وحدة نقل البيانات الصناعية بتقنية LoRaWAN للأجهزة التسلسلية RS485 و RS232

الميزات الرئيسية

يدعم استطلاع البيانات النشط عبر RS232/RS485 بفواصل زمنية مجدولة
الإبلاغ عن البيانات المشروطة عند اختلاف القراءات المتتالية
نقل البيانات عبر بروتوكول RS232/RS485 الشفاف عبر شبكة LoRaWAN
تكوين عن بعد لمعلمات وأوامر وحدة التحكم الرقمية (DTU).
طاقة إرسال قابلة للتعديل: D9L 22 ديسيبل، D9P 27 ديسيبل
واجهة RS232 DB9 واحدة مع TXD / RXD / GND
واجهة RS485 واحدة مع A+ / B-
متوافق مع LoRaWAN 1.0.3 والإصدارات الأقدم
يدعم أوضاع التشغيل من الفئة أ والفئة ج
يدعم بروتوكولات اتصال المستخدم المخصصة
حزم نبضات القلب القابلة للتكوين
تركيب على سكة DIN مقاس 35 مم لخزائن التحكم الصناعية
نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية

يشارك:

وصف المنتج

الاتصال التسلسلي RS485 / RS232 • الإرسال اللاسلكي LoRaWAN • استطلاع البيانات المجدول • إعداد التقارير المشروطة • الإرسال الشفاف • التركيب على سكة DIN

ال سلسلة JW-D9L الصناعية LoRaWAN DTU تم تصميمه لتوصيل أجهزة RS485 و RS232 الميدانية الحالية بشبكات LoRaWAN دون استبدال الأجهزة الأصلية.

يمكنه استطلاع الأجهزة التسلسلية المتصلة بشكل فعال على فترات زمنية محددة، وإعادة توجيه البيانات التسلسلية بشفافية من خلال LoRaWAN، والإبلاغ عن البيانات وفقًا لشروط محددة مسبقًا، واستقبال أوامر التكوين عن بعد.

وهذا يجعل وحدة DTU مناسبة للمراقبة الصناعية والزراعة الذكية ومراقبة المياه وقياس المرافق عن بعد وغيرها من المشاريع التي تتطلب دمج الأجهزة التسلسلية التقليدية في شبكة إنترنت الأشياء اللاسلكية.

1. وصف المنتج

ال وحدة بيانات LoRaWAN الصناعية JW-D9L هو جهاز طرفي للاتصالات من التسلسلي إلى اللاسلكي تم تطويره لمشاريع إنترنت الأشياء الصناعية باستخدام أجهزة RS485 أو RS232.

تتصل العديد من أجهزة القياس الميدانية وأجهزة التحكم وأجهزة الاستشعار بالفعل عبر RS485 أو RS232. عند ترقية مشروع ما إلى بنية لاسلكية، قد لا يكون استبدال جميع الأجهزة الحالية ضروريًا.

يوفر جهاز D9L DTU جسر اتصال بين هذه الأجهزة التسلسلية وشبكة LoRaWAN.

بدلاً من إرسال البيانات الخام عبر كابلات تسلسلية طويلة المدى، يمكن لوحدة DTU جمع البيانات محليًا ونقلها لاسلكيًا إلى بوابة LoRaWAN.

تُعد هذه البنية مفيدة بشكل خاص لنقاط المراقبة الموزعة حيث يكون التوصيل صعبًا أو مكلفًا أو غير مريح.

2. كيف يعمل جهاز LoRaWAN DTU

يمكن تهيئة بنية النظام النموذجية على النحو التالي:

مستشعر أو جهاز RS485 / RS232 ← وحدة JW-D9L LoRaWAN DTU ← بوابة LoRaWAN ← خادم الشبكة ← منصة سحابية / نظام SCADA / نظام طرف ثالث

تتواصل وحدة DTU مع الجهاز الميداني المتصل من خلال واجهتها التسلسلية.

