LoRa组网案例5：无线电表，唤醒+总线

案例背景

某用电采集系统，为减少布线和施工的代价，计划使用无线采集方案。在方圆1km的区域，连接400块电表。基于国网电表通信协议，响应时间要求小于10秒。需要和某电表通信时：

• 先广播该电表号和请求命令，约20字节；
• 对应表号的电表根据命令发送回复帧，约100字节；
• 非该表号的电表不予回应。

通信拓扑如下图所示：

提取需求

因素	指标
距离	1000米，墙壁、门等会造成信号衰减
带宽	纯负载带宽：(20 * 8 + 100 * 8)bit / 10s =96bps，属于低带宽要求
功耗	要求，电表由市电供应，但数量庞大，节能意义重要。
规模	400个终端，中等规模无线网络
拓扑	唤醒下发+总线上报
成本	终端数量庞大，硬件成本要最低；不允许有流量费用。

应用LoRa系统

这是一个典型的“长距离，低带宽，低成本”无线网络，可以选用锐米LoRa第二代系统。

空中速率档位=远距离，低速率，可以发挥LoRa超长距离通信能力；

频率=470MHz，免费频段；

射频发射功率=20dBm；

终端节点个数=1(解释：400个终端共享总线，地址全部分配为0x0001)

单次上传最大字节=100

Slot时长=4000ms

注释：GetMinSlotLen(100, RF_SPEED_LOW,SYST_TDMA_WAKE)=3610

二次上报间隔=10000ms

唤醒data最大字节=20

唤醒ack最大字节=0

唤醒间隔=10000ms

注释：GetTime4WakeExchange(20, 0, RF_SPEED_LOW)=2083

唤醒间隔与带宽利用如下图所示：