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一、LoRa無線抄表簡介

珠海市駿銳科技有限公司長距離、低復雜度、低功耗、低成本的LoRa無線通信系統(tǒng)適合于承載數據流量較小的業(yè)務和各種自動控制、監(jiān)測、跟蹤及遠傳控制領域遠程采抄水，電，氣，熱表的。

LoRa技術服務于遠程抄表所產生的意義：

普通型傳感器必須用電纜與指揮系統(tǒng)相連接，造價高，且不便操作。每月水表、電表入戶抄表收費給用戶和抄表人員帶來很多麻煩，且不安全。為了有效解決入戶抄表收費存在的諸多弊端，提高效率，避免入戶抄表引發(fā)的不安全因素（如冒充收費人員入室），避免用戶受到打擾（如在家休息時）和杜絕拖欠費用等情況/, 采用ZIGBEE 智能無線網絡的遠傳抄表能有效克服了上述缺點。

LoRa無線抄表系統(tǒng)采集穩(wěn)定、可靠、方便、實用。安裝費用低廉，維護簡單，無優(yōu)升級，不需要租用公網，也無須巨額運行費用。這是現代智能集抄系統(tǒng)的解決方案！

系統(tǒng)包括三個部分：數據采集發(fā)送模塊，中心收發(fā)模塊和與集中落地模塊，數據采集發(fā)送模塊和中心收發(fā)模塊都是由高度集成的微功率單芯片無線收發(fā)機和單片機制成，它們的體積都非常小，單芯片收發(fā)機還可有一個無二的廠家編號（燒錄在芯片中），這個單芯片收發(fā)機還具有接收信號強度指示功能（RSSI）。新系統(tǒng)的智能卡和讀寫器，使用的是無需申請的2.4G  ISM免費頻段，而且都滿足國家對2.4G頻道無線產品的相關規(guī)定。 

二、 LoRa無線抄表系統(tǒng)說明

一、系統(tǒng)結構

1、系統(tǒng)整體網絡結構：

社區(qū)整體組網結構 

黃色為每家每戶與三表對接的無線數據采集發(fā)送模塊（SC8836A或SC8836b），當采集模塊接收到水表脈沖信息，即發(fā)送至就近骨干收發(fā)模塊。 

紅色為骨干收發(fā)模塊（SC8836B）組建社區(qū)zigbee骨干網絡，可按在大樓外墻壁上，與需要采集的建筑物相對，也可安裝在小區(qū)照明電桿上，或者屋頂上。每一個采集點負責采集幾十到幾百個，甚至上千個水電氣表的數據，具體采集數量的多少，取決于小區(qū)的建筑環(huán)境和具體情況。上圖為虛擬設計圖，在實際應用中，根據現場環(huán)境部署增減骨干采集收發(fā)模塊數量。骨干模塊在社區(qū)以無線（也可采用有線連接）方式自組成社區(qū)骨干網絡。 

藍色定義一臺為中心模塊，其他模塊接收到抄表信息發(fā)送或中繼發(fā)送至中心模塊。中心模塊本地存儲或通過GPRS廣域網傳送至遠端計費系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)組網拓撲：

    水表與我公司LoRa無線數據采集發(fā)送模塊（SC8836A或SC8836b）對接，水表輸出0～3v方波（脈沖）與采集發(fā)送模塊TTL接口互聯。表每發(fā)送一個脈沖，觸發(fā)zigbee模塊向骨干采集模塊發(fā)送數據，骨干數據采集模塊接收到信息，返回確認信息。水表端接收到返回信息即進入省電休眠狀態(tài)。

    使用SC8836B集中數據采集模塊，采集到的來自所有它管轄范圍內的水表的數據，進行打包，并通過如下幾種方式傳給監(jiān)控中心：

A. 在每一個SC8836B中，安裝一個GPRS或 CDMA1X終端模塊，利用移動通信網傳往管理計費中心，或其它地點；

B. 利用SC8836B模塊自身的無線數據中轉功能，將所有SC8836B所采集到的數據匯集到某一個采集節(jié)點，再通過其它有線或無線的網絡傳往管理計費中心，包括互聯網，寬帶網或移動網；個別聯網不方便的數據采集點，可單獨使用一個GPRS或 CDMA1X終端模塊直接傳輸。

C. 利用485總線將一個小區(qū)的所有SC8836B采集點連接在一起，然后再通過其它有線或無線的網絡傳往管理計費中心，包括互聯網，寬帶網或移動網。

    中心采集模塊也可在本地設置存儲設備，由抄表人員定期采用手持終端進行一次性抄表工作。

    所有設備都具備定時自檢信息發(fā)送，確保設備運行良好。和電池低壓報警信號的發(fā)送，在電池余量到達設定范圍，即向管理系統(tǒng)發(fā)送低壓告警信號，提示更換電池，保證設備正常運行。