بحسب إعدادات المشروع، يمكنه:

قم بفحص الجهاز على فترات زمنية محددة
إرسال البيانات التسلسلية المستلمة بشفافية
يتم إعداد التقارير بناءً على تغييرات البيانات
إرسال حزم نبضات القلب
تلقي أوامر التكوين أو التحكم عن بُعد

ثم تقوم بوابة LoRaWAN بإعادة توجيه البيانات اللاسلكية إلى خادم الشبكة أو منصة التطبيق المحددة.

للحصول على شبكة ميدانية كاملة بتقنية LoRaWAN، يمكن استخدام وحدة DTU مع منتجات اتصالات JW-IoT مثل بوابة LoRaWAN خارجية متوفر في
فئة منتجات أجهزة الاتصال.

3. مصمم للأجهزة الحالية من نوع RS485 و RS232

تتمثل إحدى التطبيقات الرئيسية لوحدة DTU هذه في ترقية المعدات التسلسلية الحالية إلى شبكة LoRaWAN.

تستخدم العديد من أجهزة الاستشعار والتحكم الصناعية بالفعل ما يلي:

RS485
RS232
استطلاعات الرأي المتسلسلة
بروتوكولات اتصال مخصصة

قد يؤدي استبدال هذه الأجهزة لمجرد الحصول على اتصال لاسلكي إلى زيادة تكلفة المشروع بشكل غير ضروري.

تتيح سلسلة D9L إمكانية إبقاء المعدات التسلسلية الأصلية قيد التشغيل مع إضافة اتصال LoRaWAN في العقدة الميدانية.

وهذا يجعلها مناسبة لمشاريع التحديث بالإضافة إلى تركيبات إنترنت الأشياء الجديدة.

4. استطلاع البيانات التسلسلي النشط

بخلاف محول الراديو التسلسلي البسيط، يمكن تهيئة وحدة DTU لاستطلاع أجهزة RS485 أو RS232 المتصلة بشكل فعال.

يمكن إصدار أوامر الاستطلاع وفقًا لفترة زمنية محددة.

تتمثل العملية النموذجية فيما يلي:

إرسال أمر تسلسلي ← استقبال استجابة الجهاز ← معالجة البيانات أو تجميعها ← إرسالها عبر شبكة LoRaWAN

يمكن أن تكون هذه الوظيفة مفيدة عندما لا تقوم أجهزة القياس الميدانية بنقل القياسات تلقائيًا ويجب الاستعلام عنها بواسطة جهاز رئيسي خارجي.

قد تشمل الأجهزة المتصلة المحتملة ما يلي:

أجهزة الاستشعار الصناعية
أجهزة الرصد البيئي
عدادات
وحدات التحكم
معدات جمع البيانات
أجهزة RS485 الميدانية
أجهزة RS232

يجب دائمًا التأكد من إعدادات الاتصال الدقيقة وفقًا للبروتوكول المستخدم من قبل الجهاز المتصل.

5. إعداد التقارير المشروطة للبيانات

يدعم نظام DTU الإبلاغ المشروط بناءً على التغييرات بين القراءات المتتالية.

بدلاً من إرسال البيانات بشكل مستمر بغض النظر عما إذا كانت القراءة قد تغيرت، يمكن تهيئة النظام للإبلاغ وفقًا لمنطق الاتصال المحدد.

يمكن أن يساعد هذا النوع من التقارير في تقليل حركة البيانات اللاسلكية غير الضرورية في تطبيقات المراقبة حيث تظل القيم مستقرة نسبيًا لفترات طويلة.

ينبغي اختيار استراتيجية إعداد التقارير الفعلية وفقًا لما يلي:

الفترة الزمنية المطلوبة لأخذ العينات
متطلبات الاستجابة للإنذار
سعة شبكة LoRaWAN
تصميم خادم التطبيقات
بروتوكول اتصال الأجهزة الميدانية

6. نقل بيانات شفاف عبر بروتوكول RS232 / RS485 باستخدام LoRaWAN

يدعم جهاز DTU نقل البيانات التسلسلي الشفاف.

