LoRa智能路灯方案4LoRa 无线通讯在智能路灯的应用方案在LED节能路灯逐步普及后，传统城市照明中能源利用率低、路灯状态监控不便等问题逐渐解决，节约了大量的人力物力，然而接下来如何去提高节能路灯监控方案性价比将成为市政建设的必然趋势。

图1市政节能LED灯智能路灯能根据人流状况、天气情况有效调节灯的亮度，同时能监控灯体的状态，提高维护效率。

图2根据人流状态调节亮度从电力载波到现今的LoRa技术传统的路灯传输的电力载波模块优点是可以直接复用供电线作为信号传输线，但受国内普遍不合格电能质量干扰严重，传输效果很不理想且价格较高，亟待优化。

从“降低终端模块成本”、“方便布线且便于维护”等方面考虑，市政路灯管理采用ZigBee 短距离可组网的无线传输方案是一个很好的选择。

图3组网方式为多级传输而要进一步降低成本则要从“减少路由数量”角度考虑，这就要用到远距离传输的LoRa技术了。

低功耗和远距离传输在无线通讯上向来只能二选一，直到将原本军用的LoRa低功耗广域网技术（即Low Power Wide Area Network技术的一种，简称LPWAN）转为商用。

在发射功率一定时，通常扩频因子被设置得越大，模块可获得的接收灵敏度就越高，通信距离将越远，但会同时导致通信速率降低。

图4灵活可调的扩频因子LoRa 无线传输技术的几大优势对于未实现智慧市政和已经采用电力载波、短距离无线传输方案而言，要实现对城市内几个大区路灯的实时控制层级精简化，成本低廉化，要同时满足长距离和低功耗两个需求，LoRa 方案在这一领域具备两大优势：●减少路由，LoRa 无线扩频技术，具备-148dBm 的接收灵敏度，比起传统470MHz传输，拥有超过两倍的通信距离和覆盖面积，大大减少网关数量和施工成本，以及施工复杂度，传统组网中数量巨大的路由及需要精心计算传输范围内路由最佳放置点的难题也一并解决；●超强抗干扰，路灯供电电缆及高楼林立的复杂城市路况都会对无线通讯产生很强的干扰作用，LoRa 采用ISM 频段无线通信技术，融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码，有效保证无线通讯稳定可靠和抗干扰能力；产品介绍北京创羿科技推出了CY-LRW-102 Lora 开关控制器和CY-LRB-101 Lora 开关检测器--Modbus/Bacnet 通讯协议。

方便客户快速搭建合适自身行业的智能窄带物联网产品。

创羿CY-LRW-102 Lora 开关控制器产品介绍远程控制系统包括两端：开关检测端与开关控制端。

均采用双工传输模式。

检测端检测终端状态，如电灯通断状态，温度传感器的电流信号，水流传感器的电流信号等等。

电灯控制:将开关控制端继电器串联进入电灯回路中做开关使用，装置会检测电灯通断状态并将状态通过LoRa 无线传输返回给开关检测端，开关检测端再将状态中转给DDC 等设备，以便于控制。

DDC 等设备也可以控制电灯通断，当得知电灯状态时，可通过DDC 等设备将控制开关信号发给开关检测端，再由开关检测端将通断控制信号发送到开关控制端，从而控制电灯的亮与灭。

传感器信号采集与设备控制：当需要采集温度，水流，压力等信息并根据环境信息变化来控制设备运行功率与运行状态时，就需要将传感器（如温度传感器，压力传感器等）接入开关控制端，通过A/D D/A （数模转换）芯片将传感器传输的电流，电压等信号转换为数字信号即温度值压力值等，再由LoRa 无线传送给开关检测端，开关检测端将这些接收到的数字信号通过A/D D/A （数模转换）芯片恢复为模拟电流电压信号，传送给DDC 等设备。

DDC 等设备可传送模拟量信号给开关检测端，开关检测端将这些电流，电压等模拟信号通过数模转换芯片转换成数字值，单片机将这些数字值通过LoRa 无线传输给开关控制端，此时需控制的设备可接开关控制端，经过开关控制端对信号的判断与恢复，可控制设备运行状态等。

创羿Lora 开关检测器CY-LRW-102是一种物联网无线数据终端，利用公用蜂窝网络为用户提供无线长距离数据传输功能,同时利用LoRa 无线传输技术进行短距离数据传输。

该产品采用高性能的工业级32 位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台；低功耗设计，最低功耗小于5mA@12VDC ；提供1 路ADC,2 路I/O ，可实现数字量输入输出、脉冲输出、模拟量输入、脉冲计数等功能。

产品结构LoRa 基站CY-LRW-102模块指示灯模块看门狗模块用户接口模块电源模块MCU检测方式开关通断检测，通过直接检测继电器开关端电压来检测是否通断，避免检测失误或由于继电器损坏造成的误检测。

开关控制端通过实时检测的方式，当所导通设备一旦出现故障，导致继电器两端出现断开，开关控制端将第一时间通知开关检测端，以通知控制单元设备。

采用进口8位数模转换芯片，采集传感器返回的模拟量，并进行模数转换，将数字量传送给LoRa进行发送。

开关检测端接收数字信号，并发送给8位数模转换芯片，转换芯片将数字量转换为模拟量传递给控制模拟量接收端。

产品参数LTE基本原理,标准和测试解决方案1L T E基本原理，标准和测试解决方案1、L T E技术概述L T E的正式名称是3G L o n g T e r m E v o l u t i o n(L T E),即3G P P长期演进(L T E)项目。

