LoRa智能路灯专项方案.docx

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LoRa 无线通讯在智能路灯应用方案在 LED 节能路灯逐步普及后，传统城市照明中能源利用率低、路灯状态监控不便等问题逐步处理，节省了大量人力物力，然而接下来怎样去提升节能路灯监控方案性价比将成为市政建设肯定趋势。图 1 市政节能 LED 灯智能路灯能依据人流情况、天气情况有效调整灯亮度，同时能监控灯体状态，提升维护效率。图 2 依据人流状态调整亮度从电力载波到现今 LoRa 技术传统路灯传输电力载波模块优点是能够直接复用供电线作为信号传输线，但受中国普遍不合格电能质量干扰严重，传输效果很不理想且价格较高，亟待优化。从“降低终端模块成本”、“方便布线且便于维护”等方面考虑，市政路灯管理采取 ZigBee 短距离可组网无线传输方案是一个很好选择。图 3 组网方法为多级传输而要深入降低成本则要从“降低路由数量”角度考虑，这就要用到远距离传输 LoRa 技术了。低功耗和远距离传输在无线通讯上一直只能二选一，直到将原本军用 LoRa 低功耗广域网技术（即 Low Power Wide Area Network 技术一个，简称 LPWAN）转为商用。在发射功率一定时，通常扩频因子被设置得越大，模块可取得接收灵敏度就越高，通信距离将越远，但会同时造成通信速率降低。图 4 灵活可调扩频因子 LoRa 无线传输技术几大优势对于未实现智慧市政和已经采取电力载波、短距离无线传输方案而言，要实现对城市内多个大区路灯实时控制层级精简化，成本低廉化，要同时满足长距离和低功耗两个需求， LoRa 方案在这一领域含有两大优势： l 降低路由，LoRa 无线扩频技术，含有-148dBm 接收灵敏度，比起传统 470MHz 传输，拥有超出两倍通信距离和覆盖面积，大大降低网关数量和施工成本，和施工复杂度，传统组网中数量巨大路由及需要精心计算传输范围内路由最好放置点难题也一并处理； l 超强抗干扰，路灯供电电缆及高楼林立复杂城市路况全部会对无线通讯产生很强干扰作用，LoRa 采取 ISM 频段无线通信技术，融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码，有效确保无线通讯稳定可靠和抗干扰能力；产品介绍北京创羿科技推出了CY-LRW-102 Lora开关控制器和CY-LRB-101 Lora开关检测器--Modbus/Bacnet通讯协议。方便用户快速搭建适宜本身行业智能窄带物联网产品。创羿 CY-LRW-102 Lora开关控制器产品介绍远程控制系统包含两端：开关检测端和开关控制端。均采取双工传输模式。检测端检测终端状态，如电灯通断状态，温度传感器电流信号，水流传感器电流信号等等。电灯控制:将开关控制端继电器串联进入电灯回路中做开关使用，装置会检测电灯通断状态并将状态经过LoRa无线传输返回给开关检测端，开关检测端再将状态中转给DDC等设备，方便于控制。DDC等设备也能够控制电灯通断，当得悉电灯状态时，可经过DDC等设备将控制开关信号发给开关检测端，再由开关检测端将通断控制信号发送到开关控制端，从而控制电灯亮和灭。传感器信号采集和设备控制：当需要采集温度，水流，压力等信息并依据环境信息改变来控制设备运行功率和运行状态时，就需要将传感器（如温度传感器，压力传感器等）接入开关控制端，经过A/D D/A（数模转换）芯片将传感器传输电流，电压等信号转换为数字信号即温度值压力值等，再由LoRa无线传送给开关检测端，开关检测端将这些接收到数字信号经过A/D D/A（数模转换）芯片恢复为模拟电流电压信号，传送给DDC等设备。 DDC等设备可传送模拟量信号给开关检测端，开关检测端将这些电流，电压等模拟信号经过数模转换芯片转换成数字值，单片机将这些数字值经过LoRa无线传输给开关控制端，此时需控制设备可接开关控制端，经过开关控制端对信号判定和恢复，可控制设备运行状态等。创羿Lora开关检测器CY-LRW-102是一个物联网无线数据终端，利用公用蜂窝网络为用户提供无线长距离数据传输功效,同时利用 LoRa 无线传输技术进行短距离数据传输。