في هذا الوضع، يمكن إعادة توجيه البيانات التسلسلية المستلمة من جهاز RS232 أو RS485 عبر رابط اتصال LoRaWAN دون الحاجة إلى أن يدعم الجهاز الميداني نفسه تقنية LoRaWAN.

هذا مفيد لمكاملين الأنظمة الذين يعملون مع:

أجهزة التسلسل القديمة
بروتوكولات تسلسلية خاصة
المعدات الصناعية الموجودة
أجهزة ميدانية مخصصة

وبالتالي، تعمل وحدة DTU كواجهة اتصال بين طبقة الجهاز التسلسلي وطبقة شبكة LoRaWAN.

7. واجهات RS232 و RS485

تتضمن سلسلة D9L كلا واجهتي الاتصال التسلسلي.

واجهة المستخدم	وصف
RS232	واجهة DB9 واحدة
إشارات RS232	TXD / RXD / GND
RS485	واجهة RS485 واحدة
إشارات RS485	A+ / B-
الوضع الافتراضي لـ RS232	115200 بت في الثانية، 8N1
الوضع الافتراضي لـ RS485	9600 بت في الثانية، 8N1

إن توفر كل من RS232 و RS485 يجعل وحدة DTU مناسبة للمشاريع التي تحتوي على أجيال مختلفة من المعدات الصناعية.

8. اتصالات LoRaWAN

تتصل وحدة DTU عبر LoRaWAN وتدعم معلمات الراديو القابلة للتكوين لعمليات النشر الإقليمية المختلفة.

المعلمة	D9L	D9P
طاقة خرج LoRa	من -1 إلى 22 ديسيبل ميلي واط	من -1 إلى 27 ديسيبل ميلي واط
عامل الانتشار	قابل للتعديل من SF7 إلى SF12	قابل للتعديل من SF7 إلى SF12
حساسية جهاز الاستقبال	-135 ديسيبل ميلي واط عند SF12، عرض النطاق الترددي 125 كيلو هرتز	-135 ديسيبل ميلي واط عند SF12، عرض النطاق الترددي 125 كيلو هرتز
لوراوان	الإصدار 1.0.3 والإصدارات الأقدم	الإصدار 1.0.3 والإصدارات الأقدم
وضع التشغيل	الفئة أ / الفئة ج	الفئة أ / الفئة ج

تشمل خيارات التردد الإقليمي المدعومة والموضحة في مواصفات المنتج الحالية ما يلي:

EU433
CN470
CN779
EU868
AS923
AU915
KR920

يجب التأكد من نطاق التردد الإقليمي الصحيح قبل الطلب وفقًا لبلد أو منطقة نشر تقنية LoRaWAN.

9. التكوين عن بعد واتصال نبضات القلب

يدعم جهاز DTU تكوين المعلمات عن بعد ونقل الأوامر.

وهذا يسمح بتكييف منطق الاتصال مع أجهزة ميدانية وأنظمة مراقبة مختلفة دون تغيير الجهاز التسلسلي نفسه.

يمكن أن تتضمن الوظائف القابلة للتكوين ما يلي:

فترة الاستطلاع
أوامر الاتصال
معلمات الاتصال التسلسلي
بروتوكول اتصال المستخدم
حزم نبضات القلب
منطق إعداد التقارير

تُعد هذه الوظائف مفيدة بشكل خاص في عمليات النشر الموزعة حيث يجب على أجهزة متعددة بعيدة اتباع استراتيجية اتصال متسقة.

10. تركيب قضبان DIN الصناعية

تم تصميم سلسلة JW-D9L لـ تركيب على سكة DIN مقاس 35 مم.

هذا التنسيق الخاص بالتثبيت مناسب لما يلي:

خزائن التحكم الصناعية
لوحات التحكم الآلي
خزائن القياس عن بعد
حاويات المراقبة
غرف المعدات

يسمح تركيب DIN-rail بتثبيت DTU جنبًا إلى جنب مع وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) ومصادر الطاقة والمرحلات ومجموعات التوصيل وغيرها من معدات التحكم الصناعية.

