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智慧抄表系统对LORA无线远传技术的三点要求


发布时间:2018-02-25??文章来源:未知
       基于目前智慧抄表的趋势判断,自动化远传抄表是LoRa无线远传技术的未来发展方向,即只部署1个基站抄收整个小区内的LoRa水表,再通过运营商的2G/4G网络,水司/水务公司在办公室就能远程抄收水表数据,全自动远传抄表。
       故而水表无线抄表,或者说无线抄表就有了以下3点核心需求:可抄到、功耗(使电池长时间待机)、双向交互畅通。
       一、可抄到:虽然LoRa在传输距离和穿透力比传统的FSK、GFSK更加优良,但仍然很难实现一个集中器对整个小区的无死角信号接收,这是因为很多厂家在使用lora远传技术时忽略了水表本身结构对无线传输的影响,而只将远距离通信的效果完全寄托于
LoRa, 如LORA的甚高频RF无线类型对金属等结构件极其敏感,设计上的稍作改动都会使无线传输效果大打折扣,水表与LoRa或者说水表与无线的组合应该是相辅相成,不应该孤立的看成是两种组件简单的组装,厂家在产品设计初期就应该特别注意。
       二、功耗:电池容量是一定的,要想省电而保证模块常年的正常运行,降低LoRa的功耗成为智能水表对LoRa技术的又一要求。
       LoRa呼吸/心跳工作方式,大发国际\大发国际网址\大发国际棋牌:即在休眠一段时间后接收打开搜索唤醒信号,如有唤醒信号则正常收发进行抄表或发现无唤醒信号则进入休眠的工作方式。在整个工作方式里,抄表状态下的功耗是不能够节省的,而呼吸状态只产生休眠和接收功耗,显而易见,控制接收功耗是关键,要做到模块省电最好的办法就是尽量缩短接收时间,然而,如果把LoRa扩频因子调到最高,速率最低,传输相同数据的情况下唤醒时间(接收时间)必将被成倍拉长(SF=7, 18.23Kbps;SF=12, 0.3Kbps; 两相对比可见差异之大),速率太高,距离短,速率太低,太耗电,所以,水表无线抄表中扩频因子的选择,即速率的选择与接收时间必需取得一定意义上的平衡,而不能走极端。
       三、双向交互:无线水表抄表如果要做成双向交互的LoRa远传抄表系统,无疑只能在功耗、距离上取得平衡,在整个结构中加入中继器,使用LoRa 做成MESH组网设计才能实现,即LoRa MESH,但是LoRa通过协议做成MESH网络看上去很美,但很多问题需要协议解决,冲突机制如何设计,中继与路径选择,唤醒方式等等(特别是唤醒机制,如果如同手持机一样将所有表都同时唤醒,假设小区有1000块表,在第1000块表没有抄读完之前,所有表都需要处于收发状态,无疑功耗损失就非常大,解决方式可以是整个小区内的表都是异步通信,表按照某种时序传数据,传输完成则进入呼吸状态),国内某些厂家能做好其中的某点或几点,但完全将所需的功耗控制和网络技术糅合在一起,再加上需要规模化的验证其稳定性,能成型大规模商用的水表LoRa抄表解决方案已经屈指可数。
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