该产品采取高性能工业级 32 位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台；低功耗设计，最低功耗小于 5mA@12VDC；提供 1 路 ADC,2 路I/O，可实现数字量输入输出、脉冲输出、模拟量输入、脉冲计数等功效。产品结构检测方法开关通断检测，经过直接检测继电器开关端电压来检测是否通断，避免检测失误或因为继电器损坏造成误检测。开关控制端经过实时检测方法，当所导通设备一旦出现故障，造成继电器两端出现断开，开关控制端将第一时间通知开关检测端，以通知控制单元设备。采取进口8位数模转换芯片，采集传感器返回模拟量，并进行模数转换，将数字量传送给LoRa进行发送。开关检测端接收数字信号，并发送给8位数模转换芯片，转换芯片将数字量转换为模拟量传输给控制模拟量接收端。产品参数指标项参数要求支持标准 470-510CN 频段，410MHz - 441MHz，1000KHz 470MHz - 通信标准及频段 510MHz 支持 868 频段，863MHz - 870MHz 支持 915 频段，902MHz - 928MHz 户外/视距通信距离 16.5km 通信理论带宽 6 级可调（0.3、0.6、1.0、1.8、3.1、5.5Kbps）灵敏度 -140Bm 最大串口数据 4K Bytes 接收数据电流 <22mA@5VDC 发送数据电流 180~200mA@ 5VDC(最大脉冲电流 ≤400mA ) 供电电压 5V 2A 工作电流上电开机：<12V/140mA 最大电流：<12V/400mA 工作温度 -40-85℃ 湿度 10% - 90%RH 无冷凝供电项目内容标准电源 DC 5V/2A 供电范围 DC 5~36V 功耗工作状态功耗通信状态 45~165mA@12VDC(2G:45~55 mA 3G:80~165 mA 4G:75~95mA ) 105~365mA@5VDC(2G:105~115 mA 3G:165~365 mA 4G:150~200mA ) 待机状态 35~50 mA@12VDC 55~105 mA@5VDC 休眠状态 3mA@12VDC 6mA@5VDC 物理特征项目内容外壳塑料外壳，保护等级 IP20~IP40。外壳和系统安全隔离，尤其适合工控现场应用外形尺寸 98x108x38 mm (不包含天线和安装件) 重量 205g 其它参数项目内容工作温度 -35~+75ºC （-22~+167℉）储存温度 -40~+85ºC （-40~+185℉）相对湿度 60%(无凝结) 设备优势传输距离远，抗干扰能力强。体积小，安装简单，可大大减小布线资源。状态反馈，事实掌握设备状态，避免误控制。控制可靠性高。配置连接产品特征功效特点 LoRa（远程）扩频技术半双工通信超强抗干扰性（信道抑制比：56db）高接收灵敏度-139dbm（32M无源10ppm晶体） ISM多波段，不需要申请频率无偿使用多频率可选，多个传输速率。可在FDMA及调试技术中应用。智能复位、状态监测、数字模拟量转换、远程传输低功耗接收电流：（4-20mA） 256位FIFO TX/RX RSSI信道监测功效传输模式：FIFO/直接模式（推荐FIFO包模式）配置：AFC/空中唤醒功效/低功耗/载波监听/FEC纠错/AEC加密超远距离传输空旷远可达5KM 工业级应用设计采取高性能工业级 LoRa 模块采取高性能工业级无线模块采取高性能工业级 32 位通信处理器，低功耗设计，支持多级休眠和唤醒模式，最大程度降低功耗采取塑料外壳，保护等级 IP20-40。金属外壳和系统安全隔离，尤其适合于工控现场应用。电源输入（DC 0~10V）。稳定可靠 WDT 看门狗设计，确保系统稳定。采取完备防掉线机制，确保数据终端永远在线。电源接口内置反相保护和过压保护。天线接口防雷保护（可选）。标准易用采取工业端子接口，尤其适合于工业现场应用。可定制 TTL 电平串口，可定制 ADC。智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态。