بالنسبة للتركيبات الخارجية، يجب تركيب وحدة DTU داخل حاوية واقية مناسبة وفقًا للمتطلبات البيئية للمشروع.

11. المواصفات الفنية

المعلمة	D9L	D9P
طاقة خرج LoRa	-1–22 ديسيبل ميلي واط	-1–27 ديسيبل ميلي واط
نطاق SF	قابل للتعديل من SF7 إلى SF12	قابل للتعديل من SF7 إلى SF12
حساسية جهاز الاستقبال	-135 ديسيبل ميلي واط عند SF12 BW125 كيلو هرتز	-135 ديسيبل ميلي واط عند SF12 BW125 كيلو هرتز
نطاقات LoRaWAN	EU433، CN470، CN779، EU868، AS923، AU915، KR920	EU433، CN470، CN779، EU868، AS923، AU915، KR920
عزل RS232 / RS485	حماية كاملة من التفريغ الكهروستاتيكي بجهد 15 كيلو فولت	حماية كاملة من التفريغ الكهروستاتيكي بجهد 15 كيلو فولت
الوضع الافتراضي لـ RS232	115200 بت في الثانية، 8N1	115200 بت في الثانية، 8N1
الوضع الافتراضي لـ RS485	9600 بت في الثانية، 8N1	9600 بت في الثانية، 8N1
مزود الطاقة	تيار مستمر 12 فولت 1 أمبير	تيار مستمر 12 فولت 1 أمبير
استهلاك الطاقة	≤0.5 واط	≤1 واط
أبعاد	87.65 × 36.54 × 59.3 مم	87.65 × 36.54 × 59.3 مم
وزن	0.5 كجم	0.5 كجم
درجة حرارة التشغيل	من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية	من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية
درجة حرارة التخزين	من -50 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية	من -50 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية
رطوبة	0–95%	0–95%
التركيب	سكة DIN مقاس 35 مم	سكة DIN مقاس 35 مم

12. D9L مقابل D9P

الفرق الرئيسي بين الإصدارين هو الحد الأقصى لقوة إرسال LoRa.

D9L

أقصى طاقة إرسال:

22 ديسيبل ميلي واط

مناسب لعمليات نشر شبكات LoRaWAN القياسية حيث يمكن تحقيق ميزانية الارتباط المطلوبة من خلال تصميم البوابة المحلية.

D9P

أقصى طاقة إرسال:

27 ديسيبل ميلي واط

مصمم للتكوينات التي تتطلب طاقة خرج راديو أعلى، وفقًا للوائح LoRaWAN والراديو الإقليمية المعمول بها.

لا ينبغي اختيار طاقة الإرسال بناءً على القيمة القصوى المتاحة فقط.

يؤثر موقع البوابة، وتركيب الهوائي، والتضاريس، والعوائق، واللوائح اللاسلكية الإقليمية، وعامل الانتشار، جميعها على أداء اتصال LoRaWAN الفعلي.

13. التطبيقات النموذجية

مراقبة المعدات الصناعية

يمكن توصيل معدات RS485 و RS232 المثبتة داخل المصانع أو غرف المعدات بوحدة DTU للإرسال اللاسلكي إلى شبكة LoRaWAN.

تشمل حالات الاستخدام النموذجية ما يلي:

الحصول على حالة المعدات
مراقبة الحساسات الصناعية
جمع بيانات الأجهزة عن بعد
بيانات المصنع عن بعد

الزراعة الذكية

غالباً ما تحتوي المشاريع الزراعية على أجهزة استشعار أو وحدات تحكم موزعة تستخدم بالفعل اتصال RS485.

يمكن لوحدة DTU توصيل الأجهزة التسلسلية المتوافقة بشبكة LoRaWAN لتطبيقات مثل:

مراقبة البيوت الزجاجية
مراقبة الري
شبكات الاستشعار الزراعية
قياس عن بعد للمعدات

مراقبة المياه والبيئة

تُستخدم أجهزة RS485 على نطاق واسع في مشاريع مراقبة البيئة والمياه.

