将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器，包括边界路由器，所述边界路由器包括机壳、电路主板、电路连接板和无线传输模块，电路主板、电路连接板和无线传输模块位于机壳内部，无线传输模块位于电路连接板的上方、电路连接板位于电路主板的上方，机壳上设有网线开口、电源开口、LED指示灯模块和天线开口，所述电路连接板包括电源模块、连接板输入模块、连接板输出模块和USB模块，所述无线传输模块包括天线模块、LoRa无线模块和无线模块输出模块。本实用新型专利技术能够实现将边界路由器接收到的数据转换为能在IP网络中进行传输的数据格式，且传输距离较长、无需依赖复杂的网络环境的搭建，满足了人们在生产生活中的使用需求。

Conversion of LoRa network into a boundary router of IP network

The utility model discloses a boundary router which converts the LoRa network into a IP network, including a boundary router. The boundary router includes a machine shell, a circuit board, a circuit connection board and a wireless transmission module. The circuit motherboard, circuit connection board and wireless transmission module are located inside the machine shell, and the wireless transmission module is located in the circuit. The upper part of the connecting plate and the circuit connection board are above the main board of the circuit. The shell is equipped with a network line opening, a power supply opening, a LED indicator module and an antenna opening. The circuit connection board includes a power supply module, a connection board input module, a connection board output module and a USB module. The wireless transmission module includes an antenna module and a LoRa. The wireless module and the wireless module output module. The utility model can convert the data received by the border router into data format that can be transmitted in the IP network, and the transmission distance is long and does not need to be built on the complex network environment. It meets the needs of people in the production and life.