三、 系統(tǒng)硬件設備介紹

1、LoRa無線采集發(fā)送模塊A（SC8836A）

    頻率：2.4 GHz–2.488 GHz 免費頻段/,83個頻道，3822個信道， 32/64位 PN 碼 
    接收靈敏度：-97dBm
    輸出功率：可達 +4dBm 
    控制單片機配置： Atmega88 
    自身通信距離： 150/ 250米（僅指 SC8836A 與 SC8836A 模塊之間，使用微帶（PCB）天線/內置天線時的通信距離，SC8836與其它模塊的通信距離可以遠得多，例如SC8836A（作為接收端）與SC8836b （作為發(fā)射端，使用5-10厘米小天線）其通信距離則可達1500米，參見本公司產品說明）可提供SMA外接天線接口（選項）
    傳輸速率： 250 kbits/sec，125kbs/,  38.4 kps/, 19.2kps/,…….1.2kps 可設置
    直序擴頻： DSSS通信方式，抗干擾力強，保密性高;
    高集成度，只有很少分離元器件，可靠性高，低成本
    提供TTL電平接口（3 – 15）；（RS232/RS485接口為選項）
    12-MHz 輸入時鐘運行
    休眠電流 接收 & 接收 => 發(fā)射）
    模塊尺寸：40 X 17 mm x 5 mm （可根據用戶需要尺寸進行設計）
    典型應用：門禁系統(tǒng)，定位系統(tǒng)，不停車收費系統(tǒng)，遙控玩具，無線身份識別卡等；
    發(fā)射功率，頻道信道，模塊編號可通過有線或無線的方式，可由用戶自己設置。

2、LoRa無線采集發(fā)送模塊b（SC8836b）

    頻率：2.4 GHz–2.488 GHz 免費頻段/,83個信道/,3822個信道， 32/64位 PN 碼
    接收靈敏度：-95 dBm
    輸出功率：可達 18dBm 
    控制單片機配置： Atmega88
    可視通信距離： 2000 米（PCB內置微帶天線/與SC8836B的通信距離），
    傳輸速率： 250 kbits/sec，125kps/,  38.4 kps/, 19.2kps/,…….1.2kps等 可設置
    直序擴頻： DSSS通信方式，抗干擾力強，保密性高;
    高集成度，只有很少分離元器件，可靠性高，低成本
    直序擴頻可重新設置基帶相關系數
    提供多路TTL電平接口；
    12-MHz 輸入時鐘運行
    集成 64-bit 廠家 ID 編號
    接收信號 –20 –6 dBm
    具有測量電池電壓功能
    工作溫度 –40° to 85°C
    發(fā)射電流：約 200 mA
    接收電流：約 26 mA
    工作電壓 1.8 V to 3.6V （一般為可充電電池，或220V電源）
    天線類型：PCB/內置
    數據速率：250kps （DSSS模式） 1Mps （GFSK模式）
    晶振啟動時間： 接收 & 接收 => 發(fā)射）
    模塊尺寸：40X 25 mm x2.5 mm （可根據用戶需要尺寸進行設計）
    典型應用：工業(yè)現場遠距終端離數據采集和監(jiān)控，水電氣無線抄表/,遙控玩具等；
    發(fā)射功率，頻道信道，模塊編號可通過有線或無線的方式，由用戶自己設置。

3、集中采集（中心）模塊（SC8836B）

    頻率：2.4 GHz–2.488 GHz 免費頻段/,83個信道 32/64位 PN 碼
    接收靈敏度：-100 dBm
    輸出功率：可達 20dBm 
    控制單片機配置： Atmega88 或 MSP430
    自身通信距離： 2000 米（天線高度8米以上，無阻擋；增加全向中饋天線可傳輸8000米）
    傳輸速率： 250 kbits/sec， 38.4 kps/, 19.2kps/,…….1.2kps 可設置
    直序擴頻： DSSS通信方式，抗干擾力強，保密性高;
    高集成度，只有很少分離元器件，可靠性高，低成本
    直序擴頻可重新設置基帶相關系數
    提供RS232或RS485 接口；
    12-MHz 輸入時鐘運行
    休眠電流：10 μA
    集成 64-bit 廠家 ID 編號
    接收信號 –20 –6 dBm
    具有測量點電池電壓功能
    工作溫度 –40° to 85°C
    發(fā)射電流：約 300 mA
    接收電流：約 30 mA
    工作電壓 1.8 V to 3.6V （一般為可充電電池，或220V電源）
    天線類型：外接天線
    數據速率：250kps （DSSS模式） 1Mps （GFSK模式）
    晶振啟動時間：1mS
    頻綜穩(wěn)定時間：100uS
    收發(fā)轉換時間：30uS （發(fā)射 => 接收 & 接收 => 發(fā)射）
    模塊尺寸：65 X 30 mm x 6 mm （可根據用戶需要尺寸進行設計）
    典型應用：遠距離數據傳輸模塊，數據中繼模塊等；