風為大自然中最常見的一種現象，與人們的生活息息相關。風的產生為有因為太陽照射、因為陸地與海洋的的受熱及散熱不同，和在於不同氣壓下流動而形成。其不同的強弱也稱為風力，微風可以平衡氣溫及幫助生態繁延；而強一點的風可以驅動風力發電。但是暴風或颱風則會造成人命及財產的損失。所以風力的監測是大氣科學中一個很重要的項目!風力的偵測可以預估及瞭解高低氣壓的變化，再則可以預報空氣中懸浮物質的傳播方向及範圍，可以提供漁船的風險評估。而風力偵測的方式有很多，如使用熱線式使用一個或是兩個熱電阻之間的溫度變化，或轉輪式由一個風扇轉換風力的動能成為電能。此處我們使用的是利用一氣象站中常見的風杯偵測方式驅動一發電機產生電能後經整流程直流後送至微處理器轉換後成為等比風力的數據使用LoRa技術傳至雲端。
過去此類應用大都是以將收集到的把資訊或是警告訊號以有線電話PSTN、無線網路Wifi、藍芽BLE或行動電話網路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、距離短等等的缺點無法兼具。但在現今我們可以使用Lora的創新直接序列展頻技術把周遭的一些感測器或控制器透過低省電及長距離的無線技術互相溝通。LoRa無線技術上不只支援Proprietary，也可以支援全球共通網路LoRaWAN的彈性需求。此處我們使用的就是利用支援LoRaWAN的模組將為微處理器處理好的數據發送至LoRaWAN的資料收集器或稱閘道機，在送至網路上的網路伺服器及應用伺服器以供監控及應用。
雲端 (The Things Network) 資料收集圖:
實測風力數據送至雲端
►場景應用圖
►展示板照片
.jpg)
►方案方塊圖
.jpg)
►核心技術優勢
① 感測器端 : 以杯狀風速計為主把風力的動能傳動到發電機產生交流電力後經二極體整流及電容濾波後轉換成直流電壓。再由微處理器將資料處理轉換成風力訊號後再由UART送至LoRaWAN模組發送至空中。 ② 資料接收端 : 由LoRaWAN 閘道機接收到資料後SX1301晶片彙整處理訊息後經Internet 送至網路伺服器TTN。 ③ 網路端 : 當網路伺服器TTN受到訊息後解碼成JSON格式後再傳送至客戶所使用的應用伺服器或儲存伺服器。此處我們是導向應用伺服器MyDevices。 ④ 用戶端 : 使用者以電腦或是手機隨時可以上網檢查數據。
►方案規格
① 超長距離，低成本 : 因其Sensitivity 可達-148dB，此點可以讓感測器部件的範圍大幅增加。此點可減少repeater 用量節省成本。 ② 延長使用時間 : 由於待機電流低至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感測器待機時間。