LoRa在電動(dòng)車智能充電系統(tǒng)的應(yīng)用

電動(dòng)自行車以其便捷、實(shí)惠、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，迅速成為一、二、三線城市居民的重要交通工具。然而隨著電動(dòng)自行車的普及，電動(dòng)車充電與日常管理問(wèn)題就日益突出，如何解決充電管理問(wèn)題已成當(dāng)務(wù)之急。

電動(dòng)車智能充電系統(tǒng)主要應(yīng)用于小區(qū)、景區(qū)和高校等停車場(chǎng)，有效解決車主充電難題，規(guī)范停車場(chǎng)管理，安全方便。電動(dòng)車智能充電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D所示，整個(gè)系統(tǒng)主要由終端設(shè)備、主機(jī)、云端、服務(wù)器和手機(jī)APP組成。

一、主機(jī)

通過(guò)LoRa通信管理多個(gè)終端設(shè)備，數(shù)據(jù)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)通信上傳至云端服務(wù)器，管理員可通過(guò)刷卡配網(wǎng)。核心處理器選用GD32F030C8T6，LoRa模塊選用ZM470SX-M，讀卡芯片選用FM17520。

二、終端設(shè)備

用戶通過(guò)手機(jī)APP掃描設(shè)備二維碼或者刷卡請(qǐng)求設(shè)備通電，服務(wù)器判斷請(qǐng)求通過(guò)后控制插座通電給電動(dòng)車充電，管理員可通過(guò)刷卡配網(wǎng)。核心處理器選用GD32F030C8T6，LoRa模塊選用ZM470SX-M，讀卡芯片選用FM17520。

三、設(shè)備工作的環(huán)境

停車場(chǎng)通常都在地下負(fù)樓層，終端設(shè)備安裝在地下層，主機(jī)設(shè)備安裝在地面層，設(shè)備間相隔距離幾十到上百米，中間可能有墻阻隔。由于地下停車場(chǎng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差，使用2/3/4G模塊或者WIFI模塊等都會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)信號(hào)差問(wèn)題導(dǎo)致設(shè)備間無(wú)法通信。

四、采用LoRa通訊的好處

如果終端和主機(jī)間采用傳統(tǒng)的485方式通信，施工成本太高，還影響美觀。使用LoRa模塊通信可以有效解決復(fù)雜環(huán)境情況下通信難的問(wèn)題。同時(shí)LoRa組網(wǎng)可將數(shù)量龐大的終端設(shè)備分成多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，方便管理員維護(hù)和管理。終端設(shè)備和主機(jī)設(shè)備通過(guò)LoRa方式通信，解決了丟包、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葐?wèn)題，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間穩(wěn)定通信?？梢造`活地組建幾十臺(tái)設(shè)備間的子網(wǎng)，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)很大方便。

五、選用ZM470SX LoRa通訊模塊的原因

ZM470SX系列模塊是廣州致遠(yuǎn)電子有限公司自主研發(fā)的一款工業(yè)級(jí)射頻無(wú)線產(chǎn)品。模塊采用源自軍用戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)的LoRa調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)，完美解決了小數(shù)據(jù)量在復(fù)雜環(huán)境中的超遠(yuǎn)距通信問(wèn)題。

相較傳統(tǒng)調(diào)制技術(shù)，ZM470SX系列模塊在抑制同頻干擾的性能方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案無(wú)法同時(shí)兼顧距離、抗擾和功耗的弊端。另外，模塊集成了+20dBm的可調(diào)功率放大器，并可獲得超過(guò)-148dBm的接收靈敏度，鏈路預(yù)算達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平，針對(duì)應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸且對(duì)可靠性要求極高的場(chǎng)合，該方案是不二之選。

ZM470SX-M是ZM470SX系列模塊中使用最廣泛的模塊，中心頻點(diǎn)470MHz，模塊特性如下。

?  頻率范圍：410~525MHz

?  工作電壓 1.8~3.6 V

?  接收電流 11.67mA，發(fā)射電流 108.5mA@+18dBm

?  發(fā)射功率可調(diào)：+5dBm~+18dBm

?  接收靈敏度-120dBm@10.9kbps -133dBm@1.55kbps

?  傳輸速率 0.123~300 kbps@FSK

?  支持FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa/OOK等調(diào)制方式

?  發(fā)送和接收緩沖區(qū)共256字節(jié)

?  支持多種低功耗操作模式

?  采用SPI總線通信接口

?  長(zhǎng)×寬×高：15×15×2.2（mm）

產(chǎn)品選型表：