SOS紧急呼叫(无线LORA组网)方案

一、方案概述

行业背景 随着健康安全、经济和旅游业迅猛发展，智慧酒店、智慧公寓、智慧社区也得到了空前的发展。但是，大多数配套设施并未完善，尤其是sos紧急求救系统的配套安装，造成突发情况，不能及时救援，人员财产损失严重。酒店公寓社区管理水平及服务质量，对人员的生命财产保护有着极其重要的影响。紧急情况需要求助时，如何将救助信息迅速、及时、准确地通知管理方就成了一个当务之急。为了体现以人为本，更为人性化服务的理念，许多场所采用越来越方便快捷的智能电子服务设施，成为当今趋势。

二、方案介绍

1.适用范围：

由SigoodMESH提供的SOS紧急呼叫无线LORA组网方案适用于酒店、医院、智能园区、银行、商城、机场、学校、公寓、地铁、写字楼、工厂、法院、派出所、监狱等需要紧急求助的场所。

2.系统介绍

系统由PC服务器平台、显示主机、无线中继器(网关)、无线紧急分机、短信发送器组成。系统信息传送采用物联网技术，服务器通过IP网络链接无线LoRa网关，将各区的紧急呼叫分机与网关无线链接，也可通过无线中继器MESH自组网，中继器将各区的紧急呼叫分机与主机无线链接，一旦有紧急求助呼叫，信息传到主机及电脑显示及报警，同时信息通过电脑传到云服务器数据库保存，同时发送到与之链接的手机微信端显示报警。该系统呼叫采用无线LoRa技术,具有超强穿透力，在复杂建筑内完成呼叫信号链接,不丢失数据。主机与中继器采用12V电压供电，分机内置锂电池待机达5年以上。

无线自组网：

无线中继自组网优势：快速部署易于安装、覆盖范围大、系统自动维护修复、管理直观清晰、呼叫传输可靠性高。系统有如下2种组网模式。

u  STAR组网

Star又称星型连接,属于点对点的连接；主机与中继器采用该方式实现一对多传输呼叫信息；采用ISM 433M频率，系统以控制主机(Controller)为中心、上位连接电脑管理软件，下位与各个分散点的收发中继器（Transceiver）连接，收发中继器与各个点的无线呼叫器节点(ED)连接；其中电脑、控制主机、无线中继器采用工业级FSK模式,具有高速稳定距离远的特点。

Star组网优势：部署安装简单，主机与中继器直联，高利用率，组网灵活，小范围低成本覆盖。

u  MESH组网

主机与中继器最大特点是可以MESH自组网；采用ISM433M，系统以监控主机(Controller)为中心、上位连接电脑管理软件，下位与扩展中继器（RE:RangeExtender）连接,收发中继器，再与各个收发中继器（TC:Transceiver）连接，收发中继器与各个点的无线呼叫器节点(ED：EndDevice)连接；根据网络标识和节点类型建立网络。其中电脑、监控主机、扩展中继器采用485通信，链路采用433M通信。

FSK自组网络优势：部署安装简单，高利用率，组网灵活，无线覆盖范围大。

组网示意图

组网拓扑图

  功能扩展：

     该系统可以通过TCP/IP网络链接远程管理中心。终端紧急求助信号远距离传送到物联网云服务器上，与之相链接的远程管理平台程序即时读取该呼叫信息，方便管理中心及时监控。

3.系统功能参数

无线联接  分机无线方式连接控制主机或中继器。

分机容量  最多能带240路*30区=7200个按钮；

无间断叫  支持同时多个分机呼叫而不被冲突；

二次改号  即重命名，终端采用固定地址编码，管理软件采用二次编号为房号。

多种接口  支持多种分机（退房、清理、请勿打扰、服务、红外探测、煤气、烟感）;

一键报警  支持快捷的一键报警，1秒内传到管理中心；

显示时间  LED显示屏待机带时间显示;

语音报号  带语音报号、音量可调;数字或中英文播报;

点阵显示  主机采用高亮LED数字或中英文显示;

声光报警  带高分贝的双色或多色声光报警；

信息存储  主机可以暂存3000条呼叫信息备查；

联机检测  设备的自检功能可准确检测出系统分机异常情况；

管理软件  支持电脑管理软件实时监控;

工业品质  采用ISM频带高速FSK方式确保传输信号的稳定可靠；

强力穿透  无线数传频率配合超高的灵敏度能突破几十堵墙的障碍；

无线组网  采用LoRaMesh组网技术无线信号能覆盖几公里范围；

通信格式电脑串口：485协议；中继器：MESH组网；分机：LoRa/FSK；

工作频率  433MHz，FSK调制，接收灵敏度-130dBm,发射功率20dBm;

