压力类传感器
SL711(LoRa版)一款通用4~20mA的液位监测传感器,使用LoRa扩频无线通信,支持标准LoRaWAN无线协议,内置全球地区规范(如CN470、CN779、EU433、 EU868、US915、AU915、AS923、IN865等)。用户使用LoRaWAN模式只需简单配置选择不同地区规范,即可适配各种地区的LoRaWAN标准。
SL711同时支持非LoRaWAN模式通信,支持LoRa全参数开放配置,可灵活应用于各种LoRa通信应用场景。内置高容量锂亚电池版,安装部署方便,可用于水位和液位检测等低功耗广域物联网场景。
产品型号 | DT400-SL711-HF-A1 |
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产品图片 | |
CPU | Cortex-M 低功耗处理器 |
通信方式 | LoRa 扩频 |
加密 | AES128 |
测量范围 | 0~5 米(其它量程需定制) |
测量精度 | ±0.5 %Span |
响应时间 | 60秒(可配置,即检测时间) |
供电方式 | 38Ah 锂电池 ER34615 2节 |
电池寿命 | 5年(60秒检测,10分钟上报 @SF9,@25℃) |
产品尺寸 | 主机:129mm*91mm*62mm 探头:104mm*26mm*22mm 线长默认5米 |
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=125K,SF=12) |
工作环境 | 温度:-10 ℃ ~ 70 ℃(液位探头) 温度:-40℃~+85℃ 相对湿度:≤95%RH(无凝结)(主机) |
工作频率 | 国内:470-510 MHz (多频段可选:IN865/RU864/EU868 US915/AU915/KR920/A5923) |
防护等级 | 主机IP64 传感器IP68 |
安装方式 | 壁挂安装 |
探头数据线长默认5米
设备结合LoRa低功耗远距离通信的特点,针对一些现有无线传输困难的场景,改造方便,部署简单。系统整体架构示意如下所示。
1.SMA天线接口
天线接口采用外螺内孔形式。
2.按键
按键可以对设备进行软关机和触发上报数据。长按3s,设备开机、关机操作。短按(0.1~3秒之间),设备立即采集数据并上报。
3.内置USB接口
同时设备内置有USB-C接口,也可以用于修改配置参数和系统更新。
4.信号指示灯
POWER:系统运行时,按键按下POWER绿色灯亮。当检测到USB插入时,LED显示红色。
SENSOR:当设备采集传感器数据时绿色灯亮,读取完成关闭该指示灯。
NET:设备进行发送时,显示绿色。
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。
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 60 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。
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。
内部默认最小变化量按 0.1mA设计。如系统默认变化量不配置(即为0),按0.1mA作为变化量进行 逻辑判断。
默认量程为5,即代表5米水位
由于硬件差异,当误差较大时,可能需要通过设置比率来校准传感器。
如果设备是出厂已带外接探头的,一般出厂会进行标定,不需要客户二次调整。
设置原理:即采样值*比率=实际值。
例如,设备空载时,预期值为4000uA,如果上报的ADC值为3970,即4000=3970*1.007。设置比率为1.007
设备外壳上带一个按键,方便测试和开关机操作。
如果设备处于关机状态,长按3秒设备将开机(LED灯从依次点亮,即可松开按键),然后设备LED灯闪烁3次(LED的个数代表设备电压等级)。
然后设备将进入无线AT模式(POWE绿色灯常亮),此时可通过WL126进行无线配置或固件更新。参考 无线AT操作示例 进行设置。如果用户无需修改配置,可按键中断配置等待直接进入正常运行模式。
当设备处于正常运行状态时。按键按下如果持续超过3秒,设备关机(LED灯依次熄灭,即可松开按键)。
如果按键没有持续超过3秒,则判定为短按操作,设备将进行触发上报。
通过短按按键(0.1~3秒之间)可判断设备处于开机或关机状态。也可用来测试外接探头连通性或无线性能测试。
短按设备LED无显示,则设备处于关机状态,否则设备将先常亮(LED个数为电压等级),然后采集数据并发送。
使用上位机软件SensorTool和WL126无线配置工具,可对设备固件进行无线升级,具体参考WL126说明文档。
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。
Header | DevAddr | FCtrl | SeqNo | Sensor Data1 | … | Sensor DataN | CRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 字节 | 4字节 | 1 字节 | 2 字节 | 数据1 | … | 数据N | 2 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) |
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)
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 |
Type | Value | Value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 |
采样值 0x03 | 2字节 | 通用采样数值 |
传感器值 0x08 | 4字节 | 传感器浮点数值 |
Type | Value | Value | Value |
---|---|---|---|
1 Byte | 3 bit | 5bit | 1 Byte |
0x00 | Version | Voltage Level | Reserve |
Type 1 Byte | Value 2 Bytes | 说明 |
---|---|---|
0x03 | ADC采样值 | 2 字节的无符号整型, 单位 uA |
Type 1 Byte | Value 4 Bytes | 说明 |
---|---|---|
0x08 | 感应数据 | 4字节的float型,此处为传感器数值 根据用户终端上配置的量程自动计算,适配各种量程与单位 |
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。
Type | Length | Value | Value | Value | Value | Value | Value | Value |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 Byte | 1 Byte | uint16_t | uint16_t | int32_t | uint8_t | uint8_t | uint8_t | uint8_t |
0x81 | Value长度 | 上报周期 | 检测周期 | 校准值 | 变量1 | 变量2 | 变量3 | 变量4 |
设备默认运行非LoRaWAN模式,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)、采样值(0x03)、传感器值(0x08)
在LoRaWAN模式下,数据只有FRMPayload,即传感器数据部分。默认上报0x00、0x03、0x08三个类型的内容。
示例 03 00003DF9 00 0040 007E03 030FA6 08 3B0347AE 28E0
即 DevAddr 为 0x00003DF9
00 7E03 为设备信息
03 0FA6 为采样值(单位1uA) 0x0FA6 = 4006 = 4.006mA
08 3B0347AE 为转换后的值,数值为浮点数,即为0.002米
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。
Type 1 Byte | Value | |
---|---|---|
Read (0x01) | 1 Byte | 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 Bytes | 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。
Type 1 Byte | 1 Byte | |
---|---|---|
0x01 | 0x81 读用户配置 | 读周期及相关校准设置,返回请参考上行 |
Type 1 Byte | 1 Byte | N Bytes | |
---|---|---|---|
0x02 | 0x11 修改上报周期 | uint16_t | 即LFT值,单位秒 |
0x02 | 0x12 修改采样周期 | uint16_t | 即LCP值,单位秒 |
0x02 | 0x14 变量1 | uint8_t | 无符号整型,此设备中 单位0.1mA |
本文档使用的 CRC 校验算法请咨询相关技术或销售人员。
扩频因子SF | 接收灵敏度dBm,@BW=125K,470MHz |
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SF=7 | -126 |
SF=8 | -129 |
SF=9 | -131 |
SF=10 | -134 |
SF=11 | -136 |
SF=12 | -139 |
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