方案應用場景描述
本方案為介紹如何在一般歐美家庭所使用的地下油槽中加上一液面準位感測裝置作為監測存油量，並將其資料送至LoRaWAN網路。對於此類油槽大家都必較陌生，此類油槽是供寒帶地區家庭中央燃油式暖器所用；通常加滿一次油就可以使用上數個月之久。之所以會介紹此類應用是因為現有使用模式為發現沒有油時再請油罐車來加油，可式快則一天慢則數天才會來。試想如果在零度以下的天氣沒有暖氣的話對家有老人小孩的將會是多麼的不適和可能引響健康。故我們來試做一個監測系通來讓使用者可以清楚了解到底油量還有多少。
方案優勢
1. 小型化模組改善整體電路及產品大小
本方案主要是使用Globalsat環天世通科技使用Semtech SX1276 LoRa芯片技術開發的LM533模組，該模組結合了Semtech SX1276 LoRa 芯片、ST Microelectronics 的STM32 MCU，並整合了精心設計的高頻阻抗匹配迴路。
2. 簡化軟體開發人力需求
環天LM533 LoRa模組為提供使用者快速開發，所以在韌體上把LoRa的硬體底層控制轉化成為使用AT Command來讓開發者可以直讀式的方式來呼叫。此舉可以省去學習及設定SX1276暫存器設定，因此大幅的減少開發時間。
3. 多種LoRa模式提供彈性需求
在LM533 LoRa模組的韌體上提供標準LoRaWAN及環天專有之MOST-Link 兩種通訊協議供使用者使用，所以使用者可以在相同的模組有著彈性的採購及應用選擇。
4. LoRa傳輸技術改善通訊能力
對於地面以下之應用如地下室、下水道等環境監控也是物聯網的是需求之一，對於此類應用如果使用有線、FSK(頻率偏移調變)、Zigbee、Bluetooth或是Wifi等傳輸模式來做為通訊方式的話或多或少都有其先天的限制，下面為我約略做的整理比較表
依上表來看，如果我們要在此等警告系統中使用上列技術的話會有點挑戰性。所以我們以本方案來提出使用LoRa方式來解決此類應用上的問題。
方案特色說明
本方案的特色是在向有需要將產品小型化或是需要在通訊困難的應用場合如地下室、下水道等的開發人員和使用者介紹及展示如何使用Globalsat LM533模組來解決這些問題。並如何將此演示方案連上LoRaWAN閘道機並送至雲端提供後續的UI應用介面開發。
工作原理描述說明
本方案是利用在油槽內無安全疑慮之超音波感測器做為偵測距離來推估液面高度，並以Atmel328處理器來做資料處理並將其數據以AT-Command格式經環天的LoRa模組送至LoRaWAN閘道機及雲端的LoRaWAN Network Server.
方案設計及結構解說
1. LM533模組硬體介紹及腳位接法
本方案中使用的環天模組共有36隻腳，我們所使用的只有其中電源和UART共四隻腳如下圖
2. 微處理器選用及腳位接法
此處我們選用Arduino Nano開發版，原因是該板子內建了USB介面可以方便使用。再則該板子可以容易購買，且開發環境簡單。在連線部分我們使用到電源、UART與LM533模組溝通以及兩個IO來控制超音波感測器
3. 感測器選用及運算取樣
時序如下圖所示只需要提供一個短的10uS脈衝到觸發輸入開始測距，然後模塊將發出8個週期為40 kHz的超聲波脈衝來提高其回聲；此回聲是與感測器與物體距離範圍成正比。我們可以通過發送觸發信號和接收回波信號之間的時間間隔來計算距離。 公式為uS除以58 = 公厘或是uS除以148 =英寸。
4. 感測器選用及運算取樣
如下圖所示只需要提供一個短的10uS脈衝到觸發輸入開始測距，然後模塊將發出8個週期為40 kHz的超聲波脈衝來提高其回聲；此回聲是與感測器與物體距離範圍成正比。我們可以通過發送觸發信號和接收回波信號之間的時間間隔來計算距離。 公式為uS除以58 = 公厘或是uS除以148 =英寸。
5. 程式架構
本方案所使用的程式架構有兩部份，第一部份作為Ultrasonic的驅動來做為偵測及計算出距離。第二部份就只是將該數據使用UART 序列埠將LM533的AT-Command如下面格式送出至閘道機。