يمكن أن يكون التصميم المعماري النموذجي كالتالي:

مستشعر ميداني ← RS485 ← وحدة LoRaWAN DTU ← بوابة LoRaWAN ← منصة مراقبة

وبالتالي يمكن استخدام وحدة DTU كطبقة اتصال لنقاط مراقبة المياه أو البيئة الموزعة.

مراقبة المرافق والبنية التحتية

يمكن أيضًا دمج جهاز D9L في خزائن القياس عن بعد المستخدمة في مشاريع المرافق والبنية التحتية حيث يجب على المعدات التسلسلية نقل البيانات لاسلكيًا.

قد تشمل الطلبات ما يلي:

عدادات عن بعد
غرف المعدات
المراقبة البلدية
البنية التحتية الموزعة
عقد القياس عن بعد

14. متى يجب عليك اختيار وحدة LoRaWAN DTU هذه؟

تُعد سلسلة D9L مناسبة بشكل خاص عندما:

يحتوي جهازك الحالي بالفعل على منفذ RS485 أو RS232
استبدال الجهاز الميداني غير ضروري
شبكة LoRaWAN متاحة أو قيد التخطيط
يلزم إجراء استطلاع تسلسلي نشط
يلزم نقل البيانات التسلسلي الشفاف
سيتم تركيب وحدة DTU داخل خزانة
يفضل تركيبها على سكة DIN
يجب أن تكون معلمات الاتصال عن بعد قابلة للتكوين

وهو مفيد بشكل خاص لـ مشاريع تحديث الأجهزة التسلسلية.

15. ما الفرق بينه وبين وحدة LoRaWAN DTU التي تعمل بالبطارية؟

توفر شركة JW-IoT محطات اتصال مختلفة لظروف التثبيت المختلفة.

تم تصميم سلسلة D9L هذه، المثبتة على سكة DIN، بشكل أساسي للتركيبات التي تتوفر فيها طاقة التيار المستمر الخارجية وإمكانية تركيبها في الخزائن.

بالنسبة للمواقع الخارجية النائية حيث يكون تشغيل البطارية والغطاء المقاوم للعوامل الجوية أكثر أهمية، وحدة LoRaWAN DTU تعمل بالبطارية قد يكون ذلك أكثر ملاءمة.

يمكنك مقارنة أجهزة الاتصال المتاحة في
فئة أجهزة الاتصال.

يُعد هذا الفصل مهمًا لأن مصدر الطاقة ومتطلبات الحاوية وبيئة التركيب غالبًا ما تحدد نوع وحدة DTU الصحيح.

16. LoRaWAN DTU مقابل بوابة LoRaWAN

تؤدي وحدة LoRaWAN DTU وبوابة LoRaWAN وظائف مختلفة.

وحدة بيانات LoRaWAN

تقوم وحدة DTU بتوصيل جهاز ميداني تسلسلي واحد أو أكثر متوافق بشبكة LoRaWAN.

يعمل على جانب الجهاز الميداني.

بوابة LoRaWAN

تستقبل البوابة حزم بيانات LoRaWAN اللاسلكية من العقد الميدانية وتقوم بإعادة توجيهها إلى خادم الشبكة من خلال اتصال شبكة علوي.

وبالتالي، فإنّ النموذج المعماري النموذجي هو:

جهاز RS485 / RS232 ← وحدة DTU ← بوابة LoRaWAN ← خادم الشبكة ← التطبيق

في معظم أنظمة مراقبة LoRaWAN، يلزم وجود كل من العقد الميدانية وبوابة واحدة أو أكثر.

17. الملحقات

تشمل الملحقات القياسية المعروضة للمنتج الحالي ما يلي:

وحدة DTU رئيسية واحدة
محول طاقة واحد DC12V 1A
هوائي LoRa واحد، من النوع ذي الشفرة أو الشفط

يجب تأكيد الملحقات وتكوين الهوائي وفقًا لمتطلبات المشروع النهائية.

