KS31 LoRaWAN AI采集器技术手册V2.0
产品介绍
1.1 产品描述
KS31 是一款基于 LoRaWAN ®通信的AI采集器，产品提供4-20mA、0-10V两种接口，可轻松对接支持以上两种接口的设备。
KS31基于 LoRa®无线技术，支持标准 LoRaWAN ®组网通信，具有通信距离远，功耗低等特点。产品内置 4 节 2700 毫安时大容量锂亚电池，续航可达6年以上。
产品支持与门思科技/第三方 LoRaWAN ®网关及ThinkLink/Chirp stack/TTN 第三方物联网平台结合，实现4-20mA、0-10V两种接口开关的监控和管理。KS31拥有 IP65 高防护等级，适应户外恶劣环境，可广泛应用智慧工业、智慧楼宇等场景的管理需求。
1.2 主要特点
- IP65防护等级。
- 支持4-20mA、0-10V接口。
- 电池供电，10800mA时高性能锂亚电池，电池寿命可达6年以上。
- 支持ThinkLink/ChirpStack/TTN 平台对接。
- 支持US902,AU915,AS923,EU868,EU433,CN470 LoRaWAN标准。
规格参数
性能参数
| 参数 | 值 |
|---|---|
| § 接口 | |
| 接头类型 | PG7 |
| 接线数量 | 5（含接地线） |
| 接地线数量 | 1 |
| 显示 | 无 |
| § 无线参数 | |
| 通信协议 | 标准LoRaWAN ®协议 |
| 地区标准 | CN470/EU433/EU868/AS923/AU915/Us902 |
| 发射功率 | 最大支持22dBm（可改参数） |
| 接收灵敏度 | -142dBm（SF=12，BW=125kHz） |
| 入网/工作模式 | OTAA/ABP Class A |
| § 协议/配置 | |
| 测试/触发方式 | 磁铁，2秒触发心跳数据，>6秒触发入网 |
| 参数配置 | 通过NS下发指令 |
| § 物理特性 | |
| 供电方式 | 4 节 2700 毫安时 ER14505 锂亚电池 |
| 休眠电流 | < 3uA (25℃室温条件下) |
| 发射电流 | < 110mA (22dBm 发射功率) |
| 电池寿命 | 6 年 （15 分钟上报周期，25℃室温条件下） |
| 工作温度 | -40°C ~85°C |
| 相对湿度 | ≤95%（无凝结） |
| 防护等级 | IP65 |
| 材质&颜色 | ABS+PC，白色 |
| 尺寸 | 120mm72mm28mm |
| 安装方式 | 壁挂 |
2.2 尺寸与接口
| 序号 | 接口说明 | 具体细节 |
|---|---|---|
| 1 | LoRa天线接口 | 内孔外螺，按照不同的LoRaWAN标准匹配 |
| 2 | 接线口 | PG7防水接头,1根GND，4根引线，共5根引线 |
2.3 型号列表
型号示例
KS318-A1-AS923-N
型号组成部分解析
KS318：产品系列与射频频段。KS31表示第 2 代 IP65 防护等级模拟量采集器。8表示 800 MHz 及以上射频版本，适用于 EU868、AS923、AU915 和 US902。- 其他频段选项：
4表示 400 MHz 射频版本，适用于 EU433 和 CN470。
-A1：采集接口与电源配置。A表示 4–20 mA 模拟量输入。- 其他接口选项：
B表示 0–10 V 模拟量输入。 1表示设备内置 10800 mAh 电池。- 其他电源选项：
2表示外部 DC 5–24 V 供电。
-AS923：LoRaWAN 区域标准。AS923表示设备支持 LoRaWAN AS923 区域参数。- 其他区域代码：
CN470、EU433、EU868、AU915、US902；其中US902对应 LoRaWAN US915（902–928 MHz）区域参数。
-N：默认版本。N表示默认版本。- 其他值用于用户定制版或特殊版本。
整体型号含义
型号 KS318-A1-AS923-N 完整描述为：
这是一款第 2 代 IP65 防护等级模拟量采集器，采用 800 MHz 及以上射频版本，配备 4–20 mA 模拟量输入，内置 10800 mAh 电池，符合 LoRaWAN AS923 区域标准，末位为默认版本 N。
使用说明
网络拓扑
K31 是标准LoRaWAN设备，K31正常工作需要有LoRaWAN网络支持。可以使用门思科技的LoRaWAN网关或者第三方的LoRaWAN网关，并需要有LoRaWAN NS的支持，KS31支持接入ThinkLink、Chirp stack ，TTN等标准LoRaWAN网络。可使用ThinkLink配置物模型实现业务功能、卡片视图展示及其他业务逻辑。
LoRaWAN 网络拓扑如下：
工作模式
周期性采集和心跳
- [x] KS31 有4个AI接口，进行周期性采样，并周期性传输数据。
- [x] KS31 可设置COV 值，当AI接口的采样数据的变化量超过阈值时，将触发一包上行数据
- [x] 触发上传和周期性心跳的协议格式是相同的通信测试
使用磁铁在KS31贴二维码处长触发2s-4s ，即可触发一包上行测量数据
入网
使用磁铁在KS31贴二维码处长触发6s-8s ，即可触发一包入网数据。
安装
- [x] 使用电钻钻将背板固定于墙面（保持背板箭头向上）
- [x] 将产品挂扣于背板（传感器背部凹槽和背板凸起部分对准后，向下滑动）
通信协议
依据标准
参考文档：PTL-D01 门思科技物联网终端应用层通用协议 V1.5
注意： 0–10 V 型号与 4–20 mA 型号使用不同的标识符；其余字段布局相同。
0-10V 接口的数据项和标识符
LoRaWAN 端口号为 11，版本号为 0x82，控制字为 0x25，标识符为 0x17。
示例帧：
82 25 17 00 D4 15 01 00 D0 16 00 00 D0 16 01 00 D0 16 01 00 FE| 序号 | 数据项 | 示例 | 起始地址 | 长度 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 版本号 | 0x82 | 0 | 1 字节 | 固定为 0x82 |