提供功效强大中心管理软件，方便设备管理（可选）。使用方便，灵活，多个工作模式选择方便系统配置和维护接口。支持串口软件升级和远程维护。功效强大支持 TCP server 功效，可同时支持 4 个 TCP 连接（可选）。支持双数据中心备份传输及多数据中心同时传输（5 个数据中心）。提供 2 路 I/O，可实现 2 路数字量输入输出；可定制 2 路脉冲输出、2 路模拟量输入、2 路脉冲计数功效。支持多个上下线触发模式，包含串口数据触发上下线模式，支持依据域名和 IP 地址访问中心，内嵌标准 TCP/IP 协议栈，支持透明数据传输。支持 APN/VPDN。支持 LoRa 传输。应用领域该产品已广泛应用于物联网产业链中 M2M 行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动 POS 终端、供给链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。创羿 CY-LRB-101 Lora开关检测器--Modbus/Bacnet通讯协议产品介绍远程控制系统包含两端：开关检测端和开关控制端。均采取双工传输模式。检测端检测终端状态，如电灯通断状态，温度传感器电流信号，水流传感器电流信号等等。电灯控制:将开关控制端继电器串联进入电灯回路中做开关使用，装置会检测电灯通断状态并将状态经过LoRa无线传输返回给开关检测端，开关检测端再将状态中转给DDC等设备，方便于控制。DDC等设备也能够控制电灯通断，当得悉电灯状态时，可经过DDC等设备将控制开关信号发给开关检测端，再由开关检测端将通断控制信号发送到开关控制端，从而控制电灯亮和灭。传感器信号采集和设备控制：当需要采集温度，水流，压力等信息并依据环境信息改变来控制设备运行功率和运行状态时，就需要将传感器（如温度传感器，压力传感器等）接入开关控制端，经过A/D D/A（数模转换）芯片将传感器传输电流，电压等信号转换为数字信号即温度值压力值等，再由LoRa无线传送给开关检测端，开关检测端将这些接收到数字信号经过A/D D/A（数模转换）芯片恢复为模拟电流电压信号，传送给DDC等设备。 DDC等设备可传送模拟量信号给开关检测端，开关检测端将这些电流，电压等模拟信号经过数模转换芯片转换成数字值，单片机将这些数字值经过LoRa无线传输给开关控制端，此时需控制设备可接开关控制端，经过开关控制端对信号判定和恢复，可控制设备运行状态等。创羿Lora开关检测器CY-LRB-101是一个物联网无线数据终端，利用公用蜂窝网络为用户提供无线长距离数据传输功效,同时利用 LoRa 无线传输技术进行短距离数据传输。该产品采取高性能工业级 32 位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供 RS232 和 RS485（或 RS422）接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功效；低功耗设计，最低功耗小于 5mA@12VDC；提供 1 路 ADC,2 路I/O，可实现数字量输入输出、脉冲输出、模拟量输入、脉冲计数等功效。产品结构检测方法开关通断检测，经过直接检测继电器开关端电压来检测是否通断，避免检测失误或因为继电器损坏造成误检测。开关控制端经过实时检测方法，当所导通设备一旦出现故障，造成继电器两端出现断开，开关控制端将第一时间通知开关检测端，以通知控制单元设备。采取进口8位数模转换芯片，采集传感器返回模拟量，并进行模数转换，将数字量传送给LoRa进行发送。开关检测端接收数字信号，并发送给8位数模转换芯片，转换芯片将数字量转换为模拟量传输给控制模拟量接收端。