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入门指南 - SenseCAP S2120 8合1 LoRaWAN 气象传感器

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本文档由 AI 翻译。如您发现内容有误或有改进建议,欢迎通过页面下方的评论区,或在以下 Issue 页面中告诉我们:https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

安装前准备

示意图

安装雨量计

安装雨量计漏斗并顺时针旋转,将漏斗锁定到气象站上。

电源模式

气象站不包含电池,因此需要额外的电池。

传感器通过太阳能板和电池的组合供电。当太阳能板工作时,设备由太阳能板供电;当太阳能不足时,由电池供电。

不同类型的电池会影响传感器的工作温度范围。此外,不同数量的电池决定了传感器的电池寿命。

选项 1:使用内置电池盒安装电池

  • 步骤 1: 拧开气象站底部的电池盖。
  • 步骤 2: 根据标示的 +/- 极性插入 3 节 AA 电池。然后关闭电池盖并拧紧电池盖螺丝。安装完成后,气象站底部的红色 LED 指示灯将闪烁。

选项 2:使用外置电池盒安装电池

  • 步骤 1: 将电池盒锁定开关滑动到解锁位置。按照箭头方向推开电池盒门。
  • 步骤 2: 根据标示的 +/- 极性插入 6 节 AA 电池。然后放置并锁定电池盒门。
  • 步骤 3: 拧开气象站底部的电池盖。
  • 步骤 4: 将假电池插入电池仓,确保“OUTSIDE”标记朝外,并且 +/- 极性方向正确。

步骤 5: 更换随外置电池盒附带的电池盖,然后拧紧电池盖螺丝。安装完成后,气象站底部的红色 LED 指示灯将闪烁。

注意

如果假电池未正确安装方向,电池电源连接将失败,LED 指示灯将不会闪烁。

  • 步骤 6: 使用扎带将电池盒固定在安装杆上。

指示灯状态

气象站底部有按钮和指示灯:

您可以参考传感器的 LED 指示灯来了解其工作状态。请参阅下表中的状态说明:

注意

首次安装电池后,您必须连接蓝牙并配置频率以加入 LoRaWAN 网络并正常工作。如果未设置频率,红色 LED 将保持常亮。

连接到 SenseCAP Mate 应用

步骤 1: 下载应用

作为工具,SenseCAP Mate 应用用于配置 LoRa 参数、设置间隔、将设备绑定到您的账户以及检查设备的基本信息。

步骤 2: 创建新账户

SenseCAP Mate 支持设备配置和远程管理。要使用 SenseCAP Portal 平台和其他功能,请注册一个账户。

SenseCAP Mate 支持离线功能,如果您仅使用配置传感器,可以选择不注册账户。只需点击 跳过

请选择 Global 作为服务器位置。

您也可以通过 SenseCAP Portal 创建账户:http://sensecap.seeed.cc

注意

如果您找不到邮件,它可能会被自动识别为“垃圾邮件”并放入“垃圾箱”。

步骤 3: 将传感器连接到应用

安装电池后,红色 LED 将保持常亮。同时激活蓝牙。

请选择“S2120 Weather Station”。
点击“设置”按钮以打开蓝牙,然后点击“扫描”以开始扫描传感器的蓝牙。

输入配对密码。默认密码是 000000

通过 BT ID 选择传感器(BT ID 位于传感器底部标签上)。然后,输入后将显示传感器的基本信息。

步骤 4: 通过应用配置参数

  • 选择平台

S2120 气象站支持 863MHz~928MHz 的通用频率计划,所有频率计划集成在一个 SKU 中。也就是说,每个设备都可以支持 7 种频率计划。

  • 选择频率
注意

不同国家和 LoRaWAN 网络服务器使用不同的频率计划。

  • 对于 Helium 网络,请参考:

https://docs.helium.com/lorawan-on-helium/frequency-plans

  • 对于 The Things Network,请参考:

https://www.thethingsnetwork.org/docs/lorawan/frequency-plans/

  • 使用 SenseCAP 平台时,EUI、APP EUI 和 APP Key 是固定的,与传感器标签上的信息一致。
  • 当传感器选择用于公共平台(如 Helium 或 TTN)时,EUI 不会更改,传感器将生成一个新的固定 App EUI 和 App Key 用于网络接入。
  • 设置间隔

设备的工作模式:设备会在每个间隔时间唤醒,收集测量值并通过 LoRa 上传。例如,设备默认每 60 分钟收集并上传一次数据。

  • 设置 EUI 和密钥

设备默认使用 OTAA 加入 LoRaWAN 网络。因此,可以设置设备 EUI 和 App EUI。

  • 设置数据包策略

传感器的上行数据包策略有三种模式。

  • 设置激活类型

传感器支持两种网络接入模式,默认使用 OTAA。

当使用 ABP 模式时,需要配置以下信息:

注意

出厂默认值为固定值。

  • 恢复出厂设置

当选择 SenseCAP 平台时,必须使用固定的 EUI/App EUI/App Key。因此,在从其他平台切换回 SenseCAP 平台之前,需要恢复出厂设置。

当我们操作失误或想要重置所有设置时,可以点击按钮。设备将恢复到出厂默认配置。

连接到 SenseCAP 门户

SenseCAP 门户 的主要功能是管理 SenseCAP 设备并存储数据。它基于微软的 Azure 云服务构建,安全可靠。您可以申请一个账户并将所有设备绑定到该账户。SenseCAP 提供了 Web 门户和 API。Web 门户包括 仪表盘、设备管理、数据管理和访问密钥管理,而 API 对用户开放以便进一步开发。

