Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 20-08-2026 Nguồn gốc: Địa điểm
MỘT Hệ thống giám sát thời tiết LoRaWAN, còn được gọi ở đây là giải pháp giám sát khí tượng dựa trên LoRaWAN , là một hệ thống không dây được thiết kế để thu thập, truyền tải và quản lý dữ liệu khí tượng từ các địa điểm giám sát ngoài trời hoặc phân tán.
Nó đặc biệt thích hợp cho các dự án có các điểm giám sát trải rộng trên một khu vực rộng, khó đi cáp đường dài hoặc nguồn điện chính và khả năng truy cập mạng không thuận tiện.
Trong giải pháp BGT HYDROMET, kiến trúc hệ thống hoàn chỉnh bao gồm:
Cảm biến khí tượng + Nút LoRaWAN + Cổng LoRaWAN + Nền tảng đám mây / Nền tảng khách hàng
Cảm biến khí tượng đo các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và áp suất khí quyển. Nút LoRaWAN đọc dữ liệu cảm biến thông qua giao tiếp RS485 và truyền dữ liệu không dây đến cổng LoRaWAN. Sau đó, cổng sẽ chuyển tiếp dữ liệu tới nền tảng đám mây hoặc hệ thống của chính khách hàng để xem và quản lý từ xa.
Kiến trúc này cung cấp một cách thiết thực để xây dựng mạng giám sát thời tiết không dây mà không cần dựa vào cáp tín hiệu đường dài.
Giám sát khí tượng được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, thành phố thông minh, giám sát môi trường, khu công nghiệp, giám sát thời tiết đường bộ, giám sát khuôn viên trường và các dự án thực địa ở xa.
Tuy nhiên, nhiều điểm giám sát được lắp đặt ngoài trời hoặc phân bố ở nhiều địa điểm. Trong những môi trường này, khách hàng có thể phải đối mặt với một số thách thức:
Việc đi dây đường dài rất khó khăn hoặc tốn kém.
Nguồn điện chính có thể không có sẵn.
Các vị trí giám sát có thể được phân bố rộng rãi.
Dữ liệu thời tiết cần được xem từ xa.
Nhiều điểm giám sát có thể được yêu cầu ở các địa điểm khác nhau.
Khách hàng có thể đã có cổng LoRaWAN, máy chủ mạng hoặc nền tảng dữ liệu của riêng mình.
Các hệ thống giám sát thời tiết có dây truyền thống thường yêu cầu đi cáp đường dài, xây dựng nguồn điện, thiết bị thu thập dữ liệu và tích hợp tại chỗ. Điều này có thể làm tăng chi phí lắp đặt và khiến việc triển khai trở nên phức tạp hơn, đặc biệt khi có nhiều điểm giám sát.
Giải pháp giám sát khí tượng dựa trên LoRaWAN giải quyết những thách thức này bằng cách kết hợp cảm biến môi trường, truyền dẫn không dây, giao tiếp cổng và truy cập nền tảng vào một hệ thống.
Giải pháp giám sát khí tượng không dây BGT HYDROMET điển hình bao gồm bốn phần chính.
Cảm biến khí tượng có nhiệm vụ thu thập dữ liệu thời tiết từ điểm quan trắc.
Một lựa chọn điển hình là Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và áp suất của hộp Louver.
Cảm biến này đo:
Nhiệt độ
Độ ẩm
Áp suất khí quyển
Thiết kế hộp thông gió giúp bảo vệ các bộ phận cảm biến khỏi ánh nắng trực tiếp và nước mưa, đồng thời cho phép không khí lưu thông để đo môi trường.
Cảm biến sử dụng giao tiếp RS485 và được khuyến nghị sử dụng cùng với nút LoRaWAN để truyền dữ liệu không dây.
Tùy thuộc vào yêu cầu của dự án, các thông số thời tiết khác cũng có thể được lựa chọn khi cấu hình hệ thống.
Nút LoRaWAN kết nối cảm biến khí tượng với mạng không dây.
Nó thu thập dữ liệu cảm biến RS485 và truyền dữ liệu đó không dây qua LoRaWAN.