於LoRaWAN網路伺服器上登錄閘道機
1. 申請帳號
至https://account.thethingsnetwork.org/register 註冊帳號如下
2. 註冊閘道器
至 https://nam1.cloud.thethings.network/console/gateways/add 按下圖所示註冊閘道機
3. 確認閘道器資訊有送至網路伺服器
至如確實有啟動閘道機就可以在Dash Board上看到已經連線上並顯示相關訊息
功能測試及成果展示
1. 測試架構
此處我們使用的是Semtech SX1302 V3版本的閘道機參考設計來作為與節點間的資訊收集，另外使用The Things Stack 網路伺服器來驗證節點的資料是否正確無誤經LoRaWAN 閘道機轉傳至The Things Stack 網路伺服器上。
2. 成果展示
由下圖可以看到當感測器開始工作後將資料送至閘道器後並轉傳至Semtech的網路伺服器並顯示所感應到的測距數據，固可整個系統工作正常並按照設定的時間回送資料。
3. 後續應用
使用者在確定收到資料後可以在The Things Stack 的網路伺服器內建之整合應用如下或是API將獲得的座標資訊另行開發應用
本方案為介紹如何在一般歐美家庭所使用的地下油槽中加上一液面準位感測裝置作為監測存油量，並將其資料送至LoRaWAN網路。對於此類油槽大家都必較陌生，此類油槽是供寒帶地區家庭中央燃油式暖器所用；通常加滿一次油就可以使用上數個月之久。之所以會介紹此類應用是因為現有使用模式為發現沒有油時再請油罐車來加油，可式快則一天慢則數天才會來。試想如果在零度以下的天氣沒有暖氣的話對家有老人小孩的將會是多麼的不適和可能引響健康。故我們來試做一個監測系通來讓使用者可以清楚了解到底油量還有多少。
方案優勢
1. 小型化模組改善整體電路及產品大小
本方案主要是使用Globalsat環天世通科技使用Semtech SX1276 LoRa芯片技術開發的LM533模組，該模組結合了Semtech SX1276 LoRa 芯片、ST Microelectronics 的STM32 MCU，並整合了精心設計的高頻阻抗匹配迴路。
2. 簡化軟體開發人力需求
環天LM533 LoRa模組為提供使用者快速開發，所以在韌體上把LoRa的硬體底層控制轉化成為使用AT Command來讓開發者可以直讀式的方式來呼叫。此舉可以省去學習及設定SX1276暫存器設定，因此大幅的減少開發時間。
3. 多種LoRa模式提供彈性需求
在LM533 LoRa模組的韌體上提供標準LoRaWAN及環天專有之MOST-Link 兩種通訊協議供使用者使用，所以使用者可以在相同的模組有著彈性的採購及應用選擇。
4. LoRa傳輸技術改善通訊能力
對於地面以下之應用如地下室、下水道等環境監控也是物聯網的是需求之一，對於此類應用如果使用有線、FSK(頻率偏移調變)、Zigbee、Bluetooth或是Wifi等傳輸模式來做為通訊方式的話或多或少都有其先天的限制，下面為我約略做的整理比較表
依上表來看，如果我們要在此等警告系統中使用上列技術的話會有點挑戰性。所以我們以本方案來提出使用LoRa方式來解決此類應用上的問題。
方案特色說明
本方案的特色是在向有需要將產品小型化或是需要在通訊困難的應用場合如地下室、下水道等的開發人員和使用者介紹及展示如何使用Globalsat LM533模組來解決這些問題。並如何將此演示方案連上LoRaWAN閘道機並送至雲端提供後續的UI應用介面開發。
工作原理描述說明
本方案是利用在油槽內無安全疑慮之超音波感測器做為偵測距離來推估液面高度，並以Atmel328處理器來做資料處理並將其數據以AT-Command格式經環天的LoRa模組送至LoRaWAN閘道機及雲端的LoRaWAN Network Server.
