【源码】基于Arduino和LoRa的智能电表数据传输系统

项目简介

本项目构建了一个把智能电表数据借助LoRa和The Things Network（TTN）传输到私有服务器的系统。该系统以电池供电，具备低功耗优势，硬件成本不高，软件实现相对简单但可验证概念，能从地下室金属容器穿透多层混凝土墙传输智能电表读数。

项目的主要特性和功能

1. 数据采集：通过红外接口从智能电表收集数据。
2. 数据传输：利用LoRaWan/TTN网络，每分钟将数据传输到私有服务器或其他集成平台（如Cayenne）。
3. 低功耗运行：采用电池供电，待机功耗处于50 - 100µA。
4. 数据解析：运用smartmeter.cpp库解析SML格式的红外数据。
5. 数据编码：把智能电表数据编码为特定格式（8字节总能量、4字节实际功率消耗、2字节电池电压）后发送到TTN。
6. 数据存储：在TTN使用HTTP集成将数据发送到安装了Volkszaehler的服务器，再通过脚本存储到Volkszaehler中间件。

安装使用步骤

硬件安装

1. 准备硬件组件，包含Arduino Pro Mini、RFM95 LoRa传输板、逆变器、Optoschmitt探测器、电压分压器等。
2. 依照硬件布局图（img/layout.png）进行连接。
3. 为降低功耗，在待机时关闭逆变器和Schmitt - Trigger，并拆除LED。

软件配置

1. 确保已安装Arduino开发环境。
2. 在Arduino中安装LMIC库，用于LoRa数据传输。
3. 根据自身电表型号，调整smartmeter.cpp库中的相关参数。可先读取一些SML数据包，再依据实际情况调整。
4. 在TTN控制台创建应用，并配置设备信息。
5. 在TTN中配置HTTP集成，将数据发送到自己的Web服务器。
6. 在Web服务器上安装Volkszaehler，并配置发送数据的脚本，保证脚本具备一定安全特性。

运行项目

1. 将配置好的Arduino代码上传到Arduino Pro Mini。
2. 设备启动后，开始每分钟从智能电表收集数据，并通过LoRa/TTN发送到Web服务器。
3. 在Volkszaehler的Web界面查看智能电表数据。

下载地址

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