 S: D: x4 q+ R" c. \+ r  ]6 H
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。

2 K, c) @3 l0 B: o7 B5 J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 ：
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。

4 x- m+ j  \+ v) n0 Q, ^3.2 硬件设计
, |" r: ]: r* R. e5 R& e1. 气象站模块
; p8 D* i! n+ R* |. t& q, Q
; g( Y/ [1 e3 ~* V' E, w' R传感器套件 ：
+ y8 X9 T, X  x. n# W
% P& ]. o4 q  H8 j传感器

范围
' e# P5 q) r- s2 {3 p5 ^5 ?
1 e/ Y# C0 A5 x8 u7 I准确性

温度/湿度
9 m  x7 g+ R2 }3 g
-40°C–85°C / 0–100%相对湿度
  J! F2 U; r' a7 s, r
2 d0 P/ ]( g! l±0.5°C / ±2%相对湿度

2 C- z7 Z" d  k1 ~2 P气压

. P- M6 ^) S+ {300–1100hPa
+ p/ Q) s0 S- Y" t; v
±1hPa

( T$ s+ r" G8 ~  l6 e+ `4 p风速

0–60米/秒

±0.3米/秒

雨量
2 E  K9 V0 G9 M" E' L
& f: z/ Z/ R) ~' v2 K$ H0–4 毫米/分钟
4 d. ~$ |0 t  o/ l  d* V0 ~
# k' v( g/ U: g- c±5%
0 F7 w! j" I8 ]- H0 g1 ^% p4 ~
2 a4 ?4 ~+ m+ `( X) l( i通讯接口 ：
1 Q  ^/ q8 g! h/ uRS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。

# ]. K% h) |& R- l7 G2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置

9 C' e7 M, b- D射频参数 ：

. O3 [8 p. x' V0 b9 D* v1 g# K% h) i发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。

接收灵敏度：-148dBm。

, D) D. t6 j; S: a. }' |电源 ：
/ h! j* V% g6 w* V! g& o0 j! ~太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
) t3 j2 E% I3 L; x
3 f/ `6 [: A' G/ w. X
: y* a5 y9 l( ?' \& E7 K& n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。