【典型案例】LoRa无线模块在温控器中的应用实例

其实无线技术很早就已经在热计量等领域有过不少的尝试,但为何迟迟未得到很好的普及?

早在2005年,国家就发文推广对供热按用热量进行计量收费管理的制度,但历经十几年,由于分户计量实施难度大,技术门槛高,施工成本居高不下等诸多原因,进展缓慢,其实该情况不仅存在于热计量,在许多温控仪表、能源计量、能效管理的类似应用中同样存在。无线技术的推出,包括433、zigbee等无线方案的逐步完善,才逐步解决此类问题,而LoRa技术的发布,其在室内复杂环境的传输优势,彻底改变了入户难、施工难、监控难等诸多问题。

图1 无线热计量系统拓扑结构图

 

LoRa无线传输方案的优势

其实在能源计量、能源管理,通信方面的布线都非常困难无线传输是占绝对优势的解决方案,目前行业内很多采用RS-485、M-bus等方案也逐步采用无线进行替代,实现系统归一化,而在无线传输方面,LoRa方案在该领域又具备了更多的优点:

1、无线通讯,有效解决户了大楼复杂环境的施工布线、安装维护不便等问题,具有安装及维护简便、施工免布线、节约施工成本、缩减施工周期等优点;

2、LoRa无线扩频技术,具备-148dBm的接收灵敏度,比起传统470MHz传输,拥有超过两倍的通信距离和覆盖面积(温控面板基本可以覆盖上下五层楼),大大减少网关数量和施工成本;

3、LoRa采用ISM频段无线通信技术,在实际应用中,城市环境内的众多无线信号已经非常拥挤,都会对无线通讯产生很强的干扰作用,LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码,有效保证无线通讯稳定可靠和抗干扰能力;

4、超低功耗设计,采用电池供电的温控器,使用寿命可长达3~5年。

LoRa模块应用案例

 

图2 LoRa无线模块在温控器中的应用实例

 

案例方案

节点方案:

温控器与网关之间的通信采用LoRa无线模块ZM470SX-M,模块采用超小尺寸(15.0mm×15.0mm)设计,具备低功耗、远距离等特性。由于温控器产品可能涉及埋墙等方式的应用,对于LoRa天线方面的布局有一定要求,ZLG致远电子还为客户提供各种天线布局方面的协助服务,为客户缩短研发周期、提升产品整体竞争力提供有效的保证。

 

图3 LoRa模块ZM470SX-M

 图4 温控产品结构框图

网关方案:

ZLG致远电子为工业互联网领域推出了智能无线网关Iot-3968,以ARM9为核心,采用两路MiniPCIE接口设计,并提供多种可选配的无线接口模块(采用MiniPCIE接口设计,包括Wi-Fi、ZigBee、LoRa、GPRS/3G/4G等),方便客户快速搭建合适自身行业的智能物联网网关产品。

 

图5 Iot-3968智能无线网关

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