如何搭建工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统

在工业生产过程中，温度作为重要的物理参数，和安全生产、产品质量、生产效率等重大技术指标息息相关。因此，温度测量类仪器得到广泛应用。但由于传统的温度测量仪器响应慢、精度低、效率低，已经不能适应高速发展的现代化工业。随着传感器技术的迅速发展，新型的热电阻（thermal resistor）测温元件不仅操作简单，而且精确度也有很大提高。热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。通过变送器可以将电阻值转化为4mA~20mA的信号供仪表采集，读数。因此，热电阻温度计在工业上广泛应用。

然而，热电阻温度计得到的数据是模拟数据，其数据传输存在一定的难度，传统的传输网络往往采用有线传输和无线传输，当工业生产中应用的范围不断扩大、热电阻温度计也将不断扩大覆盖面积，将电阻值转化为4mA~20mA的信号的变送器设备就需要更多。而且，传统的通信网络例如Wifi网络，由于其单个路由器能覆盖的通信距离是很短的，传输速度慢，负载能力差，只有几十米，因此，当范围广的时候，就需要更多的路由器，这也就将导致组网复杂程度大大提高，成本也大大提升。

那么，我们能不能借助通信距离远（郊区十几公里、城区几公里）的LoRaWAN网络来构建工业温度数据传输系统呢？答案是可行的，本文介绍如何搭建工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统。

一、工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统基本构成介绍

图1：工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统

如图1所示，可以将传统的温度传感器依此对接到模拟信号到LoRaWAN转换器、LoRaWAN网关、server的方式，来搭建起工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统。如果您购买RAK瑞科慧联公司的RAK7422/RAK7432(4mA~20mA模拟信号到LoRa采集器)产品和RAK7249LoRa网关，可以快速搭建一个LoRaWAN网络，同时采集多路4mA~20mA信号，将4mA~20mA模拟信号传输到LoRa数据采集器，通过RAK7249内置的server管理节点，并将解密后的数据通过4G网络发送到应用server中。

其中，模拟信号到LoRaWAN转换器可以比如是采取RAK瑞科慧联即将上线的新产品RAK7422/RAK7432(4-20mA模拟信号到LoRa采集器)，其可以将电阻值转化的4-20mA电流信号转换成无线LoRa信号，实现工业现场传感器数据采集无线化。RAK7249LoRa网关是RAK瑞科慧联研发的智能网关，功耗低、寿命长，双向数据传输，为实时数据的准确采集提供了可靠保证。您可远程控制和管理LoRa网关，方便管理。更多详细介绍请参见RAK7249工业级别LPWAN网关。

如果不是模拟信号到LoRaWAN的转换，而是比如需要是RS485接口的数据到LoRaWAN的转换，则可以考虑RAK瑞科慧联已经上市的产品RAK7421。RAK瑞科慧联RAK7421工业级RS485到LoRaWAN数据采集器，可以将 RS485 协议的数据转换为 LoRaWAN 无线报文，并通过 LoRa Gateway 将数据送到云端server。云端server也可以主动将数据下发至 RS485 终端，实 现双向数据透传。 更多介绍请参见为什么工业应用场景需要购买RS485接口的LoRaWAN采集器？

二、4-20mA模拟信号到LoRa采集器RAK7422/TAK7432

图2：RAK瑞科慧联RAK7422/RAK7432产品组网方式

RAK瑞科慧联的RAK7422/RAK7432新产品可以通过如图2产品组网方式，使用温度转换器，将热电阻电阻值转换为4-20mA信号，利用内部集成的高精度运算放大器采集4-20mA模拟信号，并将其转化为数字信号，封装成LoRaWAN数据包，通过LoRaWAN无线网络，将现场温度值发送到后台server，方便用户使用。

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