物联网Lora智能电子锁产品设计与开发

发布时间：2020-10-30 15:25

　　 低功耗广域物联网(LPWAN,Low Power Wide Area Network)是一种物联网(IoT,Internet of Things)网络层技术。它面向物联网技术中传输范围广和传输信息量少的应用终端,同时还具有成本低,功耗低等优点,为物联网的大规模发展奠定了基础。目前在低功耗广域物联网技术中,LoRa、SigFox、NB-IoT等主流技术正在专业通信领域中变得越来越重要。本论文通过在法国南特实习过程中参加完成的一个项目,分析了目前低功耗广域物联网的主流技术,并详细研究了LoRa技术的通信协议和参数,最终在传统电子门禁锁的基础上实现了LoRa通信的嵌入。本文的主要工作包括:1.低功耗广域物联网主流技术分析:主要研究了目前全球物联网领域当中低功耗广域物联网(LPWAN)的主流技术,对各种技术原理,通信技术指标及其模组价钱的比较。本文还用LoRa技术来跟其他技术进行比较,说明选用LoRa实现电子锁产品的原因。2.LoRa芯片的评估测试研究:使用两块LoRa的开发板Dev Kit LoRa STM32L072和ST Micro Nucleo-L476RG,以及所在实习公司生产的LoRa‘Micro HF’测试板对LoRa通信的实际流量和通信距离进行了系统的测试,对比并分析了LoRa通信的参数值和公司LoRa模块的改进方向。3.LoRa智能电子锁系统开发:使用SEMTECH公司2018年4月新发布的SX1262 LoRa芯片实现实习公司Pollux智能电子锁产品的LoRa通信,智能电子锁终端能通过LoRa与远端的LoRa网关进行通信,根据公司通信协议发送相应的信息。本文还对此电子锁的LoRa通信参数,功耗以及电池寿命进行了评估和分析,并在软硬件方面对日后的开发提出了改进方案。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.44;TN929.5;TS914.211.7
【部分图文】：

LPWAN特点

图 2-1 LPWAN 特点目前，国际电信运营商已经建立了 2G，3G 和 4G 移动蜂窝网络。虽然覆盖范但基于移动蜂窝通信技术的物联网设备还是有着高功耗，高成本和GPRS网络等缺点。而蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、802.15.4等无线连接也只能满足短距离的连如上图比较所示）。因此，为了满足与越来越多IoT长途设备连接的需求，低网发展了起来。这项技术可以在很长的距离内发送和接收数据量较小的信息区高达60公里，城市地区高达2-3公里[5]）。低功率广域网的主要优势在于，信息的组件非常便宜和节能（每天发消息的设备，一个电池可用长达 10 年[7]）

第二章 智能电子锁的系统结构与参数低功率广域网可分为两种类型：一种包括 LoRa，SigFox，Weightless，RPMA，ETA 和其他工作在未授权科学和医疗频段（ISM）的通信技术，另一种包括蜂窝通信术 3GPP 支持的 2/3 / 4G，如 EC-GSM，LTE Cat-m，NB-IoT[8][9]。低功率广域网技术可应用于各种工业，生活和公共服务，包括大型工厂的物资跟，产品生产线的监控[10]。快递包裹的物流追踪，智能水电表的监控记录，宠物的位
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本文编号：2862662