气体类传感器

资料简介

SL360系列 氧气传感器-使用手册
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1 产品概述

SL360是一款低功耗氧气监测传感器,支持LoRa无线通信,功耗低,距离远,内置高容量锂亚电池,简单易部署,可用于环境检测,地下管网,大棚及农业种植等领域数据采集场景。

1.1 产品特性

主要功能及特性如下:

  • 1.最大发射功率 22dBm,传输距离远,空旷可达 3-5 KM
  • 2.内置 19000mAh 锂亚电池
  • 3.防水设计,外置氧气传感器探头
  • 4.支持无线配置LoRa参数
  • 5.支持无线更新设备固件
  • 6.开放通信协议,简单配置即可接入第三方 LoRa 网关
  • 7.全工业级芯片设计

1.2.产品规格

参数
特性
CPUCortex-M 低功耗处理器
无线LoRa(SX1268/SX1262)
加密AES128
供电内置锂亚电池(不可充电)
电池容量19000 mAh
功耗寿命5年(10秒检测,10分钟上报 @SF9)
测量范围(外接型)1~25 %Vol
通信方式半双工
精度±0.6 %Vol
数据速率300bps ~ 62.5 kbps
发射功率最大 22dBm
接收灵敏度-137 dBm
天线接口SMA 外螺内孔
工作频率SX1268: CN470
SX1262: EU868 / US915 / AS923

1.3.产品详情


产品图


主机尺寸

2. 使用说明

在使用之前,请安装好 LoRa 天线,确保电池安装到位,如电池耗尽,请更换同类型的锂亚电池即可。

2.1.按键开关机

设备采用防水按键,方便部署。

默认开机自动进入配置等待模式,等待超时为60秒。如果在60秒之内传感器收到无线信号,则自动重置等待时间。如果连续60秒无无线数据则自动进入正常运行模式。 通过这种方式可以方便设备进行工厂生产测试和参数无线配置。

2.2.设备指示灯

设备侧面包含 1 颗 双色(红色和绿色)LED 指示灯。
红色:代表按键按上。
绿色:代表发送指示或启动时的配置模式指示。

2.2.1. 配置指示

按键开机后,设备进入配置模式,绿灯常亮。

2.2.2. 发送指示

当无线发送数据时,绿灯从亮变灭,代表发送完成。

2.4. 无线配置功能

设备进入配置模式时,支持无线AT指令,可通过Rejeee的USB Dongle(单通道网关)进行无线配置。
参考 无线AT操作示例 进行设置。

2.5.天线

设备天线接口采用标准 SMA,外螺纹内孔的规格,安装时,注意避开金属和强干扰设备,如安装环境较差,建议使用带馈线的吸盘天线进行安装。

2.6.数据上报

  • 开机成功后,立即上报一次数据。
  • 当检测值和前次上报数据相比,变化超过 设置的变化量时,立即上报数据。
  • 系统心跳周期时间到时,上报数据。

3. 参数配置

推荐配置工具为SensorTool, 可参考对应文档进行操作。
参数配置主要包含两方面,一是传感器相关,采集周期和上报周期,二是无线 LoRa 相关参数。

3.1.检测周期

系统默认检测周期为 5 秒,最小可配置为 1 秒,最大可配置 65553 秒。该周期越小,响应越灵敏,反之功耗则会增加。

3.2.上报周期

系统默认数据上报周期为600秒(即10分钟,相当于心跳传输)。如恒定液位环境中,即10分钟上报一次数据,该参数可根据实际情况,进行调整。

3.3.校准值

启动时,根据上报的内容填入校准值,设备将以此为基准进行测量。

3.3.变化量

设计变化量的目的是为了 支持设备按周期上报的同时,可以根据检测周期进行变化量判断。当检测数据与上次发送的数据超过变化量时立即上报,而不用等待上报周期时间。以便支持对被测量的对象的快速响应。

设备内部默认最小变化量按5设计(单位0.1%VOL,5即表示0.5%VOL)。
如系统默认变化量小于5,内部按0.5%VOL作为变化量进行 逻辑判断。

3.3.无线 LoRa 参数

由于LoRa相关参数比较多,本文仅列出常用的相关参数进行说明,详细请参考Rejeee的AT指令手册。

3.3.1 非LoRaWAN模式参考配置

终端上选择对应的协议方式SIP(00/01),建议选择00模式。频点与网关保存一致,默认Rejeee的通用网关接收频点为475.5MHz,同步字为0x12(即十进制值为18)。AppKey(即AES Key)一般网关不配置,则终端上写全0则不开启AES加密。

3.3.2 LoRaWAN模式参考配置

下图为CN470参考配置,频点选择与LoRaWAN Server(NS)保持一致。如CN470的NS选择第11组频点(即起始频点为486.3MHz),如下图所示。

终端上选择对应的LoRaWAN方式。ABP为SPI=02,OTAA为SIP=03,可配置入网起始使用的SF值。

在LoRaWAN模式下,用户可以根据需要决定,是否修改 AppEUI 和 AppKEY。只要保持与LoRaWAN Server一致即可。
其它相关参数不太需要关注,LoRaWAN Server会根据通信质量进行速率自适应ADR操作(如自动修改频点、SF和功率)。

ABP模式下,设备的AppKey用于配置AppSKey和NetworkSKey,两个Key共用。
其它区域标准(如EU868,US915,AS923等)参考对应LoRaWAN区域协议版本,默认出厂设置已经设定好。

LoRaWAN配置使用详细请参考 SLxxx LoRaWAN使用说明

4.无线报文格式

设置支持LoRaWAN和非LoRaWAN方式通信。

4.1 SIP(00/01)— 非LoRaWAN模式

HeaderDevAddrFCtrlSeqNoSensor Data1Sensor DataNCRC
1 字节4字节1 字节2 字节数据1数据N2 字节
协议头设备地址控制字包序号TLV(参考具体Type)TLV(参考具体Type)CRC16=Header至Sensor DataN(即CRC之前的所有字节)

Sensor Data采用类似TLV(Type+Length+Value)风格。为节约带宽功耗(即节约字节),本协议文档定义的基础类型特意省略了长度(Length)字段。

示例 03 3D 36 01 CF 00 00 42 00 5F 36 03 03 E9 06 D2 63 76
即 DevAddr 为 0x3D3601CF
00 5F36 为设备信息
03 03E9 采样值 0x03E9 = 1001
06 D2 为氧含量0xD2 = 210 = 21.0%
最后 6376 为 CRC,计算方法参考 CRC 代码示例

4.2 SIP(02/03)— LoRaWAN模式


FPort:1
FRMPayload:即传感器数据(消息体)

具体可参考 Rejeee 传感器报文格式。

4.3 传感器数据格式(Sensor Data)

4.3.1 设备信息(0x00)

TypeValueValueValue
1 Byte3 bit5bit1 Byte
0x00VersionBattery LevelReserve

4.3.3. 采样值(0x03)

Type
1 Byte
Value
2 Bytes
说明
0x03ADC采样值2 字节的无符号整型,默认单位 mV

4.3.3. 氧气含量(0x06)

Type
1 Byte
Value
1 Bytes
说明
0x06氧气含量1 字节的无符号整型, 0.1%VOL

5.CRC 代码示例

本文档使用的 CRC 校验算法请咨询相关技术或销售人员。