LoRa组网案例4:无线水表,上报+唤醒

案例背景

水表无线集抄具备很多好处:容易施工、缴费便捷、方便查询等。长期以来困扰该方案的是,既要长距离通信,又要低功耗以延长电池使用寿命。现在,LoRa无线可以解决该难题。

以32层高,每层4户为例,集抄128支水表;每15分钟抄读约10字节用水数据;10秒内能控制任意表计开阀(2字节,欠费停水,续费使用)。

提取需求

因素

指标

距离

层高可达32楼,墙壁和门等会造成信号衰减

带宽

纯负载带宽:(128 * 10 * 8 + 2 * 8 * 90)bit / (15 * 60)s =13bps,属于超低带宽要求

功耗

苛刻,水表电池供电,非通信时段要求休眠节能

规模

128个终端,小等规模无线网络

拓扑

主动上报+唤醒下发

成本

终端数量庞大,硬件成本要最低;不允许有流量费用。

应用LoRa系统

这是一个典型的“长距离,低功耗,低带宽,低成本”无线网络,可以选用锐米LoRa第二代系统。

空中速率档位=远距离,低速率,可以发挥LoRa超长距离通信能力;

频率=470MHz,免费频段;

射频发射功率=20dBm;

终端节点个数=128

单次上传最大字节=10

Slot时长=7000ms

注释:GetMinSlotLen(10, RF_SPEED_LOW,SYST_TDMA_WAKE)=1795

二次上报间隔=900000ms

唤醒data最大字节=2

唤醒ack最大字节=0

唤醒间隔=7000ms

注释: GetTime4WakeExchange(2, 0, RF_SPEED_LOW)=1680

唤醒间隔与带宽利用如下图所示:

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