产品参数指标项参数要求支持标准 470-510CN 频段，410MHz - 441MHz，1000KHz 470MHz - 通信标准及频段 510MHz 支持 868 频段，863MHz - 870MHz 支持 915 频段，902MHz - 928MHz 户外/视距通信距离 5km 通信理论带宽 6 级可调（0.3、0.6、1.0、1.8、3.1、5.5Kbps）灵敏度 -140Bm 最大串口数据 4K Bytes 接收数据电流 <22mA@5VDC 发送数据电流 180~200mA@ 5VDC(最大脉冲电流 ≤400mA ) 供电电压 5V 2A / 220VAD 2A 工作电流上电开机：<5V/140mA 或 <220V/140mA 最大电流：<5V/400mA 或 <220V/140mA 工作温度 -40-85℃ 湿度 10% - 90%RH 无冷凝供电项目内容标准电源 AC 220V/2A 或 DC 5V/2A 功耗工作状态功耗通信状态 >600mA@220VAC >600mA@5VDC 待机状态 55~105 mA@220VAC 55~105 mA@5VDC 物理特征项目内容外壳塑料外壳，保护等级 IP20-40。外壳和系统安全隔离，尤其适合工控现场应用外形尺寸 188x108x48 mm (不包含天线和安装件) 重量 265g 其它参数项目内容工作温度 -35~+75ºC （-22~+167℉）储存温度 -40~+85ºC （-40~+185℉）相对湿度 60%(无凝结) 设备优势传输距离远，抗干扰能力强。体积小，安装简单，可大大减小布线资源。状态反馈，事实掌握设备状态，避免误控制。控制可靠性高。配置连接配置连接在对 CY-LRB-101 进行配置前，需要经过出厂配置 RS232 串口线或 RS232-485 转换线把 CY-LRB-101 和用于配置 PC 连接起来。参数配置方法介绍 CY-LRB-101 参数配置方法有两种：经过专门配置软件：全部配置全部经过软件界面对应条目进行配置，这种配置方法适合于用户方便用 PC 机进行配置情况。经过扩展 AT 命令（以下简称 AT 命令）方法进行配置：在这种配置方法下，用户只需要有串口通信程序就能够配置 CY-LRB-101 基站全部参数，比如 WINDOWS 下超级终端，LINUX 下 minicom,putty等，或直接由用户单片机系统对设备进行配置。在利用扩展 AT 命令对 CY-LRB-101 进行配置前需要让 CY-LRB-101进入配置状态，其步骤请参考附录。产品特征功效特点 LoRa（远程）扩频技术半双工通信超强抗干扰性（信道抑制比：56db）高接收灵敏度-139dbm（32M无源10ppm晶体） ISM多波段，不需要申请频率无偿使用多频率可选，多个传输速率。可在FDMA及调试技术中应用。智能复位、状态监测、数字模拟量转换、远程传输低功耗接收电流：10-12mA 256位FIFO TX/RX RSSI信道监测功效传输模式：FIFO/直接模式（推荐FIFO包模式）配置：AFC/空中唤醒功效/低功耗/载波监听/FEC纠错/AEC加密超远距离传输空旷远可达5KM 扩展功效设备包含外接继电器驱动功效，可驱动5V~24V电压驱动继电器，使用时需将自带5V驱动跳线断开，并接入对应外接驱动电源DC5V~24V电源，可直接驱动对应电压继电器。（接入外接电源时需将内置5V跳线断开，且为全部继电器端口同事改变驱动电压，并非单独改变）工业级应用设计采取高性能工业级 LoRa 模块采取高性能工业级无线模块采取高性能工业级 32 位通信处理器，低功耗设计，支持多级休眠和唤醒模式，最大程度降低功耗采取塑料外壳，保护等级 IP20-40。塑料外壳和系统安全隔离，尤其适合于工控现场应用。电源输入（DC 5~36V）。稳定可靠 WDT 看门狗设计，确保系统稳定；采取完备防掉线机制，确保数据终端永远在线；RS232/RS485/RS422 接口内置 15KV ESD 保护；电源接口内置反相保护和过压保护；天线接口防雷保护（可选）。标准易用采取工业端子接口，尤其适合于工业现场应用；提供 2 路标准 RS232 和 1路标准 RS485（或 RS422）接口，可直接连接串口设备；可定制 TTL 电平串口，可定制 ADC；智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态；提供功效强大中心管理软件，方便设备管理（可选）；使用方便，灵活，多个工作模式选择方便系统配置和维护接口；支持串口软件升级和远程维护。