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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(fù)雜度、低功耗、低成本的LoRa無線通信系統(tǒng)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)和各種自動(dòng)控制、監(jiān)測、跟蹤及遠(yuǎn)傳控制領(lǐng)域遠(yuǎn)程采抄水，電，氣，熱表的。

LoRa技術(shù)服務(wù)于遠(yuǎn)程抄表所產(chǎn)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(jià)高，且不便操作。每月水表、電表入戶抄表收費(fèi)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(fèi)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(fèi)人員入室），避免用戶受到打擾（如在家休息時(shí)）和杜絕拖欠費(fèi)用等情況/, 采用ZIGBEE 智能無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)傳抄表能有效克服了上述缺點(diǎn)。

LoRa無線抄表系統(tǒng)采集穩(wěn)定、可靠、方便、實(shí)用。安裝費(fèi)用低廉，維護(hù)簡單，無優(yōu)升級，不需要租用公網(wǎng)，也無須巨額運(yùn)行費(fèi)用。這是現(xiàn)代智能集抄系統(tǒng)的解決方案！

系統(tǒng)包括三個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊，中心收發(fā)模塊和與集中落地模塊，數(shù)據(jù)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(jī)和單片機(jī)制成，它們的體積都非常小，單芯片收發(fā)機(jī)還可有一個(gè)無二的廠家編號（燒錄在芯片中），這個(gè)單芯片收發(fā)機(jī)還具有接收信號強(qiáng)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(fèi)頻段，而且都滿足國家對2.4G頻道無線產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定。 

二、 LoRa無線抄表系統(tǒng)說明

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

社區(qū)整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 

黃色為每家每戶與三表對接的無線數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊（SC8836A或SC8836b），當(dāng)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(wǎng)絡(luò)，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(gè)采集點(diǎn)負(fù)責(zé)采集幾十到幾百個(gè)，甚至上千個(gè)水電氣表的數(shù)據(jù)，具體采集數(shù)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(shè)計(jì)圖，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境部署增減骨干采集收發(fā)模塊數(shù)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(wǎng)絡(luò)。 

藍(lán)色定義一臺(tái)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(chǔ)或通過GPRS廣域網(wǎng)傳送至遠(yuǎn)端計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)組網(wǎng)拓?fù)洌?/p>

    水表與我公司LoRa無線數(shù)據(jù)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(lián)。表每發(fā)送一個(gè)脈沖，觸發(fā)zigbee模塊向骨干采集模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，骨干數(shù)據(jù)采集模塊接收到信息，返回確認(rèn)信息。水表端接收到返回信息即進(jìn)入省電休眠狀態(tài)。

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

A. 在每一個(gè)SC8836B中，安裝一個(gè)GPRS或 CDMA1X終端模塊，利用移動(dòng)通信網(wǎng)傳往管理計(jì)費(fèi)中心，或其它地點(diǎn)；

B. 利用SC8836B模塊自身的無線數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)功能，將所有SC8836B所采集到的數(shù)據(jù)匯集到某一個(gè)采集節(jié)點(diǎn)，再通過其它有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳往管理計(jì)費(fèi)中心，包括互聯(lián)網(wǎng)，寬帶網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)；個(gè)別聯(lián)網(wǎng)不方便的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，可單獨(dú)使用一個(gè)GPRS或 CDMA1X終端模塊直接傳輸。

C. 利用485總線將一個(gè)小區(qū)的所有SC8836B采集點(diǎn)連接在一起，然后再通過其它有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳往管理計(jì)費(fèi)中心，包括互聯(lián)網(wǎng)，寬帶網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)。

    中心采集模塊也可在本地設(shè)置存儲(chǔ)設(shè)備，由抄表人員定期采用手持終端進(jìn)行一次性抄表工作。

    所有設(shè)備都具備定時(shí)自檢信息發(fā)送，確保設(shè)備運(yùn)行良好。和電池低壓報(bào)警信號的發(fā)送，在電池余量到達(dá)設(shè)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(shè)備正常運(yùn)行。

三、 系統(tǒng)硬件設(shè)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(fèi)頻段/,83個(gè)頻道，3822個(gè)信道， 32/64位 PN 碼 
    接收靈敏度：-97dBm
    輸出功率：可達(dá) +4dBm 
    控制單片機(jī)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(nèi)置天線時(shí)的通信距離，SC8836與其它模塊的通信距離可以遠(yuǎn)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(dá)1500米，參見本公司產(chǎn)品說明）可提供SMA外接天線接口（選項(xiàng)）
    傳輸速率： 250 kbits/sec，125kbs/,  38.4 kps/, 19.2kps/,…….1.2kps 可設(shè)置
    直序擴(kuò)頻： DSSS通信方式，抗干擾力強(qiáng)，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(xiàng)）
    12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)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(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)）
    典型應(yīng)用：門禁系統(tǒng)，定位系統(tǒng)，不停車收費(fèi)系統(tǒng)，遙控玩具，無線身份識(shí)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(shè)置。

2、LoRa無線采集發(fā)送模塊b（SC8836b）

    頻率：2.4 GHz–2.488 GHz 免費(fèi)頻段/,83個(gè)信道/,3822個(gè)信道， 32/64位 PN 碼
    接收靈敏度：-95 dBm
    輸出功率：可達(dá) 18dBm 
    控制單片機(jī)配置： Atmega88
    可視通信距離： 2000 米（PCB內(nèi)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(shè)置
    直序擴(kuò)頻： DSSS通信方式，抗干擾力強(qiáng)，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(kuò)頻可重新設(shè)置基帶相關(guān)系數(shù)
    提供多路TTL電平接口；
    12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)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(nèi)置
    數(shù)據(jù)速率：250kps （DSSS模式） 1Mps （GFSK模式）
    晶振啟動(dòng)時(shí)間： 接收 & 接收 => 發(fā)射）
    模塊尺寸：40X 25 mm x2.5 mm （可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)）
    典型應(yīng)用：工業(yè)現(xiàn)場遠(yuǎn)距終端離數(shù)據(jù)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(shè)置。

3、集中采集（中心）模塊（SC8836B）

    頻率：2.4 GHz–2.488 GHz 免費(fèi)頻段/,83個(gè)信道 32/64位 PN 碼
    接收靈敏度：-100 dBm
    輸出功率：可達(dá) 20dBm 
    控制單片機(jī)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(shè)置
    直序擴(kuò)頻： DSSS通信方式，抗干擾力強(qiáng)，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(kuò)頻可重新設(shè)置基帶相關(guān)系數(shù)
    提供RS232或RS485 接口；
    12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)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(diǎn)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(shù)據(jù)速率：250kps （DSSS模式） 1Mps （GFSK模式）
    晶振啟動(dòng)時(shí)間：1mS
    頻綜穩(wěn)定時(shí)間：100uS
    收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)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(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)）
    典型應(yīng)用：遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)中繼模塊等；