仪表盘: 包括设备概览、公告、场景数据和数据图表等。 设备管理: 管理 SenseCAP 设备。

数据管理: 管理数据,包括数据表和图表部分,提供数据搜索方法。

子账户系统: 注册具有不同权限的子账户。

访问密钥管理: 管理访问密钥(用于访问 API 服务),包括密钥创建、密钥更新和密钥检查。

查看 快速入门 了解更多详情。

API 说明

SenseCAP API 用于用户管理物联网设备和数据。它包括 3 种 API 方法:HTTP 协议、MQTT 协议和 Websocket 协议。

  • 使用 HTTP API,用户可以管理 LoRa 设备,获取原始数据或历史数据。

  • 使用 MQTT API,用户可以通过 MQTT 协议订阅传感器的实时测量数据。

  • 使用 Websocket API,用户可以通过 Websocket 协议获取传感器的实时测量数据。

请参考此链接获取 API 用户指南

连接到 Helium 网络

请参考手册将传感器连接到 Helium 公共控制台:

连接到 Helium 网络

S2120 解码器用于 Helium

连接到 The Things Network

  • 请参考此手册:

连接到 TTN

  • 请参考以下链接以使用 TTN 平台:

The Things Network 网站

The Things Industries 登录

TTN 快速入门

S2120 解码器用于 TTN

设备安装

步骤 1: 选择合适的安装位置

在安装气象站之前,请考虑以下事项:

(1) 雨量计需要每隔几个月清洁一次。

(2) 避免来自任何相邻建筑物和结构的辐射热。理想情况下,气象站应安装在距离任何建筑物、结构、地面或屋顶 1.5 米(5 英尺)的位置。

(3) 选择一个无遮蔽的阳光直射的开阔空间,确保没有雨水、风和阳光的阻挡。

(4) 气象站与网关之间的传输范围在视距内可达到 2~10 公里,前提是中间或附近没有干扰障碍物,例如树木、塔楼或高压线。检查接收信号质量以确保良好的接收。

(5) 家用电器如冰箱、照明设备和调光器可能会产生电磁干扰(EMI),而在相同频率范围内运行的设备可能会导致射频干扰(RFI),从而使信号间歇性中断。选择距离这些干扰源至少 1-2 米(3-5 英尺)的地方,以确保最佳接收效果。

步骤 2: 安装气象站

(1) 调整太阳能板

根据您所在的区域,太阳能板的倾斜角度可以从 0° 到 15°、30°、45° 和 60° 垂直调整。为了全年获得最佳功率输出,请将倾斜角度设置为最接近您纬度的角度。

安装在南半球的传感器必须使其太阳能板朝北。

(2) 移除太阳能板保护膜,并轻轻松开螺丝,直到对侧的齿轮从锁定位置分离。

(3) 根据您所在位置的纬度调整太阳能板的垂直角度(0°、15°、30°、45°、60°),然后推入齿轮并拧紧螺丝,直到齿轮牢固锁定。

步骤 3: 安装安装杆

(1) 使用安装底座、夹具、垫圈、螺丝和螺母将塑料杆固定到您的固定杆上。按照以下顺序操作: 将塑料杆插入安装支架的孔中,然后用螺丝和螺母固定。

在安装夹具上贴上 2 个橡胶垫。

将安装支架和夹具一起用 4 个长螺丝和螺母固定到固定杆上。

(2) 在安装底座的内侧贴上 2 个橡胶垫,并将气象站夹住,然后松散地将它们固定在一起。

(3) 将气象站放置在安装杆上,并在拧紧螺丝之前将其对准北方向。

注意

任何金属物体都可能吸引雷击,包括安装杆。切勿在暴风雨天气安装气象站。 如果您想在房屋或建筑物上安装气象站,请咨询持证电气工程师以确保正确接地。金属杆直接遭受雷击可能会损坏或摧毁您的房屋。

将传感器安装在高处可能会导致人身伤害或死亡。尽可能多地在地面和建筑物或房屋内进行初步检查和操作。仅在晴朗、干燥的日子安装气象站。

步骤 4: 方向校准

将气象站安装在无遮蔽的开阔位置,以确保传感器上方和周围没有障碍物,从而获得准确的降雨和风速测量。

在天气站顶部找到北(N)标记,并在最终安装时使用指南针或 GPS 将标记对准北方。使用提供的两颗螺钉和螺母将安装支架固定在直径为 30 至 40 毫米的杆(不包括在内)上。

使用天气站上的气泡水平仪确保传感器完全水平,以便正确测量降雨量、紫外线和光强度。

最佳无线通信的建议

有效的无线通信容易受到环境中的噪声干扰,以及传感器发射器与网关之间的距离和障碍物的影响。

  • 安装方向。在安装设备时,除了需要考虑风向的方向外,还需要考虑无线传输的方向。在所示方向中,指向网关将获得更好的信号。
  • 距离。路径损耗会随着距离自然发生。该设备在视距范围内(无干扰环境且无障碍物)额定为 10 公里。然而,在实际安装中,通常可以达到 1~3 公里的最大距离,这包括穿过障碍物。

  • 障碍物。金属障碍物(如铝制覆层)会阻挡无线电信号。如果您有金属覆层,请将天气站和网关对齐,使它们通过窗户保持清晰的视距。

下表显示了信号每次穿过这些建筑材料时信号强度的典型减弱程度(RF 信号减弱仅供参考):

故障排除

天气站维护

传感器无法加入 LoRa 网络,该怎么办?

  1. 检查网关的频率配置。确保网关和传感器具有相同的上行和下行频率。

  2. 检查实时日志并点击传感器的配置按钮,查看是否有传感器数据包。如果有数据包,请检查网关是否正在发送下行数据包。

  3. 如果通道和其他配置正确,但网关日志中没有数据包,请联系技术支持。

电池寿命预测

电源消耗表仅供参考。电池寿命取决于多种因素,例如频段、与网关的距离以及环境温度。

电池寿命预测

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