3G P P长期演进(L T E)项目是近两年来3G P P启动的最大的新技术研发项目，以O F D M/F D M A为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”(e v o l u t i o n)，不如说是“革命”(r e v o l u t i o n)。

L T E系统支持F D D和T D D两种双工方式。

在这两种双工方式下，系统的大部分设计，尤其是高层协议方面是一致的。

另一方面，在系统底层设计，尤其是物理层的设计上，由于F D D和T D D两种双工方式在物理特性上所固有的不同，L T E系统为T D D 的工作方式进行了一系列专门的设计，这些设计在一定程度上参考和继承了3GT D-S C D M A的设计思想。

L T E着重考虑的方面主要包括降低时延、提高用户的数据率、增大系统容量和覆盖范围以及降低运营成本等。

L T E的目标主要包括以下的内容：–支持1.25M H z～20M H z带宽；–极大提高峰值数据速率(在20M H z带宽下支持下行100M b p s、上行50M b p s的峰值速率)；–在保持现有基站位置的同时提高小区边缘比特速率；–有效提高频谱效率(3G P P版本6的2～4倍)；–将接入网时延降低到10m s以下；将控制平面时延降低到100m s以内；–降低空中接口和网络架构的成本；–支持增强的I P多媒体子系统(I P M u l t i m e d i a S u b-s y s t e m，I M S)和核心网；尽可能保证后向兼容，有效地支持多种业务类型，尤其是分组域(P S-D o m a i n)业务(如V o I P等)；–优化系统为低移动速度终端提供服务，同时也应支持高移动速度终端；–支持增强型的广播多播业务；–系统应该能工作在对称和非对称频段；尽可能简化处于相邻频带运营商共存的问题T D-L T E技术特点L T E系统支持F D D和T D D两种双工方式。

在这两种双工方式下，系统的大部分设计，尤其是高层协议方面是一致的。

另一方面，在系统底层设计，尤其是物理层的设计上，由于F D D和T D D两种双工方式在物理特性上所固有的不同，L T E系统为T D D的工作方式进行了一系列专门的设计，这些设计在一定程度上参考和继承了T D-S C D M A的设计思想，下面我们对这些设计进行简要的描述与讨论。

3G P P L T E和之前的系统在空中接口上存在很大的不同，所以对于测试就提出了新的要求。

基于在3G测试领域的丰富经验和领先地位，安捷伦对于L T E标准从早期的研发阶段就开始跟踪研究，积累了丰富的经验成果，目前不仅可以为L T E F D D，而且也可以为T D-L T E 无线设备研发提供了完整的测试产品线。

设备制造商自始自终都可以依赖于安捷伦公司的产品和专家级的支持。

无线帧结构因为T D D采用时间来区分上、下行，资源在时间上是不连续的，需要保护时间间隔来避免上下行之间的收发干扰，所以L T E分别为F D D和T D D设计了各自的帧结构，即T y p e1和T y p e2，其中T y p e1用于F D D，而T y p e2用于T D D。

在F D D T y p e1中，10m s的无线帧分为10个长度为1m s 的子帧，每个子帧由两个长度为0.5m s的s l o t组成。

在T D D T y p e2中，10m s的无线帧由两个长度为5m s的半帧组成，每个半帧由5个长度为1m s的子帧组成，其中有4个普通的子帧和1个特殊子帧。

普通子帧由两个0.5m s的s l o t组成，特殊子帧由3个特殊时隙（U p P T S，G P和D w P T S）组成。

在L T E中T D D与F D D帧结构最显著的区别在于：在T D D T y p e2帧结构中存在1m s的特殊子帧，该子帧由三个特殊时隙组成：D w P T S，G P和U p P T S，其含义和功能与T D-S C D M A系统相类似，其中D w P T S始终用于下行发送，U p P T S 始终用于上行发送，而G P作为T D D中下行至上行转换的保护时间间隔。

，三个特殊时隙的总长度固定为1m s，而其各自的长度可以根据网络的实际需要进行配置。

上下行的时间分配T D D另外一个显著区别于F D D的物理特征是，F D D依靠频率区分上下行，因此其单方向的资源在时间上是连续的；而T D D依靠时间来区分上下行，所以其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。

下图是L T E T D D中支持的7种不同的上、下行时间配比，从将大部分资源分配给下行的“9: 1”到上行占用资源较多的“2:3”，在实际使用时，网络可以根据业务量的特性灵活的选择配置。

这样，在资源组成上T D D与F D D所固有的不同，成为了L T E中另一部分为T D D所进行的专门设计的原因。

这一部分设计主要包括“物理层H A R Q的相关机制”，以及“采用频分的随机接入信道”。

允许同一时间上存在多个随机接入信道（频分）是T D D上下行时分的结构形成的又一设计结果。

在L T E F D D的设计中，同一时刻只允许一个随机接入信道的存在，即仅在时间域上改变随机接入信道的数量。

而在T D D中，时间资源已经在上下行进行了分配，同时由于不同的上下行配比的存在，可能存在上行子帧数目很少的情况（如D L:U L=9:1），因此在T D D中需要支持频分的随机接入信道，即在同一时间位置上采用不同频率的区分提供多个随机接入信道，以为系统提供足够的随机接入的容量。