供电电源  主机中继器电源220V/12V；分机3.7V锂电2400mAh；

工作电流  主机工作：<300mA；中继器工作：<200mA；分机工作：<5mA待机：6uA；

产品规格  主机规格：52*30*4.8cm；中继器：19*12.3*4.8cm；分机8.6*8.6cm；

安装使用  壁挂安装；           

4.系统组成部件

（1）无线控制主机

  主机带中文或数码显示、四个功能键、播音喇叭、音量旋钮、电脑485串口/IP网络接口、外置短信发射器。

  功能说明：

l  内置智能双工通信程序，当有呼叫时显示窗内显示呼叫房间号，呼叫排队号，多人呼叫时依次循环显示，最多允许30个号码同时呼叫，能自动保存呼叫号码。

l  主机内置无线组网模块,采用LoRa芯片及Mesh技术,能直接与无线收发器组网,接收传输SOS呼叫节点信号。

l  主机支持30区共240*30=7200个地址码。

l  分机地址或房间号发生变化时可通过软件设置，在不移动变更原呼叫分机情况下，可任意增加、减少、移动分机，重新调整房间号，灵活方便实现房间重编排。

l  主机空闲状态显示时间，自带电池断电时时间不丢失。

l  当多个呼叫时依次循环显示所有呼叫的房间号，按清除键即可进行复位，复位清除的是当前正好显示的房间号，除目前清除掉的以外其他呼叫号码保持继续轮流显示。主机显示自动按照编号显示，即显示分机地址对应的房间号。

l  主机具有自动选择语音报号功能，音量可通过旋钮调节大小。如果主机是按房间编号，3位数：“咚咚咚，XXX号呼叫”，4位数：“咚咚咚，XXXX号呼叫”。如果主机是按顺序编号，2位数：“咚咚咚，X拾X号呼叫”，3位数：“咚咚咚，X百X拾X号呼叫”。

l  主机具有故障自检功能，能定期接收分机心跳连接，可定位到分机故障等。

l  组网版主机通过无线中继器无线链接各房间无线呼叫分机；主机内置无线收发模块，采用智能收发模式，不怕突发电磁波干扰；分机内置锂电池,具有微功耗省电状态，待机时间可达数年。

l  单机版主机通过485串口与电脑统计软件联接，可以实现二次编号，传送到主机保存；呼叫信息可以实时送到电脑显示处理，ACCESS数据库保存。

（2）紧急呼叫分机

功能说明：

l 分机按钮采用硅胶按键方式。当按下按钮呼叫后主机收到信息，只有在管理人员处理紧急情况完毕后，通过长按3秒才能复位，取消报警状态。从而减少了误报的可能性；

l  分机内置固定编码，统一编地址。系统允许多个同时按下紧急呼叫；

l  分机有LED指示，呼叫后指示灯亮，紧急求救分机的面板印有“紧急呼叫”中英文字符，方便国内外人士识别；

l  采用FSK调制方式，内置智能呼叫程序，抗干扰能力很强，可靠性很高。

l  外形尺寸：标准86盒，ABS阻燃塑料。工作电压/电流: 电池电压3.7V/2400mAh锂电 / 待机电流6uA。内置电池，超强省电功能支持待机达5~10年，出厂还配有充电器便于分机维护续航。

复位按钮: 1.轻触按键取消当前显示号码；2.发射距离：空旷500米；防水防潮, ip66防尘防水等级；内置天线；3.规格：8.6*8.6*1.2CM

（3）无线中继器

用于各区域收集终端按钮的紧急呼叫信号,采用FSK的技术，具有可靠的远距离呼叫以及智能组网信号传输;.

内置无线组网模块,采用LoRa芯片及Mesh技术,能直接与无线收发器组网,接收传输SOS呼叫节点信号；

l  工业级LORA制式，接收灵敏度-130dBm,发射功率18dBm；   

l  主机与无线中继器Mesh组网；

l  传输距离：空旷1500米；

l  供电电源：DC5V，电流：<200mA；

l  产品尺寸：15.5*11*3CM；

（4）移动接收器

A.S166MR型：

l  移动接收呼叫信息；

l  2.433M FSK制式高灵敏度-135dBm；

l  内置天线,发射18dBm,距离：空旷2000米；

l  超长待机模式；

l  电源3.7V锂电+充电线；

l  尺寸：9.8*6.6*1CM

（5）煤气毒气检测

       具有多种传感器接口，与无线紧急分机对接联动；煤气毒气检测报警适合煤气、天然气、液化石油器。

主要参数:

l  探测0.1~0.6%煤气、天然气、液化气；

l  DC9~12V,<100MA;

l  3.-10℃~55℃，《97%；

l  4.80DB；<10S;

l  5.@80*28MM;

l  6.进口芯片，微处理器控制，开关量输出；

当燃气泄露时，燃气报警器立即发出报警开关信号，驱动无线SOS紧急分机发出报警信号给主机，由主机发出声光警号并传到PC电脑做提示记录，同时通过IP网络传入云端通知主人手机APP家里有燃气泄露发生。

