温湿度产品

资料简介

SL102温湿度传感器(4G版)-使用手册
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1.产品概述

SL102(4G版)是一款采用段码屏显示的温湿度传感器,基于如移动、联通、电信等移动运营商网络进行数据上传,让传感器设备轻松接入Internet网络。基于4G通信的设备网络覆盖范围广,能使用移动电话的现场就可以使用,内置基础流量套餐,开机即用。


1.1.产品特性

在电池仓内有USB Type-C(USB-C)接口,用于配置和更新设备固件。默认使用2节可更换的锂亚电池,使用方便,部署简单。可用于仓库、机房、建筑物、大棚等低功耗广域物联网场景。

SL102可以使用芮捷统一的AT指令 或 桌面配置工具SensorTool进行参数修改。另外产品支持串口方式进行固件升级,方便维护和功能扩展。

1.2.功能特点

  • 采用4G通信,速度快,范围广(有4G网络的地方就可以用)
  • 支持查询和修改服务器和端口,可根据实际使用灵活配置
  • 内置天线和可更换锂亚电池,安装维护方便
  • 段码屏显示,适用需要低温显示的环境
  • 采用进口 Sensirion 温湿度传感器 SHT31
  • 内置Type-C USB 串口,可进行参数配置和固件升级
  • 全工业级芯片设计,工作稳定可靠

2.产品规格

产品型号SL102-C1-A1SL102-C1-A1-SP11SL104-C1-A1
产品图片
CPUCortex-M 低功耗处理器同左←同左←
通讯方式4G Cat.1同左←同左←
温度测量范围-20℃~+60℃-40 ℃ ~ 125 ℃-40 ℃ ~ 125 ℃
湿度测量范围0~100%RH0~100%RH/
测量精度温度:±1℃
湿度:±5%RH
温度:±0.5℃
湿度:±3%RH
温度:±0.5℃
供电方式2100mAh*2
锂亚电池 ER14505*2
同左←同左←
电池寿命2年(1h上报周期),@25℃同左←同左←
产品尺寸103mm*60mm*27mm同左←同左←
通讯协议UDP、TCP、MQTT同左←同左←
待机电流50 uA同左←同左←
数据速率LTE-FDD (Mbps) 10(下行)/ 5(上行)
LTE-TDD (Mbps) 8.9(下行)/ 3(上行)
同左←同左←
工作环境温度:-20℃~+60℃
相对湿度:≤95%RH(无凝结)
同左←同左←
工作频率LTE-FDD B1/ 3/ 5/ 8
LTE-TDD B34/ 38/ 39/ 40/ 41
同左←同左←
安装方式壁挂安装同左←同左←

3.外形尺寸


产品图


尺寸图


产品介绍


开箱视频


安装视频

4. 使用说明

4.1.使用场景

设备用于各种需要非外供电方式进行温湿度检测的场景。基于运营商网络的特点,可以广泛部署。设备安装方便,开机即用,为提供方便快捷的温湿度监测方案提供信息化数据支撑。系统整体架构示意如下所示。

4.2.设备介绍

4.2.1.外围接口

1.信号指示灯
:当系统检测到USB插入时,绿色常亮,默认关闭。
:数据发送指示,设备进行无线发送时绿色闪烁。

2.左侧开关机键
按键在设备左侧。设备上电时自动开机。系统运行后可通过此按键进行关机或重新开机操作。
3.中间菜单按键
在段码屏设备上,该按键用于配置操作。长按进入配置模式,然后短按则切换菜单。
4.右侧数据按键
按键在设备右侧。可用于发送测试。
在段码屏设备上,该按键还可以用于配置操作。当设备处于配置模式时,短按按键可切换当前菜单对应的数据项内容。
5.电池仓
后盖开启可更换电池。仓内提供USB接线口,方便用户修改更多参数以及固件升级。

4.2.2.开关机介绍

开机:出厂设备默认开机,在开机状态下,可长按 3秒按键 进行关机。关机后屏幕熄灭。
关机:在关机状态下,长按键3秒 开机。
备注:设备在重新上电 会强制自动开机。

4.2.3.段码显示说明

1.图标
发送成功则图标显示
2.图标
当设备进行按键配置时,图标点亮。
3.图标
设备上用作4G信号强度判断。
4.图标
电池电压等级指示图标,共4格。
5.图标
温度单位显示图标,摄氏度或华氏度。
6.编号区域
在段码屏左下方,运行时用于设备编号显示。配置时用于参数内容显示。
7.时间区域
在段码屏右下方,用于显示设备当前时间,分别为时钟和分钟,掉电则时间重置。用户可通过配置工具SensorTool进行校时配置。