Theo yêu cầu của dự án, SN100-WSQ hoặc SN200-WSQ . có thể chọn
Đối với các vị trí giám sát ngoài trời không có nguồn điện lưới, cũng có thể sử dụng nút LoRaWAN chạy bằng năng lượng mặt trời.
Trước khi xác nhận cấu hình cuối cùng, cần kiểm tra khả năng tương thích của cảm biến, bao gồm:
Giao tiếp RS485
Điện áp hoạt động phù hợp
Tiêu thụ điện năng thấp
Đầu ra dữ liệu ổn định ngay sau khi bật nguồn
Những yếu tố này giúp xác định xem cảm biến và nút có thể hoạt động bình thường cùng nhau trong hệ thống giám sát năng lượng thấp hay không.
Cổng LoRaWAN nhận dữ liệu không dây từ các nút hiện trường và chuyển tiếp dữ liệu đó tới mạng và nền tảng dữ liệu.
Cổng trong nhà hoặc ngoài trời có thể được lựa chọn theo môi trường lắp đặt thực tế.
Do đó, cổng là một thành phần liên lạc quan trọng giữa các thiết bị giám sát hiện trường và hệ thống dữ liệu cấp cao hơn.
Sau khi cổng nhận dữ liệu từ các nút LoRaWAN, dữ liệu có thể được tải lên nền tảng đám mây hoặc hệ thống khách hàng.
Khi sử dụng nền tảng và cổng BGT HYDROMET, khách hàng có thể truy cập dữ liệu thông qua bảng điều khiển PC hoặc ứng dụng di động.
Tùy thuộc vào cấu hình dự án, nền tảng có thể hỗ trợ:
Xem dữ liệu thời gian thực
Đường cong dữ liệu lịch sử
Giám sát trạng thái thiết bị
Xuất dữ liệu như Excel hoặc CSV
Thông báo cảnh báo, nếu được định cấu hình
Tích hợp với nền tảng riêng của khách hàng, tùy theo yêu cầu của dự án
Nếu khách hàng đã có nền tảng hiện có thì phương thức liên lạc bắt buộc, định dạng dữ liệu, yêu cầu MQTT và chi tiết tích hợp phải được xác nhận trước khi xác nhận đơn hàng. Các chức năng API cũng phải được xác nhận theo phạm vi dự án thực tế.
Luồng dữ liệu hoàn chỉnh rất đơn giản.
Cảm biến khí tượng được lắp đặt tại vị trí quan trắc.
Đối với cảm biến hộp cửa gió tiêu chuẩn, hệ thống có thể thu thập dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm và áp suất khí quyển.
Cảm biến thường phải được lắp đặt ở vị trí thoáng đãng và không bị cản trở, cách xa các tòa nhà, cây cối, tường và các chướng ngại vật khác có thể ảnh hưởng đến phép đo môi trường.
Nút LoRaWAN giao tiếp với cảm biến khí tượng thông qua RS485.
Nó thu thập các thông số cảm biến và chuẩn bị cho việc truyền không dây.
Nút truyền dữ liệu thời tiết được thu thập không dây qua mạng LoRaWAN.
Điều này làm giảm nhu cầu sử dụng cáp tín hiệu đường dài giữa các điểm giám sát và trung tâm giám sát.
Cổng LoRaWAN nhận dữ liệu hiện trường và chuyển tiếp nó tới nền tảng đám mây hoặc máy chủ khách hàng.
Sau đó người dùng có thể xem:
Dữ liệu thời tiết thời gian thực
Ghi chép lịch sử
Xu hướng dữ liệu
Trạng thái thiết bị
thông qua bảng điều khiển PC hoặc ứng dụng di động.
Do đó, đường dẫn dữ liệu đầy đủ có thể được tóm tắt là:
Cảm biến khí tượng → Nút LoRaWAN → Cổng LoRaWAN → Nền tảng dữ liệu
Do hệ thống sử dụng giao tiếp không dây LoRaWAN nên không cần cáp tín hiệu đường dài giữa các cảm biến và trung tâm giám sát.