在燃气达到0.6%浓度时就会报警，让主人有充足时间消除隐患。

（6）PC管理软件

l  运行环境：WinXP、WIN7、WIN8、WIN10   

l  PC软件TCP/IP连接

显示主机及LoRa网关设备内置IP网络模块，预先设置好固定IP地址，能通过网络与呼叫服务器之间数据传输，因而主机在收到紧急分机的呼叫信息后即可以传送到呼叫服务器，C/S架构（即Client/Server客户机/服务器结构）下实现紧急呼叫信息管理。 

l  网络信息并发

    硬件上能装win xp以上的环境及服务软件上，处理能力在每秒10000条以上这样短信息。

功能说明：

u  具有电子一览表，以简单明了的方式显示呼叫号码信息；

u  具有二次编号功能，即对分机地址码（顺序地址码）重新编为房间号。通过软件编号操作保存。主机显示的呼叫号码与电脑呼叫软件同步。

u  及时响应呼叫，当有客人按下紧急呼叫分机，呼叫信息传到软件，然后转发到主机以及远程平台，通知相关部门做紧急处理，在处理完毕并复位分机或软件自动复位后，主机报警提示取消。操作简单方便。

u  带数据库可记录SOS紧急呼叫的时间，地点以及处理完毕后的时间，方便管理人员查询。

u  具有网络设备检测功能，支持系统设备跨网段连接，指示设备在线下线状态,也就是可以监控设备的联机.

u  具有终端设备检测功能，当某房间分机电池缺电时，软件会记录分机电量状态. 当某房间分机故障时无法发心跳联机，软件会在分机检测栏自动提示报警，提示工作人员进行检查维修。

u  采用中文视窗操作系统，服务软件采用中文提示、图形界面，鼠标操作。易学习、易掌握。软件的设计具有高容错能力，可以避免因误操作引起的软件故障。

呼叫定位功能:

管理软件的定位是将定位收发器传输的位置数据进行计算，来确定呼叫点的位置，将位置实时的显示在可视软件界面上。实时定位部分能够实时显示定位目标在定位区域内的位置；远程呼叫信息中包含了远程呼叫器的ID号和名称,通过无线传输数据到定位收发器，由于长度不一，传输数据的时间不同，否则会增大误差，因此设置了延时，每三个数据进行校验，软件设置了自动计算延迟时间功能。设置延时要注意选取的校验点能够让尽量多的收到信号，以减少校验递归次数，从而减少定位误差。

 (6)远程平台对接

呼叫服务软件带有客户平台对接模块,能通过IP网络采用HTTP方式将呼叫信息发送到客户信息管理平台。它是通过端口号80（规定使用）与客户管理平台的服务器的IP之间HTTP数据传输，因而该系统呼叫服务器在收到紧急分机的呼叫信息后即可以通过HTTP模块直接POST发送到客户服务器，实现紧急呼叫信息管理。

客户只要在该模块上填入正确的接口URL地址及端口号，勾选接口开关即可实现呼叫信息平台对接功能。

三、系统安装

1. 无线分机安装于房间床头或卫生间等位置墙壁，分机内置电池，含有86安装孔，可用螺丝固定；须选择位置较高开阔的安装点便于无线信号传输；

2.中继器安装在每栋楼预定的天花板以上位置，壁挂安装；须选择位置较高开阔的安装点便于无线信号传输；

3．显示主机安装在值班室或者管理中心，壁挂安装，外插电源适配器及网线；

4. 电源：主机及中继器采用优质电源适配器，主机DC12V，中继器DC5V；

5. 电池：呼叫分机使用出厂配套电池；如需更换电池，必须使用和原电池同样型号的锂锰电池；请勿用其它型号电池替代；且请勿新旧、不同型号电池混合使用。

注意事项

在选择本方案时，应当充分了解到在复杂电磁环境下，影响LoRa模块使用的如下6个干扰因素，导时的结果是：通信距离很短或根本不能通信。

1、同频干扰

同一环境还有其他无线系统也使用相同频率，同频干扰一直是无线领域中常出现的一个问题。

2、强干扰源

LoRa无线在使用过程中，要避免在有强干扰源的地方工作，如：大功率的电子设备。

3、防雷措施

防雷措施是LoRa无线一个很重要的防护措施。曾经有客户设备被雷电击坏，导致项目中断的事件都是发生过不少，所以做好防雷措施是一件非常重要的事情。

4、工作环境

恶劣的工作环境会影响到lora无线模块的使用。如，温度过高或者过低，都会影响LoRa无线的使用寿命。且LoRa尽量避免在空气潮湿的场所使用，空气湿度会影响到无线模块的传输距离。

5、天线位置

LoRa无线在使用过程中，一定要选择合适的天线，一款合适的天线会给LoRa无线带来很大的增益效果，反之，则会出现传输距离不够等现象。且天线最好远离地面一米以上，且避免周边出现障碍物等干扰源。天线架设的越高，增益也就越高，思为无线推荐是根据厂家的建议来匹配天线。

6、接地措施

接地是影响通信设备正常运行的重要因素，其作用如下:可靠的接地降低了噪声等对LoRa无线通信设备的干扰，提高了通信设备电子部件的工作稳定性;保证了通信设备中电子部件免受静电高压、瞬间放电脉冲的损害;良好的接地使通信设备获得良好的屏蔽作用，避免了外界的电磁干扰等。