温湿度产品

资料简介

SL113测温杆(LoRa)-使用手册
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1.产品概述

SL113无线测温杆主要应用于储备粮库粮堆、酿酒车间、堆积发酵酒糟堆、窖池发酵酒糟体内部温度测量,可实现快捷插入取出、持续测量、快捷取出。

设备采用全开放的LoRa参数配置,支持几乎所有LoRa传输相关配置,可根据需要自由配置通信参数。

软件设计采用兼容Rejeee的GW系列网关的AT指令和报文输出格式,支持配置TLV/JSON/透传等各种报文输出格式方便上位进行软件开发和数据展示。

1.1. 产品特性

  • 采用LoRa低功耗远距离无线通信
  • 支持标准LoRaWAN各大地区通信规范,适配方便
  • LoRa参数全开放,简单配置即可接入第三方 LoRa 网关
  • 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 SHT30
  • 支持蓝牙配置,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
  • 内置天线,安装部署方便

1.2.产品规格

产品型号
SL113-LF-A0
产品图片
CPUCortex-M 低功耗处理器
通信方式LoRa 扩频
加密AES128
温度测量范围-40 ℃ ~ 125 ℃
湿度测量范围0~100 %RH
测量精度温度:±0.5℃,湿度:±3%RH
供电方式AAx4节(6V)
电池寿命6年(10min上报周期,SF9,@25℃)
产品尺寸主机:50mm*52mm*107.4mm
测温杆:默认50cm
通讯协议芮捷协议或标准LoRaWAN协议
待机电流10uA(亮屏显示)
数据速率300bps ~ 62.5 kbps
发射功率22dBm
接收灵敏度-137 dBm(BW=125kHz,SF=12)
工作环境温度:-20℃~+60℃
相对湿度:≤95%RH(无凝结)
工作频率国内:470-510 MHz
(多频段可选:IN865/RU864/EU868
US915/AU915/KR920/A5923)
安装方式插入式安装
产品重量400g左右

2. 外观尺寸

2.1.按键和LED说明

设备正面具备两个按键,分别为开关机按键和同步按键。如下图所示:

面板介绍图

1.开关机键
即开关机操作键,设备关机时长按(3秒)则开机,反之设备开机时长按则关机。
在设备正常运行时,短按(大约0.1秒)该键,开启蓝牙通信功能,如果无法连接蓝牙主机,则等待1分钟后自动关闭。在等待连接或成功连接中,再次短按则主动关闭蓝牙功能。

2.同步按键
短按(大约0.1秒),唤醒传感器,进行采集和数据更新。短按之后,屏幕先显示设备编号1s,后显示温湿度数据,同时将采集到的数据发送到LoRa网关。可通过该按键,获取设备编号。

设备正面具备2颗LED,分别用于传感器和无线通信等相关操作指示。
1.电源指示灯:
当进行传感器采集时,绿色LED闪烁。
蓝牙开启等待连接时,红色LED闪烁。
蓝牙连接成功之后,红色LED常亮。

2.DATA指示灯:
当进行无线数据发送时,绿色闪烁。

2.2.屏幕显示




屏幕画面显示内容


设备采用低功耗段码液晶屏,可工作于低温环境,显示温湿度值、单位、信号、电量等信息。
开机时屏幕内容全显,然后显示当前软件版本号。开机后,周期性采集数据,并显示温湿度数据。


3. 使用场景

系统整体架构示意如下所示。

4. 蓝牙连接

短按“开关机”按键,开启蓝牙,等待连接过程中,“电源”指示红灯闪烁,此时电脑端,打开“BleComManager”软件,


图6.蓝牙虚拟串口软件


创建虚拟串口。如下图所示:

图7.蓝牙连接成功


电脑和设备连接成功之后,“电源”指示灯转为常亮。使用SensorTool,选择对应的虚拟串口,读取设备参数,如下图所示:

图8.配置工具界面


如需关闭蓝牙功能,短按“电源”按键,即可立即关闭。如长时间(5分钟)连接但无操作,则会因超时关闭蓝牙功能。


5.主要业务参数

5.1.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

5.1.1 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600秒(即10分钟,相当于心跳传输)。如恒定环境中,即10分钟上报一次数据。该参数可根据实际情况,进行调整。

5.1.2 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 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,但是功耗更高。该参数可根据实际情况,进行调整。

5.1.3 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。

5.1.4 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

5.2.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。

6.无线报文格式

6.1.整体报文格式

为了支持各种不同的业务模式和应用场景,终端可配置为非LoRaWAN或LoRaWAN模式。

6.1.1.非LoRaWAN方式

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)

6.1.2.LoRaWAN格式

为了节约传输字节,重复或冗余的数据项在LoRaWAN模式下不上报,只上传传感器数据内容。如下所示FRMPayload即非LoRaWAN模式中的传感器数据。

FPort:1
FRMPayload:即传感器数据(消息体)

6.2.上行数据格式

6.2.1.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

6.2.2.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%

6.3.基础传感器数据详细定义

6.3.1 设备信息(0x00)

TypeValueValueValue
1 Byte3 bit5bit1 Byte
0x00VersionBattery LevelReserve

6.3.2 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}

6.3.3 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%

6.4.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

6.5.终端上报示例

设备默认运行非LoRaWAN模式,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)。

在LoRaWAN模式下,数据只有FRMPayload,即传感器数据部分。默认上报0x00、0x04、0x05三个类型的内容。

非LoRaWAN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

6.6.下行数据格式

下行由外部或平台发送至网关,通过网关执行下发。整体下发给终端的数据报文格式与终端上报的数据格式一致。

6.6.1.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

目前设备的下行内容仅在LoRaWAN模式下适用。支持的指令有读取用户配置参数,写周期和变量。

6.6.2.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

6.6.3.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4字节第1字节int8_t为温度校准,单位为0.1°
第2字节int8_t为湿度校准,单位为1%RH
后2个字节填0
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

6.6.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。

7. 固件升级

使用电脑蓝牙连接设备,电脑端蓝牙虚拟出串口,使用上位机软件SensorTool配置工具,进入“固件更新”选项,可对设备固件进行无线升级。