基于Semtech SX1276 LoRa技术的铁路移动物联网设计方案

利用物联网的LoRa网络,构造一个覆盖整个铁路沿线的实物互联网,在运行铁路沿线的动车也安装该设备,无需运营商即可实现联网。

(1)可靠性高。采用了LoRa扩频技术、碰撞避免机制,同时预留专用的时隙用于需要固定带宽的通信业务,避免了发送时数据的竞争和冲突;

(2)功耗低,节点电池供电可以持续工作10年以上。

(3)安全,保密性高。无线模块提供了数据完整性检查和鉴权功能,支持AES-128加密算法。

(4)网络容量大。理论可支持多达65000个无线模块节点。

(5)远距离,>3Km;

取代传统的GPS定位系统,利用唯传特有的SmartKit技术,给铁路各区间网站安装一个唯一代码的物联网模块,该传感模块预先存储有所在地精确的GPS地理信息,利用设备端的位置服务(LBS)技术,打造铁路物联网机车定位、运行监控系统;

铁路移动物联网总体技术架构 :

 

【展示板照片】

展示板照片(正面)展示板照片(反面)

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

一、定位系统功能设计
1、定位模块采用电池供电,可支持2年供电;
2、前端定位模块采用星型组网;
3、每个模块定位范围20mX20m,定位精度1米;
4、后台通过云端管理前端定位模块的配置;
5、手持终端的APP可以响应每个定位模块的位置消息推送;
6、后台可以实时通过前端的定位模块确定手持终端所在位置;
7、定位模块符合工业级标准,支持IP65防水,适应各种恶劣环境,如雨、雪、高温(-40°C~80°C)等条件;
8、UV阻燃材料外壳
二、定位系统示意图
1、为保证定位精度,定位模块采用间隔20米在轨道两侧分布;
2、前端定位模块采用mesh组网,可结合网络传输模块,实现远程管理、配置;
3、手持终端可以实时获取定位点地理位置信息;
4、后台科实时监控手持终端所在位置,并获取运动轨迹;
5、在指定位置,可触发后台预定的指定控制指令,如短信、语音对讲等控制;
6、结合手持终端上的APP专有软件,实现特定功能;

【方案特性】

甲、 基于低功耗广域网LoRaWAN协议的物联网基站路由器GW5000,可以为物联网设备提供低功耗的、移动的、安全的本地双向通信服务。LoRaWAN可以简化设备、用户、网络之间的交互,并提供标准。
乙、 GW5000的架构采用星型结构,可以在终端设备和中央网络服务器之间实现消息传递。GW5000可以通过标准的 IP 连接到服务器,前端节点设备通过单跳给单个或多个GW5000网关,实现无线通信。
丙、 前端设备与GW5000之间的通信可以通过不同的频道或数据速率建立,速率可以事先协商确认。为了节省电池续航时间,GW5000可以通过自适应速率机制来做到最大化地省电。采用唯传物联网基站技术的物联网基站路由器GW5000,用户从此可以拥有自己的物联网控制系统,实现定制化的智能服务,未来将广泛应用于智慧交通、能源管理、 智慧城市、工业4.0、智慧家居等领域。

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