周 电

(上海泰豪环境科技有限公司, 上海 200092)

0 引 言

传统建筑空气质量监测净化系统在本地通信方面主要采用RS-485或ZigBee方式,实现空气质量检测设备、净化控制设备及管理服务器之间的通信。RS-485方式布线复杂,在设备数量多的情况下需要增加集中器设备,导致工程造价高,无法广泛使用,而ZigBee传输的距离较短,穿透能力较差,数据传输可靠性大幅降低。因此,需要在建筑环境内设计、安装低成本、高精度的智慧空气质量监测净化系统,实现对建筑内空气质量的实时监测和自动净化,最大限度降低空气污染对人体健康造成的损害。

本文提出了基于LoRa(Long Range)技术的建筑空气质量监测净化系统,通过建立的空间空气质量综合指数模型和用户偏好模型,实时计算出设备运行策略,并对用户反馈操作进行修正。该系统不仅要考虑新建项目,还需要考虑既有项目的改造,因此在系统设计中引入相关的技术作为支撑。

1 LoRa及物联网通信技术

LoRa技术是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,目前主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。在实际应用中,采用LoRa协议的物联网设备的无线通信距离超过15 km(郊区环境),电池使用寿命可达10年以上,并且能够将数百万的无线传感器节点与LoRa技术网关连接起来。几种无线通信方式对比如表1所示。

表1 几种无线通信方式对比

从表1可以看出,LoRa通信方式在传输距离、传输速率、功耗等方面具有明显的优势。设计方案中选用LoRa无线通信技术来实现多个传感器的数据传输,解决小数据量在复杂环境中的超远距离通信问题。……