功效强大支持 TCP server 功效，可同时支持 4 个 TCP 连接（可选）；支持双数据中心备份传输及多数据中心同时传输（5 个数据中心）；提供 2 路 I/O，可实现 2 路数字量输入输出；可定制 2 路脉冲输出、2 路模拟量输入、2 路脉冲计数功效；支持多个上下线触发模式，包含串口数据触发上下线模式，支持依据域名和 IP 地址访问中心，内嵌标准TCP/IP 协议栈，支持透明数据传输；支持 APN/VPDN；支持 LoRa 传输。工作模式连接协议设置针对不一样用户需求 CY-LRB-101 能够配置成多个协议模式。注：不一样协议模式下，配置工具会依据目前协议模式展现不一样参数配置项，用户只需依据展现参数配置项配置即可。 PORT 协议设置心跳包采取 TCP 协议，数据通信也采取 TCP 协议，心跳包和数据通信采取同一个 TCP 连接，需配置 8 位设备 ID 号。 DCTCP 协议设置电力相关通讯协议，采取 TCP 协议传输。自定义协议设置：服务端模式。支持 TCP 或 UDP 传输协议。应用领域该产品已广泛应用于物联网产业链中 M2M 行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动 POS 终端、供给链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。创羿 CY-LRW-101 Lora开关检测器产品介绍远程控制系统包含两端：开关检测端和开关控制端。均采取双工传输模式。检测端检测终端状态，如电灯通断状态，温度传感器电流信号，水流传感器电流信号等等。电灯控制:将开关控制端继电器串联进入电灯回路中做开关使用，装置会检测电灯通断状态并将状态经过LoRa无线传输返回给开关检测端，开关检测端再将状态中转给DDC等设备，方便于控制。DDC等设备也能够控制电灯通断，当得悉电灯状态时，可经过DDC等设备将控制开关信号发给开关检测端，再由开关检测端将通断控制信号发送到开关控制端，从而控制电灯亮和灭。传感器信号采集和设备控制：当需要采集温度，水流，压力等信息并依据环境信息改变来控制设备运行功率和运行状态时，就需要将传感器（如温度传感器，压力传感器等）接入开关控制端，经过A/D D/A（数模转换）芯片将传感器传输电流，电压等信号转换为数字信号即温度值压力值等，再由LoRa无线传送给开关检测端，开关检测端将这些接收到数字信号经过A/D D/A（数模转换）芯片恢复为模拟电流电压信号，传送给DDC等设备。 DDC等设备可传送模拟量信号给开关检测端，开关检测端将这些电流，电压等模拟信号经过数模转换芯片转换成数字值，单片机将这些数字值经过LoRa无线传输给开关控制端，此时需控制设备可接开关控制端，经过开关控制端对信号判定和恢复，可控制设备运行状态等。创羿Lora开关检测器CY-LRW-101是一个物联网无线数据终端，利用公用蜂窝网络为用户提供无线长距离数据传输功效,同时利用 LoRa 无线传输技术进行短距离数据传输。该产品采取高性能工业级 32 位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台；低功耗设计，最低功耗小于 5mA@12VDC；提供 1 路 ADC,2 路I/O，可实现数字量输入输出、脉冲输出、模拟量输入、脉冲计数等功效。产品结构检测方法开关通断检测，经过直接检测继电器开关端电压来检测是否通断，避免检测失误或因为继电器损坏造成误检测。开关控制端经过实时检测方法，当所导通设备一旦出现故障，造成继电器两端出现断开，开关控制端将第一时间通知开关检测端，以通知控制单元设备。采取进口8位数模转换芯片，采集传感器返回模拟量，并进行模数转换，将数字量传送给LoRa进行发送。开关检测端接收数字信号，并发送给8位数模转换芯片，转换芯片将数字量转换为模拟量传输给控制模拟量接收端。