Bezprzewodowe rozwiązanie do monitorowania meteorologicznego do zdalnych i rozproszonych zastosowań zewnętrznych

System monitorowania pogody LoRaWAN to bezprzewodowe rozwiązanie do monitorowania meteorologicznego przeznaczone do zastosowań w monitoringu zewnętrznym i rozproszonym, które wymagają elastycznej instalacji, niskiego zużycia energii i zdalnego dostępu do danych.

W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów monitorowania pogody, które mogą wymagać okablowania na duże odległości i złożonej integracji w terenie, to rozwiązanie łączy czujnik meteorologiczny, węzeł LoRaWAN, bramkę i platformę danych w jedną kompletną architekturę monitorowania.

System nadaje się do takich zastosowań, jak monitorowanie pogody w rolnictwie, monitorowanie placów budowy, inteligentne monitorowanie środowiska miejskiego, monitorowanie parków przemysłowych, monitorowanie pogody na drogach i zdalne monitorowanie pola.

Kompletny system obejmuje:

Czujnik meteorologiczny + węzeł LoRaWAN + bramka LoRaWAN + platforma chmurowa/platforma klienta

Czujnik meteorologiczny zbiera dane środowiskowe, takie jak temperatura, wilgotność i ciśnienie atmosferyczne. Węzeł LoRaWAN pozyskuje dane z czujników poprzez komunikację RS485 i przesyła je bezprzewodowo do bramki. Brama przekazuje następnie dane do platformy w chmurze lub własnego systemu monitorowania klienta w celu zdalnego dostępu i zarządzania.

Architektura systemu

1. Czujnik meteorologiczny

W systemie zastosowano żaluzjowy czujnik meteorologiczny przeznaczony do monitoringu środowiska zewnętrznego.

Czujnik może mierzyć:

• Temperatura

• Wilgotność

• Ciśnienie atmosferyczne

Konstrukcja skrzynki żaluzjowej pomaga chronić elementy czujnikowe przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych i rozpryskami deszczu, utrzymując jednocześnie cyrkulację powietrza w celu dokładnego pomiaru środowiska.

Czujnik komunikuje się poprzez RS485 i współpracuje z węzłem LoRaWAN w celu bezprzewodowej transmisji danych.

Nadaje się do:

• Monitoring rolniczy

• Place budowy

• Inteligentne projekty miast

• Parki przemysłowe

• Monitorowanie pogody na drogach

• Zdalne monitorowanie pola

2. Węzeł LoRaWAN

Węzeł LoRaWAN odpowiada za zbieranie danych z czujników i ich bezprzewodową transmisję.

Węzeł odbiera dane RS485 z czujnika meteorologicznego i przesyła je poprzez sieć LoRaWAN do bramki.

Dostępne opcje węzłów obejmują:

• SN100-WSQ

• SN200-WSQ

Węzeł obsługuje pracę przy niskim poborze mocy i może być skonfigurowany z różnymi metodami zasilania, zgodnie z wymaganiami projektu.

Opcje zasilania obejmują:

• Moc baterii

• Energia słoneczna

• Zasilanie zewnętrzne

Konfiguracja zasilana energią słoneczną jest szczególnie odpowiednia do monitorowania na zewnątrz, gdzie nie ma dostępu do prądu.

3. Brama LoRaWAN

Brama LoRaWAN odbiera dane przesyłane z węzłów czujników polowych i przekazuje je do sieci i platformy danych.

Opcje bramy można wybrać w zależności od warunków instalacji:

• Brama wewnętrzna

• Brama zewnętrzna

Bramka zapewnia komunikację pomiędzy rozproszonymi punktami monitorowania a systemem danych wyższego poziomu.

4. Platforma Danych

Dane monitorowania można przesłać na platformę chmurową lub istniejący system klienta.

Użytkownicy mogą uzyskać dostęp do informacji o pogodzie poprzez:

• Deska rozdzielcza komputera

• Aplikacja mobilna

W zależności od wymagań projektu platforma może wspierać:

• Przeglądanie danych w czasie rzeczywistym

• Krzywe danych historycznych

• Monitorowanie stanu urządzenia

• Eksport danych

• Powiadomienie o alarmie

• Integracja platformy klienta

Kluczowe cechy systemu monitorowania pogody LoRaWAN

Wdrożenie bezprzewodowe bez okablowania na duże odległości

Tradycyjne projekty monitorowania pogody mogą wymagać długich kabli sygnałowych pomiędzy czujnikami a centrami monitorowania.

System monitorowania pogody LoRaWAN wykorzystuje bezprzewodową komunikację pomiędzy węzłami czujników i bramkami, redukując potrzebę stosowania okablowania na duże odległości.

Dzięki temu rozwiązanie nadaje się do:

• Duże obszary użytków rolnych

• Odległe lokalizacje na świeżym powietrzu

• Rozproszone miejsca monitorowania

• Obszary z trudną instalacją okablowania

Praca przy niskim poborze mocy w odległych lokalizacjach

System jest przeznaczony do stosowania w środowiskach monitorowania na zewnątrz, gdzie dostępność zasilania może być ograniczona.

Klienci mogą wybrać odpowiednie rozwiązania energetyczne zgodnie z warunkami projektu:

• Zasilanie bateryjne

• Działanie zasilane energią słoneczną

• Zasilanie zewnętrzne

Dzięki temu system można wdrożyć w lokalizacjach, w których nie ma dogodnego zasilania sieciowego.

Komunikacja bezprzewodowa dalekiego zasięgu

Technologia LoRaWAN umożliwia bezprzewodową komunikację dalekiego zasięgu w rozproszonych zastosowaniach monitorowania.

