基于LoRa的远程预付费系统的设计与选型

时间：2021-04-29作者：安科瑞电子商务（上海）有限公司浏览：51

朱鹍

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

 

摘要：针对基于ZigBee技术实现的无线抄表系统传输距离近、抗干扰能力弱等问题，设计了一种基于LoRa的新型远程抄表系统。该远程抄表系统由路由模块、中继器及表端模块组 成，这三大模块均使用低功耗射频芯片SX1278。在抄表过程中，针对该系统提出了4种路径探测命令帧。该系统能将集中器端的无线信号进行中继转发至表端，延长无线通信距离。 测试结果表明，该抄表系统稳定可靠、抄表范围广、组网时间短，具有广泛的应用前景。

关键词: 远程抄表；LoRa；SX1278；探测命令帧

 

0引言

随着工业自动化、城市居民住宅建设和农村小城镇建设的日益发展，立电能表数量*增多，抄表计量也日趋复杂。传统的人工电力抄表方式已不能满足当今社会的需求，远程抄表已成为智能电网中重要的组成部分。近年来，利用 ZigBee 技术构造的无线自动抄表系统的技术水平有了长足的进步，但是ZigBee只适用于近距离传输，通信距离为100m，且ZigBee网络很*产生同频干扰，影响网络质量；在实际应用中由于电能表安装的物理 范围广而且有些地区遮挡物较为严重等问题，不能将电能表数据全部抄回。为解决上述问题，本文提出了一种基于LoRa的新型远程抄表系统，该抄表系统通信距离远、功耗低，能很好地满足无线智能抄表系统的需求。系统通过中继器将无线信号进行中继转发，建立有效、快捷 且可靠的路由路径，将电能表数据抄读回来。 基于SX1278的LoRa是一种新型无线通信技术，它利用了的扩频调制技术和编解码方案，增加了链路预算，具有好的抗干扰性 。

 

1 系统总体设计方案

基于LoRa的远程抄表系统由路由模块、中继器、电能表组成。路由模块对电能表集中管理，并且负责对电能表的数据抄读；中继器负责为电能表中继无线信号；电能表为系统的从设备，也是中心设备，所有其他设备都是为了抄读电能表的计量数据服务。系统运行时，由于电能表安装的物理范围广，必然存在直抄近端区及中继远端区这两种情况。对于直抄近端区，可以通过无线模块直接抄读；对于中继远端区，需要通过中继器进行无线数据转发，系统设计框图如图1所示。

作者简介：朱鹍，女，就职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为企业能源管控


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