[发明专利]一种基于LoRa技术的无线温度采集设备

说明书

一种基于LoRa技术的无线温度采集设备，用于冷链物流运输的实时定位与温湿度监控，主要包括：GPS定位模块、LBS定位模块、温湿度传感器模块以及主控单元、LoRa通讯模块、锂电池供电模块、电压调整模块、低功耗管理模块、拆除报警单元、存储单元等，本发明利用LoRa技术具有信号穿透性强、远距离传输、低功耗、多节点、低成本、布网方式灵活的特点，并且采用GPS和LBS双重定位方式，设置本地存储单元，解决了现有技术存在的无法实现多温区独立监控、信号穿透性弱、传输距离近，无盲点数据补传、网络或服务器故障时无法保存数据、数据上报频率不可调节、定位方式单一、没有GPS信号或GPS信号弱时无法定位，发射强度和接收灵敏度不高的问题。

技术领域

本发明涉及物联网信息采集技术领域，具体涉及一种基于LoRa技术的无线温度采集设备。

背景技术

对于冷链物流运输，需要全程进行实时定位与温湿度监控，以确保货物品质。现有的无线温湿度采集设备多采用蓝牙、WIFI、GSM方式传输信号和GPS定位，存在的主要问题有：高功耗高成本无法实现多温区独立监控、传输距离近、信号穿透性弱、无盲点数据补传、网络或服务器故障时无法保存数据、数据上报频率不可调节，定位方式单一、没有GPS信号或GPS信号弱时无法定位、发射强度和接收灵敏度不高。

LoRa技术的强大的信号可以穿透建筑物，即使在密集的城区也可以广范围覆盖。这使得一个基于LoRa的网关覆盖在2公里范围内的多个建筑物。LoRa的优势主要体现在几个方面。大大改善了接收的灵敏度，降低了功耗。高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(不考虑环境)。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，大大延长了电池的使用寿命。基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理，系统容量大。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置，发射功率20dbm(100mW)，在建筑密集的城市环境中可以覆盖两公里左右，而在密度较低的郊区，覆盖范围可达10公里。基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距与定位。LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI，而定位则基于多点对一点的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5米。因此，对于非长途距离(例如本市、本区)的冷链物流运输采用LoRa技术实现货物的温湿度实时监控，能够很好的解决现有的无线温湿度采集设备采用蓝牙、WIFI、GSM方式传输信号具有的高功耗高成本无法实现多温区独立监控、传输距离近、信号穿透性弱的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于LoRa技术的无线温度采集设备，利用LoRa技术具有信号穿透性强、远距离传输、低功耗、多节点、低成本、布网方式灵活的特点，并且采用GPS和LBS双重定位方式，设置本地存储单元，以解决现有技术存在的无法实现多温区独立监控、信号穿透性弱、传输距离近，无盲点数据补传、网络或服务器故障时无法保存数据、数据上报频率不可调节、定位方式单一、没有GPS信号或GPS信号弱时无法定位，发射强度和接收灵敏度不高的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种基于LoRa技术的无线温度采集设备，用于冷链物流运输的实时定位与温湿度监控，包括：

GPS定位模块、LBS定位模块、温湿度传感器模块以及主控单元，所述GPS定位模块用于将接收的全球定位系统信号转换为GPS位置信息传送至所述主控单元，所述LBS定位模块用于将通过三基站定位方式获得的信号转换为LBS位置信息传送至所述主控单元，所述温湿度传感器模块用于将实时采集的环境温湿度信息传送至所述主控单元；

LoRa通讯模块，所述LoRa通讯模块用于将所述主控单元处理分析后的所述GPS位置信息、所述LBS位置信息以及所述环境温湿度信息上传至物联网管理平台；

锂电池供电模块、电压调整模块、低功耗管理模块，所述锂电池供电模块用于锂电池的充放电管理，所述电压调整模块用于将所述锂电池供电模块输出的电压调整为稳定的工作电压然后通过所述低功耗管理模块为所述主控单元和所述LoRa通讯模块提供工作电源，所述低功耗管理模块用于实现所述主控单元和所述LoRa通讯模块低功耗以延长锂电池续航时间；