Według aktualnej konfiguracji rozwiązania:

• Typowa odległość referencyjna na terenach otwartych: około 5–10 km

• Typowa odległość referencyjna w środowisku miejskim: około 1–2 km

Rzeczywista odległość komunikacyjna zależy od:

• Teren

• Zabudowania

• Wysokość anteny

• Środowisko instalacyjne

Zdalny dostęp do danych pogodowych

System umożliwia użytkownikom monitorowanie informacji o pogodzie bez konieczności odwiedzania każdej lokalizacji monitorowania.

Za pomocą pulpitu nawigacyjnego komputera lub aplikacji mobilnej użytkownicy mogą przeglądać:

• Aktualne dane pogodowe

• Trendy historyczne

• Stan urządzenia

Pomaga to uprościć zarządzanie rozproszonymi miejscami monitorowania.

Elastyczna rozbudowa systemu

Architektura LoRaWAN obsługuje wiele punktów monitorowania za pośrednictwem bramek.

W przypadku większych projektów można dodać dodatkowe bramy w zależności od wymagań zasięgu.

System można rozbudowywać w oparciu o:

• Liczba lokalizacji monitorowania

• Odległość komunikacyjna

• Skala projektu

• Przyszłe wymagania dotyczące wdrożenia

Scenariusze zastosowań

Monitoring pogody w rolnictwie

Na polach uprawnych, sadach, w otoczeniu szklarni i na obszarach nawadnianych system zbiera dane dotyczące temperatury, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego, aby pomóc użytkownikom zrozumieć lokalne warunki mikroklimatu.

Zapewnia praktyczne rozwiązanie rozproszonego monitorowania środowiska rolniczego.

Monitorowanie pogody na placu budowy

Projekty budowlane często wymagają informacji o środowisku zewnętrznym do celów zarządzania bezpieczeństwem i planowania związanego z pogodą.

Bezprzewodowy system monitorowania umożliwia elastyczną instalację bez konieczności długiego układania kabli.

Inteligentny monitoring środowiska miasta

System można wdrożyć w:

• Parki

• Ulice

• Kampusy

• Wspólnoty mieszkaniowe

• Obiekty użyteczności publicznej

zbieranie podstawowych informacji o środowisku i pogodzie.

Monitorowanie pogody na drogach

Warunki pogodowe, takie jak zmiany temperatury, opady deszczu i zmiany środowiskowe, mogą mieć wpływ na zarządzanie transportem.

Bezprzewodowe monitorowanie pogody zapewnia zdalne gromadzenie danych dla zastosowań drogowych i transportowych.

Monitoring Parków Przemysłowych

Obszary przemysłowe mogą wymagać rozproszonego monitorowania środowiska w celu zarządzania bezpieczeństwem, obserwacji środowiska i odniesienia operacyjnego.

Rozwiązanie LoRaWAN zapewnia elastyczne opcje wdrażania w lokalizacjach monitorowania przemysłowego.

Konfiguracja techniczna

Typowy pakiet monitorowania pogody LoRaWAN obejmuje:

Ostateczną konfigurację należy potwierdzić zgodnie z:

• Parametry monitorowania

• Liczba punktów monitorowania

• Środowisko instalacyjne

• Odległość komunikacyjna

• Warunki zasilania

• Wymagania platformy

• Wymagania częstotliwościowe LoRaWAN

Dlaczego warto wybrać rozwiązanie do monitorowania pogody BGT HYDROMET LoRaWAN?

BGT HYDROMET zapewnia kompletne rozwiązanie do bezprzewodowego monitorowania meteorologicznego, zamiast dostarczać tylko pojedyncze czujniki.

Rozwiązanie łączy w sobie:

• Wykrywanie środowiska

• Akwizycja danych RS485

• Komunikacja bezprzewodowa LoRaWAN

• Transmisja bramkowa

• Monitorowanie w chmurze

To zintegrowane podejście pomaga klientom budować praktyczne systemy monitorowania pogody do zastosowań zewnętrznych i rozproszonych.

Szczególnie nadaje się do projektów wymagających:

• Elastyczne wdrożenie

• Praca przy niskim poborze mocy

• Zdalne monitorowanie

• Komunikacja bezprzewodowa

• Przyszła rozbudowa systemu

Często zadawane pytania

Jakie parametry może mierzyć system?

Standardowy czujnik meteorologiczny mierzy:

• Temperatura

• Wilgotność

• Ciśnienie atmosferyczne

Inne parametry pogodowe można dobrać zgodnie z wymaganiami projektu.

Czy system może działać bez zasilania sieciowego?

Tak.

System obsługuje konfiguracje zasilane bateryjnie i słonecznie w przypadku lokalizacji na zewnątrz bez wygodnego dostępu do zasilania.

Czy klienci mogą korzystać z własnej platformy?

Tak.

System można zintegrować z platformami klienckimi w zależności od sposobu komunikacji, formatu danych, wymagań MQTT i zakresu projektu.

Czy system nadaje się do odległych lokalizacji?

Tak.

Architektura LoRaWAN jest przeznaczona do projektów monitoringu zewnętrznego i rozproszonego, w których okablowanie i dostęp do zasilania mogą być trudne.

Jak klienci powinni skonfigurować system?

Klienci powinni podać informacje, w tym:

• Miejsce instalacji

• Wymagane parametry monitorowania

• Liczba punktów monitorowania

• Warunki zasilania

• Odległość komunikacyjna

• Wymagany interwał raportowania

• Region częstotliwości LoRaWAN

• Wymagania platformy

Na podstawie tych informacji można wybrać odpowiednią konfigurację czujnika, węzła, bramy i platformy.