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基于Semtech LoRA 长距离无线技术之物联网一氧化碳警告方案

 2016-07-13

一氧化碳为无色无味的气体,中毒症状不容易于初期被察觉,因而成为居家环境中的隐形杀手。 动物在吸入过多一氧化碳后大多只有疲倦、头昏眩等轻微症状,所以往往在没有警觉下昏睡中死亡。对于此类无法察觉的气体我们可以使用MQ-7气体传感器来感知,其所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2) 利用高低温循环检测方式低温加热检测传感器的电导率因空气中一氧化碳气体浓度增加而增大,并于高温清洗低温时吸附的杂散气体。本方案就是以LoRa传输因气体浓度改变的电导变化信号至云端。 

过去此类感知器大都以独立侦测或是以有线方式连结所有传感器,然后将收集到的把数据或是警告以PSTN或GSM传送出去。而现今物联网的应用可让我们可以把周遭的一些物品透过网络互相沟通,这样可让人们以更简单更可靠的方式来连接网络,但是对于如何延展搜集器到传感器的这一段路一直是困扰着IOT设计者。而Semtech LoRa长距离无线产品就是符合这一需求,Semtech长距离的无线传输技术的优点是在极低耗电下可以提供高达-148dB的灵敏度让应用可以使用在长距传输及高穿透性的传输。此点可以确保监测居家的一氧化碳浓度讯息可以确实传输到数据收集器再经网络上传至云端请求救援。而警卫室或是其他家人可以使用手机APP或是PC远程监控。

【展示板照片】

展示板照片(正面) 展示板照片(反面)

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

① 传感器端 : 以单芯片接收由MQ-7送来的数据,并转换单位为可判读的数据后经UART送至LoRa模块发送至空中。
② 数据接收端 : 由LoRa模块接收到数据后经UART让单芯片读到有效数值后以SPI接口经W5100送至Internet。
③ 网络端 : 把由单芯片送来的API、Sensor ID、Device ID及Co Data送至云端服务纪录数据。
④ 客户端 : 用户以计算机或是手机随时可以上网检查数据。

【方案特性】

① 超长距离,低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB,此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。
② 延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。