18. اعتبارات التكامل قبل الطلب

لاختيار وتكوين إصدار DTU الصحيح، يرجى تقديم المعلومات التالية:

1. واجهة الجهاز الميداني
RS485 أم RS232؟

2. بروتوكول الاتصال
Modbus RTU أم بروتوكول تسلسلي مخصص؟

3. معدل الباود ومعلمات الاتصال التسلسلي
على سبيل المثال، معدل الباود، بتات البيانات، بتات التكافؤ، وبتات الإيقاف.

4. طريقة الاستطلاع
هل يحتاج جهاز DTU إلى الاستعلام بنشاط عن الجهاز الميداني؟

5. فترة الإبلاغ المطلوبة
ما هو معدل تكرار إرسال البيانات؟

6. نطاق LoRaWAN الإقليمي
على سبيل المثال EU868 أو AS923 أو AU915.

7. بنية الشبكة
هل هي بوابة LoRaWAN موجودة أم عملية نشر بوابة جديدة؟

8. منصة التطبيقات
منصة JW-IoT، خادم خاص أم منصة تابعة لجهة خارجية؟

يساعد توفير هذه التفاصيل قبل التكوين على تقليل أعمال التكامل أثناء النشر الميداني.

أنشئ شبكة RS485 / RS232 LoRaWAN الخاصة بك

إذا كانت أجهزة الاستشعار أو العدادات أو وحدات التحكم الحالية لديك تستخدم بالفعل RS485 أو RS232، فقد لا تحتاج إلى استبدالها عند إنشاء شبكة مراقبة LoRaWAN.

يمكن لتقنية JW-IoT المساعدة في التقييم:

توافق الأجهزة التسلسلية
متطلبات الاقتراع
اختيار تردد LoRaWAN
تكوين DTU والبوابة
بنية شبكة المجال
تكامل المنصة

أرسل لنا طراز جهازك الميداني، وبروتوكول الاتصال التسلسلي، ومعدل نقل البيانات، ومنطقة النشر، وسنساعدك في تحديد تكوين الاتصال المناسب.

استكشف أجهزة الاتصال JW-IoT

التعليمات

Q

1. ما الفرق بين D9L و D9P؟

A

يدعم جهاز D9L طاقة إرسال تبلغ 22 ديسيبل ميلي واط، بينما يوفر جهاز D9P طاقة إرسال تبلغ 27 ديسيبل ميلي واط لمدى ممتد.
Q

2. هل يمكنني استخدام بروتوكولات مخصصة؟

A

نعم، يدعم جهاز JW-IoT DTU بروتوكولات الاتصال المخصصة.
Q

3. هل من الممكن إجراء التكوين عن بُعد؟

A

نعم، يمكن تعديل معلمات وأوامر DTU عن بعد عبر LoRaWAN.
Q

4. ما هي ظروف التشغيل؟

A

التشغيل: -40~85 درجة مئوية، التخزين: -50~95 درجة مئوية، الرطوبة: 0–95% بدون تكثيف.
Q

5. ما هي الواجهات التي يوفرها؟

A

1×RS232-DB9 و 1×RS485 لتوصيل الأجهزة بمرونة.
Q

6. هل يدعم LoRaWAN من الفئة A و C؟

A

نعم، متوافق تمامًا مع معايير LoRaWAN 1.0.3.
Q

7. هل يمكن تركيبه في المنشآت الصناعية؟

A

نعم، إنه يدعم تركيب سكة DIN مقاس 35 مم.
Q

8. ما هي نطاقات التردد المدعومة عالميًا؟

A

EU433، CN470، CN779، EU868، AS923، AU915، KR920.
Q

9. كيف يدعم JW-IoT التكامل؟

A

يوفر JW-IoT إرشادات الإعداد، وتكوين الشبكة، ودعم تكامل البروتوكولات.