物联网Lora智能电子锁产品设计与开发

【摘要】：低功耗广域物联网(LPWAN,Low Power Wide Area Network)是一种物联网(IoT,Internet of Things)网络层技术。它面向物联网技术中传输范围广和传输信息量少的应用终端,同时还具有成本低,功耗低等优点,为物联网的大规模发展奠定了基础。目前在低功耗广域物联网技术中,LoRa、SigFox、NB-IoT等主流技术正在专业通信领域中变得越来越重要。本论文通过在法国南特实习过程中参加完成的一个项目,分析了目前低功耗广域物联网的主流技术,并详细研究了LoRa技术的通信协议和参数,最终在传统电子门禁锁的基础上实现了LoRa通信的嵌入。本文的主要工作包括:1.低功耗广域物联网主流技术分析:主要研究了目前全球物联网领域当中低功耗广域物联网(LPWAN)的主流技术,对各种技术原理,通信技术指标及其模组价钱的比较。本文还用LoRa技术来跟其他技术进行比较,说明选用LoRa实现电子锁产品的原因。2.LoRa芯片的评估测试研究:使用两块LoRa的开发板Dev Kit LoRa STM32L072和ST Micro Nucleo-L476RG,以及所在实习公司生产的LoRa‘Micro HF’测试板对LoRa通信的实际流量和通信距离进行了系统的测试,对比并分析了LoRa通信的参数值和公司LoRa模块的改进方向。3.LoRa智能电子锁系统开发:使用SEMTECH公司2018年4月新发布的SX1262 LoRa芯片实现实习公司Pollux智能电子锁产品的LoRa通信,智能电子锁终端能通过LoRa与远端的LoRa网关进行通信,根据公司通信协议发送相应的信息。本文还对此电子锁的LoRa通信参数,功耗以及电池寿命进行了评估和分析,并在软硬件方面对日后的开发提出了改进方案。