方案設計及結構解說
1. LM533模組硬體介紹及腳位接法
本方案中使用的環天模組共有36隻腳，我們所使用的只有其中電源和UART共四隻腳如下圖
2. 微處理器選用及腳位接法
此處我們選用Arduino Nano開發版，原因是該板子內建了USB介面可以方便使用。再則該板子可以容易購買，且開發環境簡單。在連線部分我們使用到電源、UART與LM533模組溝通以及兩個IO來控制超音波感測器
3. 感測器選用及運算取樣時序如下圖所示只需要提供一個短的10uS脈衝到觸發輸入開始測距，然後模塊將發出8個週期為40 kHz的超聲波脈衝來提高其回聲；此回聲是與感測器與物體距離範圍成正比。我們可以通過發送觸發信號和接收回波信號之間的時間間隔來計算距離。 公式為uS除以58 = 公厘或是uS除以148 =英寸。
4. 感測器選用及運算取樣
如下圖所示只需要提供一個短的10uS脈衝到觸發輸入開始測距，然後模塊將發出8個週期為40 kHz的超聲波脈衝來提高其回聲；此回聲是與感測器與物體距離範圍成正比。我們可以通過發送觸發信號和接收回波信號之間的時間間隔來計算距離。 公式為uS除以58 = 公厘或是uS除以148 =英寸。
5. 程式架構
本方案所使用的程式架構有兩部份，第一部份作為Ultrasonic的驅動來做為偵測及計算出距離。第二部份就只是將該數據使用UART 序列埠將LM533的AT-Command如下面格式送出至閘道機。
於LoRaWAN網路伺服器上登錄閘道機
1. 申請帳號
至https://account.thethingsnetwork.org/register 註冊帳號如下
2. 註冊閘道器
至 https://nam1.cloud.thethings.network/console/gateways/add 按下圖所示註冊閘道機
3. 確認閘道器資訊有送至網路伺服器
至如確實有啟動閘道機就可以在Dash Board上看到已經連線上並顯示相關訊息
功能測試及成果展示
1. 測試架構
此處我們使用的是Semtech SX1302 V3版本的閘道機參考設計來作為與節點間的資訊收集，另外使用The Things Stack 網路伺服器來驗證節點的資料是否正確無誤經LoRaWAN 閘道機轉傳至The Things Stack 網路伺服器上。
2. 成果展示
由下圖可以看到當感測器開始工作後將資料送至閘道器後並轉傳至Semtech的網路伺服器並顯示所感應到的測距數據，固可整個系統工作正常並按照設定的時間回送資料。
3. 後續應用
使用者在確定收到資料後可以在The Things Stack 的網路伺服器內建之整合應用如下或是API將獲得的座標資訊另行開發應用
►場景應用圖
►產品實體圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►模組尺寸圖
►模組基本規格
►核心技術優勢
SX1276 收發器採用 LoRa® 遠程調製解調器，可提供超遠程擴頻通信和高抗干擾性，同時最大限度地降低電流消耗。使用 Semtech 的專利 LoRa 調製技術 SX1276 可以在使用低成本的震盪晶體和材料清單下實現超過 -148dBm 的靈敏度。 高靈敏度的接收度與整合的 +20dBm 功率放大器相結合提供行業領先的鏈路預算，使其成為需要長距離及穩定度高的任何應用的最佳選擇。與傳統調製技術相比，LoRa 調變技術對於頻道壅塞和選擇性方面還具有顯著優勢，解決了通訊範圍、抗干擾性和能耗之間的傳統設計折衷問題。
►方案規格
1. 在同一模塊中內置標準 LoRaWAN™ 和專有 MOST-Link 模式 2. 僅 12x13 毫米的緊湊尺寸 3. LoRa® 擴頻調製技術的超高靈敏度接收能力 4. 遠距離傳輸（1KM到10KM） 5. LoRa®/FSK/GFSK/OOK調製，2路半雙工通信，抗干擾強 6. 最大輸出功率100mW（20dBm），輸出功率5-20dBm可調 7. 模組符合FCC、ETSI、TELEC標準