LoRa技術(shù)實(shí)現(xiàn)水表抄表遠(yuǎn)距離無線傳輸方案的應(yīng)用

　　隨著大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無線傳輸技術(shù)在智慧城市中得到了廣泛應(yīng)用。水表是智慧城市中重要的一個(gè)組成部分。由于傳統(tǒng)的手動(dòng)抄表方式效率低、精度低，且容易受到天氣、交通等因素的影響，遠(yuǎn)距離無線傳輸技術(shù)則成為了一個(gè)解決方案。本文介紹了一種基于LoRa實(shí)現(xiàn)水表抄表遠(yuǎn)距離無線傳輸方案的應(yīng)用。

LoRa技術(shù)是一種基于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)的無線通信技術(shù)，它利用長距離通信模塊實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離無線傳輸，且具有低功耗、低成本、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要組成部分。

　　一、LoRa技術(shù)簡介

　　LoRa是LoRa聯(lián)盟定制的一種長距離、低功耗的無線電頻譜技術(shù)。它采用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，在同樣的帶寬下，可以傳輸更多的信息，其具有傳輸距離遠(yuǎn)、室內(nèi)外通信能力強(qiáng)、功耗低等優(yōu)勢，適用于廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。

　　二、LoRa在水表抄表中的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)的水表抄表方式存在諸多問題，如耗時(shí)長、抄表精度低、工作環(huán)境限制等?；贚oRa技術(shù)的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)抄表、遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)裙δ?，提升效率和?zhǔn)確性。

　　實(shí)現(xiàn)方案如下：

　　1.采用LoRaWAN架構(gòu)

　　LoRaWAN是一種面向廣域物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議和架構(gòu)，具有覆蓋廣、傳輸距離遠(yuǎn)、功耗低、安全可靠等特點(diǎn)，如下圖所示。采用LoRaWAN架構(gòu)，可以通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)水表數(shù)據(jù)的集中管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高數(shù)據(jù)傳輸效率和安全性。

　　2.設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)

　　設(shè)計(jì)水表節(jié)點(diǎn)，安裝傳感器探頭，可以實(shí)時(shí)檢測水表讀數(shù)、用水量等信息。節(jié)點(diǎn)采用LoRa通信芯片，實(shí)現(xiàn)低功耗、遠(yuǎn)距離的無線通信功能。

　　3.集中管理與遠(yuǎn)程監(jiān)控

　　將多個(gè)水表節(jié)點(diǎn)連接至網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。網(wǎng)關(guān)通過LoRaWAN協(xié)議與云端服務(wù)器通信，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，如下圖所示。

　　三、總結(jié)

　　基于LoRa技術(shù)實(shí)現(xiàn)水表抄表的遠(yuǎn)距離無線傳輸方案，在智慧城市建設(shè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過LoRaWAN架構(gòu)、設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)、集中管理與遠(yuǎn)程監(jiān)控等方式，可以實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、低能耗的水表抄表系統(tǒng)，為城市節(jié)能減排、智慧用水提供技術(shù)支持。

LoRa技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、低功耗、多節(jié)點(diǎn)、低成本的特性基于LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)能夠提供安全的數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)的雙向通信，并且用最少的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋城市區(qū)域，LoRa技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)、智慧建筑、智慧物流等多種應(yīng)用場景中都將得到廣泛應(yīng)用。

為解決抄表難、及人工抄表所帶來的種種弊端，抄表系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

1、減少了抄表人員及管理費(fèi)用

傳統(tǒng)的抄表方式是派抄表員到現(xiàn)場去人工抄錄，每人每月抄錄2000戶左右，勞動(dòng)強(qiáng)度大，抄表人員數(shù)量多，管理成本大。用自動(dòng)抄表系統(tǒng)，一個(gè)城市的水表抄表工作可以在幾分鐘內(nèi)抄完，這部分成本能在現(xiàn)有成本的基礎(chǔ)上降低90%。

2、減少了人工抄表帶來的弊端

由于現(xiàn)場條件的多樣性和復(fù)雜性，人工抄表過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)少抄、錯(cuò)抄、估抄、飛抄、漏抄、人情抄等情況;少抄、漏抄、飛抄、人情抄給水司帶來經(jīng)濟(jì)損失，錯(cuò)抄使水司工作量加大，也給用戶帶來了不必要的麻煩。自動(dòng)抄表可以杜絕上述情況。抄見率、準(zhǔn)確率、正確率達(dá)100%。

3、自動(dòng)抄表系統(tǒng)在調(diào)節(jié)水價(jià)工作中的作用

水價(jià)的調(diào)整涉及到每個(gè)家庭，抄表員必須在規(guī)定的調(diào)價(jià)時(shí)間點(diǎn)去抄錄表數(shù)，平時(shí)一個(gè)月的工作量現(xiàn)在要在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上完成，對(duì)抄表員來說這是不可能的，即使增加人手也做不到。這就必然要在調(diào)價(jià)時(shí)間點(diǎn)左右?guī)滋靵硗瓿?，這樣就有用戶多出費(fèi)用，不利社會(huì)的和諧。自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以做到準(zhǔn)確無誤，系統(tǒng)只要增加一個(gè)指令即可完成這項(xiàng)工作，水司和用戶都沒有怨言。

1、聚英電子JY-DTU-G具備無線配置與升級(jí)功能，即使無法前往現(xiàn)場也可以輕松管理，為工作的開展帶來了極大的便利。

　　2、工業(yè)級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)高增益4G天線，天線接口防雷電、防浪涌、防反接。

　　3、內(nèi)置硬件看門狗芯片，穩(wěn)定不宕機(jī)。

　　4、支持全網(wǎng)通(5頻13模)，穩(wěn)定傳輸，不宕機(jī)，適合多種工業(yè)現(xiàn)場條件，支持基站定位，可以通過本地或者短信獲取當(dāng)前設(shè)備的信息。

　　5、防潮可達(dá)0%-95%無凝結(jié)、支持-30℃-85℃極端環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

　　綜上所述，通過LoRa技術(shù)實(shí)現(xiàn)水表遠(yuǎn)距離無線傳輸方案的應(yīng)用，不僅可以提高水司的工作效率和管理精度，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的更加有效的利用和管理，從而推進(jìn)了水資源的可持續(xù)發(fā)展。