4.3.操作说明

4.3.1.USB方式

USB口在电池仓内,设备内置了USB转串口芯片,用户只要使用标准的USB Type-C数据线就可以通过电脑上的SensorTool串口配置工具修改设备的参数。步骤如下

  1. 插入USB-C线缆,连接电脑,注意:需提前安装好串口驱动,串口转USB芯片为CH340。

  2. 打开SensorTool上位机软件,使用默认波特率115200,“串口选择”设备对应的COM端口,点击“打开串口”将自动读取设备参数。等待读取完成即可查阅或修改参数。

  3. 配置界面如下所示,修改参数后,点击“更新配置”按钮进行参数设置。

4.3.2.按键方式

为了方便用户在不方便使用电脑或配置工具的情况下,可以快速修改常用的几个参数,特设计了一套简便的按键修改方法。
按键可以修改的几个参数分别是:发送功率等级,是否跳频,温度单位,上报周期,检测周期,无线扩频因子。要想修改其它更多的一些参数可以使用USB方式进行修改,按键方式就不实现以简化操作的复杂性。
按键修改参数的操作流程如下:

  1. 中间的菜单键长按进入配置模式,图标显示,配置项图标闪烁。
  2. 如果要选择不同的配置项进行修改,在配置模式下,菜单键短按进行,对应配置项闪烁。
  3. 通过右侧数据键,用于切换配置项的参数。
  4. 参数选择完成后,按左侧的键退出配置模式,则结束配置并保存。图标隐藏。
  5. 对于2个周期和1个扩频因子修改,复用了设备编号区域进行显示。参数项分别对应P0(上报周期)、P1(检测周期)。
  6. 对于周期数值需要多个段码显示的,可以通过按键短按切换数据位,通过数据键选择对应位的数值。

4.4.配置项说明

为适配不同的业务场景,设备支持USB方式和按键方式进行参数修改。对于用户来说主要修改数据 上报周期 和 检测周期变化量阈值

4.4.1 上报周期

该参数单位为秒,当设定时间到时采集并上报传感器数据。
系统默认数据上报周期为1800秒(即30分钟,相当于心跳传输)。如恒定环境中,即30分钟上报一次数据。该参数可根据实际情况,进行调整。

4.4.2 检测周期

该参数单位为秒,当设定时间到时,设备主动唤醒并读取传感器。读取完成后判断当前值与上次上报值差值是否超过变化量,超过则发送,不超过则不发送。
系统默认检测周期为 10 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,但是功耗更高。该参数可根据实际情况,进行调整。

4.4.3 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,同时兼顾在不怎么变化的时段减少发送次数,以平衡功耗和响应速度。

4.4.4 单位类型

为了兼容需要华氏温度需求,软件支持可配置温度单位选择。0 为摄氏度,1 为 华氏

4.5.固件升级

使用上位机工具可对设备进行固件升级具体参考参考升级工具说明文档。主要步骤如下数字顺序所示:确定固件类型,选择固件文件(.bin),然后在设备列表中选中要更新的设备,点击“更新系统”按键进行固件升级。

5.无线报文格式

由于4G数据直连服务器而不需要额外部署网关,为兼容现有平台,数据上行时,此4G传感器设备模拟网关格式进行上报。在终端传感器报文格式(红色字体部分)基础上,外部封装一层网关报文格式进行上。数据上报平台的数内容,详细剖析如下所示。

5.1.传感器报文

默认终端上报传感器数据格式如下。

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)

5.2.上行数据格式

5.2.1.数据类型说明

类型范围说明
0x00~0x0F
和0xFF
格式(T+V),基础传感器类型,固定数据格式,省略长度字节
0x10~0x1F格式(T+L+V),通用类型,保留长度以适配定制化需求
0x20~0x3F格式(T+L+V),定制化项目需要,不同项目适配不同内容
0x80~未定义格式(T+L+V),用户参数配置和查询,不同项目适配不同内容

5.2.2.基础传感器类型列表

TypeValueValue描述
通用应答
0xFF
2字节第1字节对应下行指令(被应答的命令)
第2字节对应结果
设备信息
0x00
2字节设备信息包内容已知 故忽略长度字段节省字节
温度
0x04
2字节int16_t,具体根据项目定制需求定义
湿度
0x05
1字节uint8_t,单位1%,即10表示10%