| 2 | 控制字 | 0x25 | 1 | 1 字节 | 固定为 0x25 |
| 3 | 标识符 | 0x17 | 2 | 1 字节 | 0–10 V 型号固定为 0x17 |
| 4 | 设备状态 | 0x00 | 3 | 1 字节 | 0x00：正常；0x01：通信故障 |
| 5 | 端口 1 采样值 | D4 15 01 00 → 0x000115D4 | 4 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 11 / 64000.00 V |
| 6 | 端口 2 采样值 | D0 16 00 00 → 0x000016D0 | 8 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 11 / 64000.00 V |
| 7 | 端口 3 采样值 | D0 16 01 00 → 0x000116D0 | 12 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 11 / 64000.00 V |
| 8 | 端口 4 采样值 | D0 16 01 00 → 0x000116D0 | 16 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 11 / 64000.00 V |
| 9 | 电池电压 | 0xFE | 20 | 1 字节 | 实际值 = 采样值 × 1.6 / 254 + 2 V |
4-20mA 接口的数据项和标识符
LoRaWAN 端口号为 11，版本号为 0x82，控制字为 0x25，标识符为 0x18。
示例帧：
82 25 18 00 D4 15 01 00 D0 16 00 00 D0 16 01 00 D0 16 01 00 FE| 序号 | 数据项 | 示例 | 起始地址 | 长度 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 版本号 | 0x82 | 0 | 1 字节 | 固定为 0x82 |
| 2 | 控制字 | 0x25 | 1 | 1 字节 | 固定为 0x25 |
| 3 | 标识符 | 0x18 | 2 | 1 字节 | 4–20 mA 型号固定为 0x18 |
| 4 | 设备状态 | 0x00 | 3 | 1 字节 | 0x00：正常；0x01：通信故障 |
| 5 | 端口 1 采样值 | D4 15 01 00 → 0x000115D4 | 4 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 10 / 64000.00 mA |
| 6 | 端口 2 采样值 | D0 16 00 00 → 0x000016D0 | 8 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 10 / 64000.00 mA |
| 7 | 端口 3 采样值 | D0 16 01 00 → 0x000116D0 | 12 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 10 / 64000.00 mA |
| 8 | 端口 4 采样值 | D0 16 01 00 → 0x000116D0 | 16 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；实际值 = 采样值 × 10 / 64000.00 mA |
| 9 | 电池电压 | 0xFE | 20 | 1 字节 | 实际值 = 采样值 × 1.6 / 254 + 2 V |
ThinkLink 参考物模型
登录 ThinkLink。
- 在模型菜单搜索 KS31
- 使用模板 KS31添加 设备参数修改
参数修改遵循《PTL-D01 门思科技物联网终端应用层通用协议 V1.5》。
配置参数地址表
| 序号 | 数据项 | 默认值 | 起始地址 | 长度 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 复位 | 只写 | 9 | 1 字节 | 写入 0x01 |
| 2 | 上传周期 | 900 | 40 | 4 字节 | 小端模式，单位：秒 |
| 3 | COV 使能 | 0x0F | 150 | 1 字节 | bit0–bit3 分别对应 AI 通道 1–4；0：禁用 COV，1：启用 COV |
| 4 | 系统保留 | — | 151 | 1 字节 | 保留 |
| 5 | 采样周期 | 5 | 152 | 2 字节 | 小端模式，单位：秒 |
| 6 | 通道 1 COV | — | 154 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；4–20 mA 阈值 = COV × 10 / 64000.00 mA；0–10 V 阈值 = COV × 11 / 64000.00 V |
| 7 | 通道 2 COV | — | 158 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；换算方式同通道 1 |
| 8 | 通道 3 COV | — | 162 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；换算方式同通道 1 |
| 9 | 通道 4 COV | — | 166 | 4 字节 | 无符号 32 位小端整数；换算方式同通道 1 |
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