基于SX1276 LoRa連入Things云的靜電監(jiān)測設(shè)計(jì)方案（含原理圖+BOM+方案闡述）

靜電是指電荷聚集在物體上的現(xiàn)象，一般物質(zhì)由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成。 在正常狀況下物體中正負(fù)電荷電量相等，對外不顯示出具有帶電性。但在一定的外部環(huán)境作用如摩擦，物體中的電子會因?yàn)楂@得或失去而使物體內(nèi)部的正負(fù)電荷電量差變化；此時(shí)物質(zhì)本身就會呈現(xiàn)帶電性。而此現(xiàn)象可以使用靜電表檢測驗(yàn)電荷的極性及數(shù)值。靜電積累越來越多后因不同物體間電位差而導(dǎo)致電荷電流經(jīng)瞬間發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程稱為放電。冬季手和車子或是門把之間的火花、大自然的閃電等現(xiàn)象都屬于靜電放電。此種現(xiàn)象有時(shí)會對我們造成困惱，例如靜電會導(dǎo)致電氣設(shè)備及電子產(chǎn)品的損壞，在電子生產(chǎn)在線可能造成不良率變高，甚至在工廠里可能導(dǎo)致氣體或是粉層的爆炸。

此處我們提出一個(gè)利用物聯(lián)網(wǎng)的概念把檢測出來的靜電值回報(bào)到云端以供布線距離的實(shí)時(shí)監(jiān)測。其技術(shù)的核心是使用長距離低耗電無線傳輸技術(shù)LoRa來做無線網(wǎng)絡(luò)的鏈接。過去此類應(yīng)用大都是以將收集到的把信息或是警告訊號以有線電話PSTN、無線網(wǎng)絡(luò)Wifi、藍(lán)芽BLE或移動電話網(wǎng)絡(luò)GPRS等方式傳送出去。但此類的通訊方式或多或少有著高耗電、距離短等等的缺點(diǎn)無法兼具。但在現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)的興起讓市場上開始尋找新技術(shù)可以把周遭的一些物品透過低省電及長距離的無線技術(shù)互相溝通，LoRa無線技術(shù)上不只支持Proprietary，也可以支持全球共通網(wǎng)絡(luò)LoRaWAN的彈性需求。此處我們使用的就是利用支持LoRaWAN的模塊將為微處理器處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送至LoRaWAN的數(shù)據(jù)收集器或稱網(wǎng)關(guān)機(jī)，在送至網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器以供監(jiān)控及應(yīng)用。

? 核心技術(shù)優(yōu)勢

①傳感器端 : 由結(jié)合式場效應(yīng)晶體管為主的靜電感知回路感應(yīng)到的靜電場強(qiáng)度電壓后經(jīng)放大及阻抗轉(zhuǎn)換成直流電壓。再由微處理器將數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成風(fēng)力訊號后再由UART送至LoRaWAN模塊發(fā)送至空中。

②數(shù)據(jù)接收端 : 由LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)機(jī)接收到數(shù)據(jù)后SX1301芯片匯整處理訊息后經(jīng)Internet 送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器TTN。

③網(wǎng)絡(luò)端 : 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器TTN受到訊息后譯碼成JSON格式后再傳送至客戶所使用的應(yīng)用服務(wù)器或儲存服務(wù)器。此處我們是導(dǎo)向應(yīng)用服務(wù)器MyDevices。

④客戶端 : 用戶以計(jì)算機(jī)或是手機(jī)隨時(shí)可以上網(wǎng)檢查數(shù)據(jù)。

? 方案規(guī)格

①超長距離，低成本 : 因其Sensitivity 可達(dá)-148dB，此點(diǎn)可以讓傳感器部件的范圍大幅增加。此點(diǎn)可減少repeater 用量節(jié)省成本。

②延長使用時(shí)間 : 由于待機(jī)電流低至2.5uA, 此低耗電特性比起GPRS來可以大大的減少耗電。所以可減小電池體積而增加其傳感器待機(jī)時(shí)間。

方案來源于大大通。