5.3.基础传感器数据详细定义

5.3.1 设备信息(0x00)

TypeValueValueValue
1 Byte3 bit5bit1 Byte
0x00VersionVoltage LevelReserve

5.3.2 温度(0x04)

Type
1 Byte
Value
2 Bytes
说明
0x04温度值2 字节的有符号整型, 零下为负值
默认单位 0.1 度, 即 201 表示 20.1 度

示例如:0xFF88为-120(-12度),网络字节序模式为 {04 FF 88}

5.3.3 湿度(0x05)

Type
1 Byte
Value
1 Byte
说明
0x05湿度值1 字节的无符号
整型默认单位 1%, 即 10 表示 10%

5.4.查询配置类型

读相关项目中用户参数,如周期,校准值,变量设置等。

Value按顺序列出,采用Length以便自适应无线查询配置。如Length是4,则代表后面只含上报和检测周期。如Length是8,则表示含上报和检测周期和校准值。

读相关项目中用户参数,如周期,校准值,变化量设置。

TypeLengthValueValueValueValueValueValue
1 Byte1 Byteuint16_tuint16_tint32_tuint8_tuint8_tuint8_t
0x81Value长度上报周期检测周期校准值变量1变量2变量3

5.5.终端上报示例

设备运行数据内容包含协议头、设备地址等前缀部分和CRC尾缀部分的完整内容。如下所示,其中传感器数据部分,主要有设备信息(0x00)、温度(0x04)和湿度(0x05)。

数据示例如下
03 30 00 01 E0 00 00 03 00 7F 10 04 01 21 05 30 B3 51
即DevAddr为300001E0
00 7F10为设备信息
040121为温度,即温度 = 0x0121 = 289 = 28.9℃
0530为湿度,即湿度 = 0x30 = 48%RH
最后B351为CRC

5.6.下行数据格式

下行由平台通过4G网络直接下发至终端,为了兼容现有平台操作,同时节约通信流量,平台下发时不需要像上行一样在外部封装一层网关数据格式,而是直接采用与“5.1传感器报文”一样的格式进行组包下发

5.6.1.数据下行类型列表

Type
1 字节
ValueValue说明
Read 0x011 字节以Value内容区分不同请求
如 Value == 0x81, 则读用户配置数据
Write 0x02(1 + N)字节首字节用于判断写内容的类型
0x00+YYMMDDhhmmss 年月日时分秒

5.6.2.读指令详细格式

Type
1 字节
ValueValue说明
0x010x81
读用户配置
读周期及相关校准设置,返回请参考上行

5.6.3.写指令详细格式

Type
1 字节
Value
1 字节
Value
N 字节
说明
0x020x11 上报周期uint16_t即LFT值,单位秒
0x020x12 检测周期uint16_t即LCP值,单位秒
0x020x13 校准值4字节温度校准(int8_t) + 湿度校准(int8_t) + 保留字(2 Bytes)
0x020x14 变量1uint8_t无符号整型,温度变化量
0x020x15 变量2uint8_t无符号整型,湿度变化量
0x020x17 变量4uint8_t无符号整型,温度单位选项

5.6.报文尾(CRC16)

本文档使用的 CRC 校验算法请咨询相关技术或销售人员。

6.性能测试

性能指标参考自4G模块产品规格书。

6.1.接收灵敏度测试

频段接收灵敏度(主集)3GPP(主集+分集)
LTE-FDD B1(10 MHz)-97.5 dBm-96.3 dBm
LTE-FDD B3(10 MHz)-97.0 dBm-93.3 dBm
LTE-FDD B5(10 MHz)-97.0dBm-94.3 dBm
LTE-FDD B8(10 MHz)-97.0 dBm-93.3 dBm
LTE-TDD B34(10 MHz)-97.5 dBm-96.3 dBm
LTE-TDD B38(10 MHz)-97.5 dBm-96.3 dBm
LTE-TDD B39(10 MHz)-97.5 dBm-96.3 dBm
LTE-TDD B40(10 MHz)-97.5 dBm-96.3 dBm
LTE-TDD B41(10 MHz)-97.5 dBm-94.3 dBm

6.2.发射功率测试

频段发射功率最大值发射功率最小值
LTE-FDD B1/B3/B5/B823 dBm ±2 dB< -39 dBm
LTE-TDD B34/B38/B39/B40/B4123 dBm ±2 dB< -39 dBm