基于LoRaWAN智慧城市解决方案V1.0

项目背景

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

智慧城市覆盖能源、环保、交通、物流、教育、医疗等各个行业，LoRaWAN最大的特点就是各行业均可共享LoRaWAN基站资源，利用基站提供无线网络信号广覆盖，供多行业应用接入，如抄表、路灯控制、停车场管理、消防设备监测、井盖监测等。四信的LoRaWAN设备能很好的满足上述场景。

方案说明

网络拓扑

方案简介

通过在居民小区部署LoRaWAN基站，将信号覆盖到方圆六公里的范围，给底下的终端节点提供网络接入功能。LoRaWAN基站通过网线/4G连接到负责加网鉴权、数据加解密处理的NS、AS云服务器，客户端平台CS通过调用API接口从AS上获取节点数据或下行控制。

1、消防水池水位、消防栓液压监测

采集消防水的液位、压力传感器输出4-20mA标准工业电流信号，接在LoRaWAN终端3路ADC采集IO上，定时5分钟上报一次IO口状态到LoRaWAN基站，LoRaWAN基站通过4G/网线传输厦门四信的NS、AS，再到客户端CS云服务器。服务器获取到原始传感器数据后存储进数据库，进行丰富的数据展现及应用。如以曲线图的方式描述液位的实时变化情况，当发生液位超限警情时，可下发报警短信给管理人员，工作人员可迅速展开维护。这样在一台电脑上打开该系统，就能对整个建筑的消防水管的情况进行远程监测，改变了以往人工检查水压的不便。

2、烟感探头

烟感探头嵌入LoRa模块，电池供电，采集烟雾报警高低电平信号、防拆开关量信号、电池电压模拟量信号。平时烟感内部的LoRa模块处于定时休眠状态，每隔1小时定时唤醒一次，采集电池电压并携带全球唯一ID作为心跳包报送给LoRa网关，网关可通过网线或者运营商网络传输给服务器。当发生火警或设备被拆动等异常情况时，LoRa模块会中断休眠立即唤醒，将相应的报警信息传输给网关，及时让平台知晓某地已发送警情，以便通知相关工作人员进行处理。

3、智能井盖终端

防水等级为IP67的智能井盖终端由电池供电，考虑到功耗问题，平常每隔12小时采集液位、倾角传感器状态及电池电量作为心跳包，通过LoRaWAN基站上报到服务器，产品电池寿命设计5年。另一方面，当发生异常情况时，如井盖被打开产生中断信号，通过倾角传感器检测到井盖发生明显位移或者井下水位超过设定的阈值时，会立即唤醒智能井盖终端及时向服务器报警。

4、地磁传感器

地磁传感器感应出车位状态，地磁传感器内部的LoRa模块以无线的形式将车位信息传递给LoRaWAN基站，LoRaWAN基站再走4G/有线网络到云服务器。服务器可得知停车场的车位状态、停车时间、停车时长，方便计费管理。同时，可在停车场适当的位置安装诱导屏，将诱导屏连接云服务器（可走GPRS/4G网络），从服务器取出相关停车场的车位信息，并显示在屏幕上，实现车位诱导，省去车主来回寻找车位的麻烦。

5、抄水电表

通过在水电表内部嵌入LoRaWAN模块，使水电表具备通信能力，更加智能化，，省去人工抄表的成本及麻烦。政府在远程即可管理每家每户的用电用水量，进行大数据分析，甚至分析国民经济活动。水电表一般由电池供电，一周或一个月上报一次表数据，对工作寿命要求十分苛刻，一般要求5-8年；另外，有些水电表在居民家中的旮旯中，障碍物颇多，此时，低功耗、长距离、低灵敏度的LoRaWAN模块就可以大显身手。

通信技术特点

1、相比2.4G zigbee及蜂窝通信技术，工作在433/470M频段的LoRa波长更长，衍射能力、穿透能力更佳；

2、工作在免执照的ISM 433/470M频段，无需向运营商支付流量费用；

3、采用LoRa专利调制解调技术，低至-140dbm灵敏度，比起其他无线技术抗干扰能力更强；

4、免布通信线，易部署，减少施工成本和时间。

产品选型

①前端设备：

②网关设备：

案例介绍

消防水池水位、消防栓液压监测

烟感探头

 智能井盖终端

地磁传感器

 抄水电表