产品参数指标项参数要求支持标准 470-510CN 频段，410MHz - 441MHz，1000KHz 470MHz - 通信标准及频段 510MHz 支持 868 频段，863MHz - 870MHz 支持 915 频段，902MHz - 928MHz 户外/视距通信距离 16.5km 通信理论带宽 6 级可调（0.3、0.6、1.0、1.8、3.1、5.5Kbps）灵敏度 -140Bm 最大串口数据 4K Bytes 接收数据电流 <22mA@5VDC 发送数据电流 180~200mA@ 5VDC(最大脉冲电流 ≤400mA ) 供电电压 5V 2A 工作电流上电开机：<12V/140mA 最大电流：<12V/400mA 工作温度 -40-85℃ 湿度 10% - 90%RH 无冷凝供电项目内容标准电源 DC 5V/2A 供电范围 DC 5~36V 功耗工作状态功耗通信状态 45~165mA@12VDC(2G:45~55 mA 3G:80~165 mA 4G:75~95mA ) 105~365mA@5VDC(2G:105~115 mA 3G:165~365 mA 4G:150~200mA ) 待机状态 35~50 mA@12VDC 55~105 mA@5VDC 休眠状态 3mA@12VDC 6mA@5VDC 物理特征项目内容外壳塑料外壳，保护等级 IP20~IP40。外壳和系统安全隔离，尤其适合工控现场应用外形尺寸 98x108x38 mm (不包含天线和安装件) 重量 205g 其它参数项目内容工作温度 -35~+75ºC （-22~+167℉）储存温度 -40~+85ºC （-40~+185℉）相对湿度 60%(无凝结) 设备优势传输距离远，抗干扰能力强。体积小，安装简单，可大大减小布线资源。状态反馈，事实掌握设备状态，避免误控制。控制可靠性高。配置连接产品特征功效特点 LoRa（远程）扩频技术半双工通信超强抗干扰性（信道抑制比：56db）高接收灵敏度-139dbm（32M无源10ppm晶体） ISM多波段，不需要申请频率无偿使用多频率可选，多个传输速率。可在FDMA及调试技术中应用。智能复位、状态监测、数字模拟量转换、远程传输低功耗接收电流：（4-20mA） 256位FIFO TX/RX RSSI信道监测功效传输模式：FIFO/直接模式（推荐FIFO包模式）配置：AFC/空中唤醒功效/低功耗/载波监听/FEC纠错/AEC加密超远距离传输空旷远可达5KM 工业级应用设计采取高性能工业级 LoRa 模块采取高性能工业级无线模块采取高性能工业级 32 位通信处理器，低功耗设计，支持多级休眠和唤醒模式，最大程度降低功耗采取塑料外壳，保护等级 IP20-40。塑料外壳和系统安全隔离，尤其适合于工控现场应用。电源输入（DC 0~10V）。稳定可靠 WDT 看门狗设计，确保系统稳定。采取完备防掉线机制，确保数据终端永远在线。电源接口内置反相保护和过压保护。天线接口防雷保护（可选）。标准易用采取工业端子接口，尤其适合于工业现场应用。可定制 TTL 电平串口，可定制 ADC。智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态。提供功效强大中心管理软件，方便设备管理（可选）。使用方便，灵活，多个工作模式选择方便系统配置和维护接口。支持串口软件升级和远程维护。功效强大支持 TCP server 功效，可同时支持 4 个 TCP 连接（可选）。支持双数据中心备份传输及多数据中心同时传输（5 个数据中心）。提供 2 路 I/O，可实现 2 路数字量输入输出；可定制 2 路脉冲输出、2 路模拟量输入、2 路脉冲计数功效。支持多个上下线触发模式，包含串口数据触发上下线模式，支持依据域名和 IP 地址访问中心，内嵌标准 TCP/IP 协议栈，支持透明数据传输。支持 APN/VPDN。支持 LoRa 传输。应用领域该产品已广泛应用于物联网产业链中 M2M 行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动 POS 终端、供给链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

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