Điều này có thể giảm yêu cầu nối dây và đơn giản hóa việc lắp đặt, đặc biệt đối với các dự án phân tán ngoài trời.
Nút LoRaWAN được thiết kế để hoạt động ở mức năng lượng thấp.
Tùy thuộc vào điều kiện địa điểm, hệ thống có thể sử dụng:
Nguồn pin
Năng lượng mặt trời
Nguồn điện bên ngoài
Đối với các ứng dụng mà cảm biến yêu cầu thời gian bật nguồn lâu hơn hoặc mức tiêu thụ điện năng cao hơn, cấu hình bảng điều khiển năng lượng mặt trời, pin và bộ điều khiển sạc cũng có thể được xem xét.
Theo tài liệu giải pháp hiện tại, khoảng cách liên lạc tham chiếu điển hình là khoảng 5–10 km ở khu vực mở và 1–2 km trong môi trường đô thị.
Phạm vi truyền thực tế có thể khác nhau tùy thuộc vào tòa nhà, địa hình, độ cao ăng-ten và điều kiện xung quanh.
Hệ thống có thể được triển khai ở các địa điểm ngoài trời như đất nông nghiệp, công trường, công viên, lề đường, khuôn viên trường, hồ chứa, khu công nghiệp và các địa điểm giám sát từ xa khác.
Dữ liệu thời tiết có thể được tải lên nền tảng và xem từ xa thông qua bảng điều khiển PC hoặc ứng dụng di động.
Người dùng có thể theo dõi thông tin theo thời gian thực, xu hướng lịch sử và trạng thái thiết bị mà không cần phải truy cập mọi điểm giám sát.
Mạng LoRaWAN có thể hỗ trợ nhiều nút cảm biến thông qua một cổng.
Theo tài liệu giải pháp BGT HYDROMET hiện tại, một cổng thường có thể hỗ trợ hàng trăm nút cảm biến LoRaWAN. Dung lượng thực tế vẫn phải được xác nhận theo cấu hình dự án, bao gồm số lượng nút, khoảng thời gian báo cáo, khối lượng dữ liệu và điều kiện địa điểm.
Đối với các dự án lớn hơn, có thể thêm các cổng bổ sung để mở rộng phạm vi phủ sóng của mạng.
Nên chọn gói tần số LoRaWAN được hỗ trợ theo quốc gia hoặc khu vực đích và yêu cầu của địa phương.
Tài liệu giải pháp BGT HYDROMET hiện tại liệt kê các tùy chọn phổ biến bao gồm:
EU868
US915 / US902
AS923
AU915
Cấu hình tần số cuối cùng phải được xác nhận trước khi giao hàng.
Điều này rất quan trọng vì dải tần thích hợp phụ thuộc vào nơi hệ thống sẽ thực sự được triển khai.
Khoảng thời gian báo cáo ảnh hưởng đến cả tốc độ làm mới dữ liệu và mức tiêu thụ điện năng.
Đối với hầu hết các dự án quan trắc khí tượng, tài liệu khuyến nghị khoảng thời gian báo cáo là 15 phút..
Có thể chọn khoảng thời gian ngắn hơn, chẳng hạn như năm phút, khi cần cập nhật thường xuyên hơn. Tuy nhiên, khoảng thời gian báo cáo ngắn hơn sẽ làm tăng mức tiêu thụ điện năng và có thể giảm tuổi thọ pin.
Do đó, khoảng thời gian báo cáo cuối cùng phải được chọn tùy theo mục đích giám sát, phương pháp cấp nguồn và thời lượng pin dự kiến.
Giải pháp này phù hợp cho một số ứng dụng giám sát ngoài trời và phân tán.
Trong đất nông nghiệp, môi trường xung quanh nhà kính, vườn cây ăn quả và khu vực tưới tiêu, dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm và áp suất khí quyển có thể giúp người dùng hiểu được các điều kiện vi khí hậu địa phương và hỗ trợ quản lý nông nghiệp.
Tại các công trường xây dựng, dữ liệu khí tượng có thể hỗ trợ quản lý an toàn, giám sát môi trường và lập kế hoạch công việc liên quan đến thời tiết.
