Application du compteur de communication LoRa à la gestion et à la surveillance intelligente de la consommation d'énergie des bâtiments

1. Introduction à la technologie LoRa

LoRa, le nom complet de Long Range, est l'une des technologies de communication de réseau étendu à faible consommation (LPWAN, Low Power Wide Area Network). Il utilise une technologie avancée de modulation à spectre étalé et un schéma de codec pour augmenter le budget de liaison et de meilleures performances anti-interférences. Le budget de liaison de LoRa allant jusqu'à 157 dB permet à la distance de communication d'atteindre plus de 15 km (en fonction de l'environnement). Non seulement elle conserve les mêmes caractéristiques de faible consommation d'énergie que la modulation FSK, mais elle augmente également considérablement la distance de communication, tout en améliorant l'efficacité du réseau et en éliminant les interférences, c'est-à-dire que les terminaux avec des séquences d'étalement différentes n'interféreront pas les uns avec les autres même s'ils utilisent le même fréquence pour transmettre en même temps et avoir une meilleure stabilité contre l'évanouissement profond de la communication et le décalage de fréquence Doppler.

Actuellement, LoRa fonctionne principalement dans les bandes de fréquences libres dans le monde entier, notamment 433, 868,

915 MHz, etc. Cet article utilise le module LoRa dans la bande de fréquences 433 MHz, avec un espacement des canaux de 2 MHz, semi-duplex et une transmission cryptée transparente pour garantir la sécurité de la transmission des données. Il présente les caractéristiques d'une longue distance, d'une faible consommation d'énergie, de plusieurs nœuds et d'un faible coût, et convient à la construction d'équipements largement distribués et largement séparés. Réseau de communication longue distance, capacité anti-interférence et faible consommation d'énergie. Cette bande de fréquences appartient à la bande de fréquences sans licence ISM et il n'est pas nécessaire de payer de frais à l'opérateur. Il y a moins d'interférences dans cette bande de fréquences et LoRa peut bien prendre en charge les communications dans cette bande de fréquences.

2. Conception d'un réseau de transmission de données de bâtiment intelligent basé sur LoRa

Le bâtiment présente une grande superficie sur un seul étage, une structure complexe de chaque zone fonctionnelle, un grand nombre de cloisons de pièces et des types de consommation d'énergie diversifiés. Si la méthode de câblage intégrée traditionnelle est utilisée, il y aura des problèmes tels qu'un volume de construction énorme, un coût élevé de la fibre pour l'équipement de câblage, une longue durée et des difficultés de maintenance et de remplacement ultérieurs. De plus, la construction d’un système intelligent de gestion de la consommation énergétique des bâtiments est une réforme à un stade avancé.

En raison de l'influence de l'emplacement des puits de câbles au cours des premières étapes de la construction du bâtiment, il est probable qu'une grande surface de câblage répété soit nécessaire. C’est en soi un gaspillage d’énergie. Cela entravera également le fonctionnement normal de l’hôpital pendant la rénovation et est extrêmement inefficace. Par conséquent, compte tenu de la situation réelle de l'hôpital mis en service, la transmission de données sans fil a été choisie pour accélérer au maximum le processus de construction, économiser les ressources et en même temps minimiser l'impact sur les opérations.

Selon les caractéristiques du système intelligent de gestion de la consommation d'énergie et la situation réelle du bâtiment, le système est divisé en quatre couches : équipement de collecte sur site, passerelle, équipement de traitement de données du terminal et cloud. L'utilisation de la technologie LoRa pour la transmission de données sans fil élimine le coût des câbles de câblage intégrés, réduit la difficulté de construction, réduit considérablement le temps de construction et simplifie le processus de maintenance ultérieur, facilitant ainsi la maintenance de chaque équipement de nœud. Effectuer la réparation et le remplacement.

Solutions de réseau de communication sans fil Acrel Lora