【技术实现步骤摘要】
将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器
本技术涉及路由器
，尤其涉及一种将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器。
技术介绍
据我国国土部门资料显示，我国大面积农田面积约为13.5亿亩。而市场上现有农业物联网设备由于高功耗、难组网、传输距离短等原因，不能被应用于此种应用场景之中，这使得该地区的农民长期面临着因种植技术传统导致作物易受天气、病虫害等影响，生产极为低质低效，进而大大降低农田的利用率。所谓农田利用率，是衡量一个地区或农业生产单位农业土地利用程度的指标，是从事农业生产领域的人普遍关注的问题。而农田的利用程度可因技术条件改变，采用较为先进的技术对农田进行管理意味着农田利用率高，相反，技术落后则农田利用率低。现有的路由器不能实现将边界路由器接收到的数据转换为能在IP网络中进行传输的数据格式，且传输距离短、需要依赖复杂的网络环境的搭建，满足不了人们在生产生活中的使用需求。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器，包括边界路由器，所述边界路由器包括机壳、电路主板、电路连接板和无线传输模块，电路主板、电路连接板和无线传输模块位于机壳内部，无线传输模块位于电路连接板的上方、电路连接板位于电路主板的上方，机壳上设有网线开口、电源开口、LED指示灯模块和天线开口，所述电路主板包括主板输入模块、SMSC(Ethernet控制器，提供10/100M的以太网支持)、网络模块、MCU(微控制单元)和microUSB模块，所述电路连接板包括电源模块、连接板输入模块、连接板输出模块和USB模块，所述无线传输模块包括天线模块、LoRa无线模块和无线模块输出模块，所述主板输入模块与连接板输出模块连接，所述microUSB模块与USB模块连接，所述连接板输入模块与无线模块输出模块连接，所述网络模块和网线连接，且所述网络模块将边界路由器接收到的数据通过IP网络传输到服务器进行数据的存储、处理和分析。优选的，在所述机壳正面设置有LED指示灯，具有on和off两种指示状态。优选的，所述网线开口设置在机壳的侧面，采用RJ45接口，用于将数据通过IP网络传输到服务器。优选的，所述天线开口设置在机壳的侧面，采用SMA模块(无线电天线模块)，用于接收节点传来的信号或数据。优选的，所述电源开口设置在机壳的背面，采用microUSB接口标准，用于给边界路由器供电。优选的，所述电路主板采用RaspberryPi3ModelB，内部集成MCU、SMSC、存储器、网线模块和microUSB模块。优选的，所述MCU采用BroadcomBCM2837，最高工作频率为1.2GHz，内置存储器和增强型IO端口。优选的，所述SMSC采用LAN9512的Ethernet控制器，提供10/100M的以太网支持。优选的，所述LoRa无线模块具有10通道(8xMulti-SF+1xStandardLoRa+1xFSK)数据传输，支持多信道多扩频因子并行接收。优选的，所述LoRa无线模块的输入信号功率不超过-13dBm，抗干扰能力强，传输距离远，满足-40℃至+85℃温度范围应用的要求。所述边界路由器提供接收节点数据和通过IP网络将数据传输至服务器的功能。其中，节点通过LoRa网络将数据传输至边界路由器。边界路由器对接收到的数据进行处理之后，将数据转换为能在IP网络中进行传输的数据格式，并通过IP网络将数据传输至服务器进行数据的存储、处理和分析。LoRa技术是实现边界路由器接收节点数据的关键部分。市场上常见的硬件设备大部分采用4G/3G/GPRS/ZigBee/WIFI等通讯模式。但是，这些无线通讯技术都因依赖复杂的网络环境的搭建、传输距离较短和功耗高等问题并不适合应用在大面积农田。因此，本技术采用LoRa技术进行数据传输，LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。由于其无需依赖复杂的网络环境的搭建、低功耗和远距离传输等突出的特点，使其对于大面积农田具有较高的适用性。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术提供了一种基于扩频的无线传输方法，通过LoRa模块射频功能可以使传感器数据采集节点无需依赖复杂的网络环境的搭建，即可实现数据的传输。其中，LoRa的工作频段为410-525Mhz；2、本技术提供了一种远距离数据传输的方法，通过LoRa模块能够实现20dBm的信号发射功率，边界路由器的数据传输距离可达到3.5公里，可通过边界路由器对节点的数据进行接收；3、本技术提供了一种将LoRa网络转换为IP网络的方法，通过对电路主板RaspberryPi3ModelB进行编程，能够实现将边界路由器接收到的数据转换为能在IP网络中进行传输的数据格式。优选的，通过SMSC能够实现将数据通过IP网络传送至服务器。本技术能够实现将边界路由器接收到的数据转换为能在IP网络中进行传输的数据格式，且传输距离较长、无需依赖复杂的网络环境的搭建，满足了人们在生产生活中的使用需求。附图说明图1为本技术的整体透视结构示意图；图2为本技术的整体结构示意图；图3为本技术边界路由器电路主板图；图4为本技术边界路由器电路连接板图；图5为本技术边界路由器无线传输模块图。图中：1机壳、2电路主板、3电路连接板、4无线传输模块、11网线开口、12电源开口、13LED指示灯模块、14天线开口、21主板输入模块、22SMSC、23网络模块、24MCU、25microUSB模块、31电源模块、32连接板输入模块、33连接板输出模块、34USB模块、41天线模块、42LoRa无线模块、43无线模块输出模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-5，将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器，包括边界路由器，边界路由器包括机壳1、电路主板2、电路连接板3和无线传输模块4，电路主板2、电路连接板3和无线传输模块4位于机壳1内部，无线传输模块4位于电路连接板3的上方，电路连接板3位于电路主板2的上方，机壳1上设有网线开口11、电源开口12、LED指示灯模块13和天线开口14，电路主板2包括主板输入模块21、SMSC22、网络模块23、MCU24和microUSB模块25，电路连接板3包括电源模块31、连接板输入模块32、连接板输出模块33和USB模块34，无线传输模块4包括天线模块41、LoRa无线模块42和无线模块输出模块43，主板输入模块21与连接板输出模块33连接，microUSB模块25与USB模块34连接，连接板输入模块32与无线模块输出模块43连接，网络模块23和网线连接，机壳1正面设置有LED指示灯，网线开口设置在机壳的一侧，且网线开口为RJ45接口，电路主板2为RaspberryPi3ModelB，内部集成MCU24、SMSC22、存储器、网线模块和microUSB模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器，包括边界路由器，其特征在于，所述边界路由器包括机壳(1)、电路主板(2)、电路连接板(3)和无线传输模块(4)，电路主板(2)、电路连接板(3)和无线传输模块(4)位于机壳(1)内部，无线传输模块(4)位于电路连接板(3)的上方，电路连接板(3)位于电路主板(2)的上方，机壳(1)上设有网线开口(11)、电源开口(12)、LED指示灯模块(13)和天线开口(14)，所述电路主板(2)包括主板输入模块(21)、SMSC(22)、网络模块(23)、MCU(24)和micro USB模块(25)，所述电路连接板(3)包括电源模块(31)、连接板输入模块(32)、连接板输出模块(33)和USB模块(34)，所述无线传输模块(4)包括天线模块(41)、LoRa无线模块(42)和无线模块输出模块(43)，所述主板输入模块(21)与连接板输出模块(33)连接，所述micro USB模块(25)与USB模块(34)连接，所述连接板输入模块(32)与无线模块输出模块(43)连接，所述网络模块(23)和网线连接。

【技术特征摘要】
1.将LoRa网络转换为IP网络的边界路由器，包括边界路由器，其特征在于，所述边界路由器包括机壳(1)、电路主板(2)、电路连接板(3)和无线传输模块(4)，电路主板(2)、电路连接板(3)和无线传输模块(4)位于机壳(1)内部，无线传输模块(4)位于电路连接板(3)的上方，电路连接板(3)位于电路主板(2)的上方，机壳(1)上设有网线开口(11)、电源开口(12)、LED指示灯模块(13)和天线开口(14)，所述电路主板(2)包括主板输入模块(21)、SMSC(22)、网络模块(23)、MCU(24)和microUSB模块(25)，所述电路连接板(3)包括电源模块(31)、连接板输入模块(32)、连接板输出模块(33)和USB模块(34)，所述无线传输模块(4)包括天线模块(41)、LoRa无线模块(42)和无线模块输出模块(43)，所述主板输入模块(21)与连接板输出模块(33)连接，所述microUSB模块(25)与USB模块(34)连接，所述连接板输入模块(32)与无线模块输出模块(43)连接，所述网络模块(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶，焦正杉，母璇，陈富凯，李世杰，季海鹏，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12