基于LoRa集成北斗通信技术的应急响应设计与实现
发布时间：2021-11-10 11:17
地震、洪水、火灾等复杂灾害应急救援或处置场景中,时常出现运营商片区基站损坏或存在信号弱覆盖区域,导致通讯中断,影响对灾害现场的环境预判,最终降低应急处置、救援统一指挥与危机管控效率.为此,提出一种新型通信组合方法,设计小型感知节点与汇聚终端,实现基础应急环境数据获取,节点间采用远离距无线通信技术（long range radio, LoRa）进行网内数据传输,汇聚终端作为网关集成北斗通信技术,实现感知数据与后台服务端的远程通信.旨在为应急救援人员提供一种信息获取方式,以便提供相关决策依据.
【文章来源】：福州大学学报(自然科学版). 2020,48(02)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
通信系统结构
应急场景下, 无人机搭载感知节点执行区域环境数据采集、 传输并汇报节点位置以便后台定位跟踪, 结构如图2(a). 汇聚终端完成感知节点数据的接收、 归类与备份, 集成北斗模块实现远距离通信. 终端集成LoRa与北斗两大传输模块, 分别用于节点网内传输与服务端远程通信, 如图2(b). 汇聚终端嵌入GPS模块, 通过地理位置信息为无人机的路径规划提供依据.1.3 关键技术
2.1 感知节点电源以往节点使用碱性电池等供电方案, 多为一次性使用耗材, 回收利用存在一定困难, 且存在环境污染风险. 本节点采用锂电池对主板持续供电, 兼容移动电源与太阳能电池充电接口, 如图3所示, 供电系统分为降压与升压两模块. 其中, 3.3 V-A对主控系统及指示、 报警等模块供电, 3.3 V-B作为备用电源在LDO模块失效后能快速接入. 同时, LoRa宽电压特性支持2.5～5.5 V电源, 故设计3.3 V-C满足LoRa模块调试. 此外, 升压模块的5 V与12 V可用于传感器供电调试.
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿应急救援通信技术的现状与趋势[J]. 胡青松,杨维,丁恩杰,李世银,李冰皓. 通信学报. 2019(05)
[2]基于北斗与ZigBee的生态环境参数实时采集系统[J]. 李邦训,陈崇成,黄正睿,唐丽玉. 福州大学学报(自然科学版). 2019(04)
[3]基于LoRa技术的智能灯控系统设计[J]. 李彤,李博,常成. 计算机工程与设计. 2019(03)
[4]基于北斗的气象预警信息传输方法[J]. 陈苏婷,林涛,张艳艳. 电子器件. 2018(05)
[5]基于STM32和LoRa的风电塔筒免爬器的控制系统设计[J]. 许鹏程,李志斌,刘畅,吴文峰,李洋. 仪表技术与传感器. 2018(08)
[6]卫星通信在应急通信中的应用及发展[J]. 孟晖,宋俊海. 科技导报. 2018(06)
[7]基于LoRa和地磁传感器的智能停车系统[J]. 王东,吕文涛. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(01)
[8]地震救援现场应急通信体系研究[J]. 王纪强,吴晨,宋文杰,房晓亮,宋金龙,尹玉振,王强. 地震工程学报. 2017(S1)
[9]基于北斗卫星的可靠远程通信系统设计[J]. 颜晓星,车明,高小娟. 计算机工程. 2017(03)
[10]陕西地震应急通信指挥车改造和系统集成的关键技术研究[J]. 贾宁,韶丹,姬建中,李瑞华. 震灾防御技术. 2016(02)
本文编号：3487140
【文章来源】：福州大学学报(自然科学版). 2020,48(02)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
通信系统结构
应急场景下, 无人机搭载感知节点执行区域环境数据采集、 传输并汇报节点位置以便后台定位跟踪, 结构如图2(a). 汇聚终端完成感知节点数据的接收、 归类与备份, 集成北斗模块实现远距离通信. 终端集成LoRa与北斗两大传输模块, 分别用于节点网内传输与服务端远程通信, 如图2(b). 汇聚终端嵌入GPS模块, 通过地理位置信息为无人机的路径规划提供依据.1.3 关键技术
2.1 感知节点电源以往节点使用碱性电池等供电方案, 多为一次性使用耗材, 回收利用存在一定困难, 且存在环境污染风险. 本节点采用锂电池对主板持续供电, 兼容移动电源与太阳能电池充电接口, 如图3所示, 供电系统分为降压与升压两模块. 其中, 3.3 V-A对主控系统及指示、 报警等模块供电, 3.3 V-B作为备用电源在LDO模块失效后能快速接入. 同时, LoRa宽电压特性支持2.5～5.5 V电源, 故设计3.3 V-C满足LoRa模块调试. 此外, 升压模块的5 V与12 V可用于传感器供电调试.
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿应急救援通信技术的现状与趋势[J]. 胡青松,杨维,丁恩杰,李世银,李冰皓. 通信学报. 2019(05)
[2]基于北斗与ZigBee的生态环境参数实时采集系统[J]. 李邦训,陈崇成,黄正睿,唐丽玉. 福州大学学报(自然科学版). 2019(04)
[3]基于LoRa技术的智能灯控系统设计[J]. 李彤,李博,常成. 计算机工程与设计. 2019(03)
[4]基于北斗的气象预警信息传输方法[J]. 陈苏婷,林涛,张艳艳. 电子器件. 2018(05)
[5]基于STM32和LoRa的风电塔筒免爬器的控制系统设计[J]. 许鹏程,李志斌,刘畅,吴文峰,李洋. 仪表技术与传感器. 2018(08)
[6]卫星通信在应急通信中的应用及发展[J]. 孟晖,宋俊海. 科技导报. 2018(06)
[7]基于LoRa和地磁传感器的智能停车系统[J]. 王东,吕文涛. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(01)
[8]地震救援现场应急通信体系研究[J]. 王纪强,吴晨,宋文杰,房晓亮,宋金龙,尹玉振,王强. 地震工程学报. 2017(S1)
[9]基于北斗卫星的可靠远程通信系统设计[J]. 颜晓星,车明,高小娟. 计算机工程. 2017(03)
[10]陕西地震应急通信指挥车改造和系统集成的关键技术研究[J]. 贾宁,韶丹,姬建中,李瑞华. 震灾防御技术. 2016(02)
本文编号：3487140
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