一. 气象灾害预警方案简介
气象灾害（如暴雨、台风、寒潮等）的特点是突然发生，破坏性强。传统的监控方式受限于通信距离短、功耗高、成本限制等问题，使得大规模实时监控具有挑战性。该方案提出了一种 和多参数气象站的低功耗广域物联网预警系统 基于 E78-433LN22S系列LoRaWAN模组 。利用LoRaWAN技术进行远距离、低功耗数据传输，并利用自适应数据速率（ADR）优化网络性能，构建高可靠性的气象灾害监测网络
LoRaWAN 协议 （基于 Semtech SX1301 网关架构）。
A/C 类双模通信 （由 E78-433LN22S 支持，文档 2.2）。
自适应数据速率 （ADR） 算法 （文档 2.3）。
E78-433LN22S系列LoRaWAN模块：
频率：433MHz，支持OTAA/ABP激活，兼容ASR6601芯片（参见 2024 EBYTE产品手册 ）。
多参数气象站 ：
集成传感器：温度/湿度 （±0.5°C/±2%RH）、气压 （±1hPa）、风速/风向 （0–60m/s）、降雨量 （0–4mm/min）。
接口：RS485/I2C，用于连接E78模块。
星形拓扑 ：
LoRaWAN 网关→网络服务器→应用服务器→终端节点（文档第 5 章）。
终端设备层 ：
配备 E78-433LN22S系列LoRaWAN模块的气象站作为 LoRaWAN A/C 类节点运行，按需收集环境数据。
网关层 ：
部署 E870系列LoRaWAN网关设备（例如，网关 ID： e890-915）接收节点数据并将其转发到网络服务器。
服务器层 ：
TTN（ The Things Network ）或运行 ADR 算法的自托管LoRa网络服务器，以动态调整传输参数。
应用层 ：
云平台（例如阿里云物联网）分析数据、触发告警并将通知推送到管理界面。
1. 气象站模块
传感器套件 ：
传感器 | 范围 | 准确性 |
温度/湿度 | -40°C–85°C / 0–100%相对湿度 | ±0.5°C / ±2%相对湿度 |
气压 | 300–1100hPa | ±1hPa |
风速 | 0–60米/秒 | ±0.3米/秒 |
雨量 | 0–4 毫米/分钟 | ±5% |
通讯接口 ：
RS485（Modbus RTU 协议）或 I2C，用于 E78 模块集成。
2. E78-433LN22S系列LoRaWAN模块配置
射频参数 ：
发射功率：27dBm（支持ASR6601芯片， 2024 年产品手册 ）。
接收灵敏度：-148dBm。
电源 ：
太阳能供电（12V/2A电池）+低功耗模式（待机电流<A类为10μA）。
频段 ：CN470（470–510MHz，符合中国法规）。
激活模式 ：OTAA（ 无线激活 ）。
通过 AT 命令绑定设备 ：
AT+CAPPKEY=200000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
1. 频率和信道规划
CN470-510MHz频段 ：
96 个上行链路信道 （470.3–489.3MHz），48 个下行链路信道 （500.3–509.7MHz）。
AT 命令示例 ：
AT+CH=0,470.3，DR0 // 配置通道 0 （470.3MHz， DR0： SF12/BW125kHz）
2. OTAA 激活
密钥管理 ：
AT+DEVEUI=70B3D5499ABCD123 // 设置 DevEUIAT+APPEUI=0000000000000001 // 设置 AppEUIAT+APPKEY=2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C // 设置 AppKeyAT+JOIN=1 // 启动 OTAA 加入
3. ADR 优化
启用 ADR ：
AT+ADR=1 // 启用 ADRAT+ADRMODE=1 // 允许动态速率调整 （SF7–SF12）
频率匹配 ：CN470-510MHz。
TTN 集成 ：
网关ID：e890-915服务器地址：ttn.cn-1.cloud.thethings.network端口：1700
传输范围 ：
6 公里（视距，DR0/SF12）。
2 公里（城市 NLOS）。
功耗 ：
A 类模式：平均电流 1.2mA，电池寿命 >5 年。
云规则引擎（阿里云物联网）： :
if （payload.rainfall > 50） {TriggerSMS（“管理员”， “红色警报：暴雨！
该方案详细介绍 了LoRaWAN参数配置、硬件接口和安全机制 ，以保证 低功耗、广覆盖、高可靠性 的气象灾害预警网络。现场部署需要信号优化和规则引擎调优，以最大限度地提高性能和响应速度。