Giải pháp này có thể được sử dụng trong các công viên thành phố, đường phố, khuôn viên trường, cộng đồng dân cư và các cơ sở công cộng để thu thập dữ liệu cơ bản về môi trường và thời tiết.
Dữ liệu thời tiết có thể hỗ trợ đánh giá tình trạng đường, cảnh báo sớm và quản lý giao thông, đặc biệt ở những khu vực bị ảnh hưởng bởi sương mù, mưa, nhiệt độ thay đổi hoặc gió mạnh.
Các khu công nghiệp có thể sử dụng chức năng giám sát thời tiết phân tán để quản lý an toàn, giám sát môi trường hoặc tham khảo vận hành thiết bị.
Đối với các địa điểm ngoài trời không có cơ sở hạ tầng điện hoặc truyền thông thuận tiện, giải pháp dựa trên LoRaWAN cung cấp phương pháp giám sát không dây thực tế.
Cấu hình hệ thống cuối cùng không nên chỉ được chọn theo kiểu sản phẩm.
Trước khi định cấu hình dự án, cần xác nhận một số yêu cầu, bao gồm:
Các thông số giám sát bắt buộc
Số điểm quan trắc
Khoảng cách liên lạc
Môi trường cài đặt
Điều kiện cung cấp điện
Môi trường cài đặt cổng
Yêu cầu nền tảng
Quốc gia hoặc khu vực đích đến
Dải tần LoRaWAN bắt buộc
Cấu hình cuối cùng phải được xác nhận dựa trên các điều kiện thực tế của dự án.
Một quy trình triển khai dự án điển hình bao gồm:
Xác nhận yêu cầu
Cấu hình giải pháp
Cấu hình trước khi vận chuyển
Cài đặt tại chỗ
Tham gia mạng và xác minh dữ liệu
Vận hành và bảo trì
Để cấu hình giải pháp một cách chính xác, khách hàng nên cung cấp thông tin chính của dự án như:
Vị trí cài đặt và kịch bản ứng dụng
Các thông số giám sát bắt buộc
Số điểm quan trắc
Lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời
Sự sẵn có của nguồn điện chính
Yêu cầu về pin hoặc năng lượng mặt trời
Khoảng thời gian báo cáo dữ liệu dự kiến
Khoảng cách gần đúng giữa các nút và cổng
Yêu cầu cổng trong nhà hoặc ngoài trời
Quốc gia hoặc khu vực đích đến
Dải tần LoRaWAN bắt buộc
Yêu cầu tích hợp nền tảng
Yêu cầu thông báo cảnh báo
Yêu cầu chứng nhận địa phương hoặc nhập khẩu
Việc cung cấp thông tin này giúp xác định cảm biến, nút LoRaWAN, cổng, phương thức cấp nguồn và cấu hình truy cập dữ liệu thích hợp.
Hệ thống giám sát thời tiết LoRaWAN kết hợp cảm biến khí tượng, thu thập dữ liệu, liên lạc không dây, truyền cổng và truy cập dữ liệu từ xa vào một giải pháp giám sát thực tế.
Thay vì chỉ cung cấp một cảm biến độc lập, hệ thống kết nối cảm biến khí tượng với nút, cổng và nền tảng dữ liệu LoRaWAN để có thể thu thập dữ liệu thời tiết từ các địa điểm giám sát ngoài trời và xem từ xa.
Đối với các ứng dụng như nông nghiệp, công trường, thành phố thông minh, khu công nghiệp, giám sát thời tiết đường bộ và giám sát hiện trường từ xa, kiến trúc này có thể giảm yêu cầu đi dây, hỗ trợ triển khai pin hoặc năng lượng mặt trời và giúp mở rộng các điểm giám sát theo yêu cầu của dự án dễ dàng hơn.
Do đó, giải pháp BGT HYDROMET không chỉ là sản phẩm cảm biến khí tượng mà còn là gói giám sát IoT hoàn chỉnh được thiết kế để giúp khách hàng thu thập, truyền tải và quản lý dữ liệu khí tượng hiệu quả hơn.
