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一篇文章帶你全面瞭解LoRa水錶

前言

小胖子DD致敬老胖子羅永浩,
歡迎來聽相聲專場《LoRa水錶大解析》,
這一次,保證沒人會打瞌睡!

本文為今天對內進行LoRa水錶培訓的演講稿整理。

點此進入公眾號檢視。

今年以來做過好幾次培訓,基本每次都有人打瞌睡,讓我對自己的演講能力產生了深深的質疑。講智慧家居的ProfileID時,小侯等好幾個傢伙睡著了,這我可以理解。講LoRa產品培訓時,當時在上海就4個人聽,寶哥居然帶頭睡著了。後來上次DR2評審會議,那麼嚴肅的會議,ZZ居然也給睡著啦。

這次我回去好好研究了下老羅的演講,今天你們要是再有人睡著,我就…我就打死他。

第一部分 水錶分類

下面先帶大家初步瞭解下水錶是什麼樣子的。

按口徑分,有這三個。

按表具腔體分,有這兩種,主要看計數部分是否浸在測量液體中,溼掉的叫溼式。

沒溼的叫乾式。南方得用溼式,北方溼式會被凍住,只能用乾式。

按功能來分,有普通機械水錶和智慧水錶。智慧水錶的種類就多了,有485匯流排哈,GPRS,FSK,還有IC卡的。

最近,我們的WJ正在調IC卡式的流量計,差不多就是IC卡水錶了。我們是沒什麼業務來往,就那天突然聽到ZZ說,“慘了WJ,你做的流量計怎麼刷卡後錢沒扣掉,反而變多了”。我們覺得這可能是後面人工智慧發展的水錶究極形態。

智慧表的一大類是遠傳水錶,下面這張圖是無線遠傳水錶的一個大概拓撲圖。

各節點彙集到一個集中器,再由集中器接入伺服器中。有了它,再也不用別人來抄水錶了。
就像這樣:

為了讓大家更直觀的感受下水錶,我帶了一個水錶來分析。
按孔徑分,它是個小口徑水錶。
按腔體分,我。。。我分不出來,我估計得拆開才知道。
按功能分,它帶了個LoRa模組,非常智慧。

第二部分 水錶原理

緊接著是重頭部分了,我將要介紹水錶核心功能的工作原理。由於水錶行業過於傳統,我還沒能找到好看的素材,雖然課件中的圖片都是我PS摳出來的,但是涉及圖解的這部分圖片,還是散發著濃濃的古早味。為了讓大家能明白,下面這幾張圖讓我搞到凌晨四點鐘,應該是截止目前水錶原理解析最好的素材了。請廣大網友注意收藏。

你看,這是傳統的機械水錶,它的原理就是水流經過葉輪,帶動錶盤轉動,從而進行計數。

大家有沒有人沒辦法Get到這第一個知識點的?不要怕,我昨晚搞到凌晨四點鐘是有下功夫的。大家注意了,接下去這個操作非常牛逼。憑藉這個操作,我可能會成為全公司PPT第一人。
biu~~~
(對微信裡的網友們表示遺憾,你們沒能看到這個具牛逼的效果)有沒有人想再看一遍的? – 寂靜

接下來,是一個高階的計量方式 – 磁感式計量。

現在研發工作實在不好做,公司業務做這麼大。除了要會英語,連日語都得學了。圖上這個日語意思大家知道吧,不會沒關係,凱哥那邊有個14G的視訊,大家學完就會了。
大家跟著我的思路來,左邊圖,大葉輪轉動,聯動小齒輪,齒輪上面有磁石,會刺激這兩個磁感測器。先經過A,A冒出一個脈衝,然後經過B,B冒出一個脈衝。

右邊圖,也是大葉輪轉到,先經過A,A冒出一個脈衝,然後經過B,B冒出一個脈衝。不過由於AB擺放不對稱,這樣可以達到識別正逆向的效果。

這種應用有幹簧管和霍爾感測器,他們的原理都差不多,所以現在這兩種計量水錶都存在市面上。

不過這種表有個弊端,就是怕磁鐵。不過廠家也有對策,加了一些報警措施,識別到磁鐵就報警。原理就是另外再加個霍爾器件。

接下來,是第三種計量方式。光電直讀式計量。

光電管去操作碼盤,利用接收的光通量不同,從而識別出碼盤數字。有對射式和反射式兩種,對射式,數字部分鏤空,光穿過數字,利用不同數字的光通量不同,從而識別出不同數字。反射式,非數字部分加了反射材料,利用不同數字的光通量不同,從而識別出不同數字。

說完了計量部分,接下來水錶還有一個重要功能,閥控。你看我手上這個水錶就帶了閥門,我操作下大家看下。

一般這種水錶還要帶一個超級電容,或者叫法拉電容,如圖所示:

那超級電容又是什麼鬼,就是電容非常大的電容。
1.可以蓄很多電,這個電池拔掉之後,還工作了一天。
2.驅動電機大電流。

第三部分 表計應用中的oRa解決方案

好了,我們梳理下剛才提到的東西,先是閥控,除了閥門控制和超級電容,另外還最好有個閥門到位檢測。當然不是所有水錶都要這個功能。接著是水錶最核心的計量部分。有剛才提到的三種計量方式。水錶廠家最好還要有維護介面,畢竟水錶是密閉的,要通過非接觸的方式來觸發水錶。

好了,那水錶廠家現在要做LoRa水錶應該怎麼做了。它就買一個LoRa傳輸模組,直接往裡頭丟資料,但是還要處理下低功耗,注意休眠喚醒操作。這些任務都由CPU來承擔。

但這邊涉及到一個比較難的概念,就是分時多重進接,需要水錶廠家考慮好。我們看下面這張圖。

ZJ當時就丟過來一個問題,一個小區能接3000個裝置嗎?這是所有人最關心的問題,就是LoRa的組網數量。其實我們現在單純做傳輸模組的話,根本無法關心這個問題,我們最多能做到通道競爭處理,做一些延時,解決一些小範圍內的通道衝突。但是數量這麼大之後,必須要在應用層做好分時多重進接的技術,將各裝置的時間點做一個合理的安排。這塊機制,需要CPU來做好。

第四部分 LoRa表計的未來

目前LoRa表計才剛起步,GPRS、FSK、IC等智慧表還是佔據了大部分的份額。由於GPRS可能會退網,FSK距離短、IC卡不夠實時,所以未來LoRa表計的前景還是很樂觀的。

最後是我認為的LoRa表計終極解決方案。這樣表計廠家就不用再加CPU,省了成本;也不用再考慮分時多重進接這些麻煩的事情了,省了精力。

技術的發展是這樣,沒必要讓任何一個表計廠家都來做這些事情,造輪子的事情讓少數幾家做就好了。

End