一、系統(tǒng)背景

　　人們越來越重視環(huán)境問題，為此北京創(chuàng)羿興晟科技發(fā)展有限公司研發(fā)了多款lora產品，例lora控制終端CY-LRB-102、lora檢測終端CY-LRB-101、lora控制終端CY-LRW-102、lora檢測終端CY-LRW-101等產品型號，還有多款產品正在研發(fā)中，通過lora窄帶物聯(lián)網技術實現(xiàn)對場所內環(huán)境，包括pm2.5、CO2含量、光照、粉塵顆粒物濃度、環(huán)境溫度氣壓等的監(jiān)測，打造lora環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網系統(tǒng)，通過對環(huán)境的監(jiān)測實現(xiàn)對環(huán)境狀態(tài)的提前預警，實現(xiàn)從被動承受到主動防御的轉變。

　　一臺lora控制終端可連接16-32個環(huán)境傳感器。Lora遠距離通信，大大減少了中繼的成本。本系統(tǒng)可應用于工業(yè)園區(qū)、居民區(qū)、學校等各種需要監(jiān)測實時環(huán)境狀態(tài)的場景，實現(xiàn)對環(huán)境的實時監(jiān)控和提前預警。

　　二、系統(tǒng)組成及總體設計

　　lora環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網系統(tǒng)由各種環(huán)境傳感器、lora控制終端CY-LRB-102、lora檢測終端CY-LRB-101、DDC設備及云數(shù)據(jù)管理平臺等幾個部分組成。

　　系統(tǒng)總體網絡拓撲結構如圖1所示，主要包括環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心、lora控制終端CY-LRB-102、lora監(jiān)測終端CY-LRB-101以及DDC設備，該系統(tǒng)lora控制終端CY-LRB-102與各類傳感器以有線一對多方式相連，采集傳感器的模擬量數(shù)據(jù);lora控制終端CY-LRB-102與lora監(jiān)測終端CY-LRB-101采用lora無線一對一的通信方式，傳輸傳感器的模擬量數(shù)據(jù);lora監(jiān)測終端CY-LRB-101與DDC設備以有線多對一方式相連，將環(huán)境信息發(fā)送給DDC設備，并將數(shù)據(jù)上傳到環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心。

　　lora控制終端CY-LRB-102向下與傳感器根據(jù)modbus通信規(guī)約通過RS485方式連接，向上借助lora網絡的超長距離無線通信能力與lora監(jiān)測終端CY-LRB-101通信;lora監(jiān)測終端CY-LRB-101向上與DDC設備根據(jù)bacnet通信規(guī)約通過RS485方式連接，將采集的環(huán)境數(shù)據(jù)通過DDC設備傳回環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心。lora控制終端CY-LRB-102與lora監(jiān)測終端CY-LRB-101內都有modbus/bacnet通信規(guī)約機制，可根據(jù)需要轉換通信機制。若遇障礙物嚴重遮擋，導致lora控制終端CY-LRB-102與lora監(jiān)測終端CY-LRB-101不能正常通信時，可增加中繼節(jié)點以使采集的數(shù)據(jù)傳輸至Lora監(jiān)測終端CY-LRB-101。

　　環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心通過對采集數(shù)據(jù)的分析處理，智能分析每個接入傳感器的狀態(tài)，并轉換成有價值的信息，供授權用戶訪問使用。由此可見，該系統(tǒng)可實現(xiàn)上電即用、網絡簡單、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)下發(fā)、抗干擾等功能，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與管理。該系統(tǒng)不僅為環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心提供查詢和管理的便捷，還能提供智能決策，幫助管理中心提高服務水平。

　　圖1 系統(tǒng)拓撲圖

　　圖2 數(shù)據(jù)詳細傳輸圖

　　三、系統(tǒng)主要功能

　　3.1 數(shù)據(jù)采集

　　環(huán)境煙霧、pm2.5、CO2、溫濕度等數(shù)據(jù)通過無線網絡傳遞給云中心進行智能分析和處理;

　　3.2 數(shù)據(jù)存儲

　　系統(tǒng)可對歷史數(shù)據(jù)進行存儲,形成知識庫,以備隨時進行處理和查詢;

　　3.3 數(shù)據(jù)分析

　　系統(tǒng)將采集到的數(shù)值通過直觀的形式向用戶展示時間分布狀況(折線圖)和空間分布狀況(場圖),提供日報,月報等歷史報表;

　　3.4 遠程控制

　　用戶在任何時間、任何地點通過任意能上網終端均可實現(xiàn)對環(huán)境煙霧、pm2.5、CO2、溫濕度等數(shù)據(jù)進行遠程查看;

　　3.5 手機監(jiān)控

　　4G手機上可以實現(xiàn)與電腦終端同樣功能，實時查看各種由傳感器傳來的數(shù)據(jù)。

　　圖4 系統(tǒng)界面

　　四、系統(tǒng)特性

　　系統(tǒng)采用4G+LoRa的全無線架構，無需布線施工，維護成本低。

　　綠色、環(huán)保、無輻射傳感網具有全網同步的超低功耗特性，無線采集終端使用兩節(jié)堿性電池可工作3年以上;網絡自動負載均衡，網絡內所有無線節(jié)點功耗可評估，且功耗相仿自動組網、自維護、網絡連接可視，全天候穩(wěn)定運行無需人工干涉管理方式多樣，可通過直接訪問網關或網絡服務器對所有的監(jiān)控進行管理;管理軟件界面良好，功能強大，保證數(shù)據(jù)的記錄、分析及時準確，穩(wěn)定可靠無線傳感網獨立工作，無需繳納任何費用，多采集器數(shù)據(jù)統(tǒng)一通過一個網關發(fā)送，節(jié)省4G流量費。

　　五、產品介紹

　　5.1 lORA控制終端CY-LRB-102

　　產品圖片

　　圖4 CY-LRB-102

　　DO1~DO8：開關控制接口，可控制繼電器終端1~8繼電器的開關狀態(tài)。

　　DI1~DI5：為檢測到的開關，會將終端檢測到的開關狀態(tài)映射過來。

　　電源指示燈：為電源指示燈。

　　信號控制反饋燈：每次控制端的改變會伴隨一次信號反饋，燈會閃爍一次。

　　產品規(guī)格

　　5.2 lORA監(jiān)測終端CY-LRB-101

　　產品圖片

　　圖5 CY-LRB-101

　　產品規(guī)格