基于LoRa的数据传输终端及具有其的通信系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于LoRa的数据传输终端及具有其的通信系统，该数据传输终端包括：至少两个设备连接接口，各个设备连接接口均用于连接具有数据处理与通信功能的设备；LoRa模块，LoRa模块用于将设备的数据传输至外部或将从外部接收的数据传输至设备；模式选择单元，模式选择单元用于控制数据传输终端的通信方式的选择以及控制LoRa模块的模式选择；处理器，处理器分别与至少两个设备连接接口、LoRa模块和模式选择单元连接，处理器用于在LoRa模块和设备之间进行数据转发以及增加LoRa模块进行数据通信时所需的前导符。应用本发明专利技术的技术方案，以解决现有技术中数据传输终端功耗高、费效比低、覆盖范围小且无法快速实现不同串行接口之间的快速切换的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于LoRa的数据传输终端及具有其的通信系统
本专利技术涉及智能控制
，尤其涉及一种基于LoRa的数据传输终端及具有其的通信系统。
技术介绍
当今物联网技术在行业应用的比例逐年提高，渗透到生产制造、交通物流、健康医疗、消费电子、零售、汽车等应用行业。万物互联的时代正以极其迅速的脚步走进我们的生活。根据传输速率的不同，可将物联网业务区分为高速率业务、中速率业务和低速率业务。在传统的广域连接应用中，主要借助运营商提供的蜂窝网络进行数据传输。但仍有大量的设备应用是现有蜂窝网络技术无法满足的，比如水、电、气、热等计量表，市政管网、路灯、垃圾站点等公用设施，需要大范围部署且环境恶劣地方进行数据采集，以及偏僻的户外作业等。这些类型终端若采用现有运营商蜂窝网络进行联网，可能遇到如下问题。第一，网络信号不足，很多设备部署在人口稀少或环境复杂的区域，运营商网络覆盖盲区或信号强度不足，难以保障数据的稳定传输。第二，功耗高：大量设备需要电池供电，若采用蜂窝网络则需频繁更换电池，这在很多恶劣环境下很难实现。第三，费效比低：设备单次传输数据量极小，而且传输频次很低。目前蜂窝网络为高带宽设计，采用蜂窝网络要占用网络和码号资源，还会产生包月流量费用。现有技术中，市面上的数据传输终端DTU(DataTransferunit)主要以GPRS为主，GPRSDTU存在功耗高、费效比低等不足，尤其在网络覆盖盲区或信号强度不足的地方不能应用，同时GPRSDTU也不适用于需要大范围部署的地方。再者，现有的数据传输终端无法快速实现不同串行接口之间的快速切换，运行效率低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于LoRa的数据传输终端及具有其的通信系统，能够解决现有技术中数据传输终端功耗高、费效比低、覆盖范围小且无法快速实现不同串行接口之间的快速切换的技术问题。根据本专利技术的一方面，提供了一种基于LoRa的数据传输终端，该数据传输终端包括：至少两个设备连接接口，各个设备连接接口均用于连接具有数据处理与通信功能的设备；LoRa模块，LoRa模块用于将设备的数据传输至外部或将从外部接收的数据传输至设备；模式选择单元，模式选择单元用于控制数据传输终端的通信方式的选择以及控制LoRa模块的模式选择；处理器，处理器分别与至少两个设备连接接口、LoRa模块和模式选择单元连接，处理器用于在LoRa模块和设备之间进行数据转发以及增加LoRa模块进行数据通信时所需的前导符。进一步地，模式选择单元包括第一拨码开关、第二拨码开关和数字控制模拟开关芯片，第一拨码开关和第二拨码开关分别和数字控制模拟开关芯片连接，第一拨码开关用于控制数据传输终端的通信方式的选择，第二拨码开关用于控制LoRa模块的模式选择。进一步地，数据传输终端的通信方式包括从至少两个设备连接接口中选择一个设备连接接口进行数据的传输。进一步地，至少两个设备连接接口包括RS485接口和RS232接口，RS485接口用于连接配备RS485串行接口并具有数据处理与通信功能的第一设备；RS232接口用于连接配备RS232串行接口并具有数据处理与通信功能的第二设备。进一步地，第一拨码开关打开时，数字控制模拟开关芯片打开第一通道，RS485接口与LoRa模块进行通信；第一拨码开关关闭时，数字控制模拟开关芯片打开第二通道，RS232接口与LoRa模块进行通信。进一步地，LoRa模块的模式包括通信模式或配置模式，在通信模式下，LoRa模块用于将设备的数据传输至外部或将从外部接收的数据传输至设备；在配置模式下，模式选择单元用于配置LoRa模块的参数。进一步地，第二拨码开关打开时，LoRa模块进入配置模式；第二拨码开关关闭时，LoRa模块进入通信模式。进一步地，数据传输终端还包括电源模块，电源模块与处理器连接，电源模块用于对至少两个设备连接接口、LoRa模块和模式选择单元供电。根据本专利技术的另一方面，提供了一种通信系统，该通信系统包括至少两个基于LoRa的数据传输终端，数据传输终端为如上所述的数据传输终端。进一步地，至少两个数据传输终端之间采用透明传输方式或定点传输方式进行数据传输。应用本专利技术的技术方案，通过在数据传输终端DTU中采用基于LoRa的无线通信方式为用户提供数据传输功能，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少等特点，特别适用于区域内大范围部署的场景。再者，本专利技术的数据传输终端DTU以嵌入式系统为软件支撑平台，提供RS485和RS232接口，可直接连接设备，实现数据透明传输，从而解决了采用传统有线或无线网络技术进行网络建设时存在着设备铺设困难、投资大、不易维护等问题。此外，本专利技术的数据传输终端DTU具有模式选择单元，能够控制数据传输终端的通信方式的选择以及控制LoRa模块的模式选择，此种方式使得数据传输终端DTU在至少两个设备连接接口间快速切换，实现不同串行接口设备间的通信。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术的具体实施例提供的基于LoRa的数据传输终端的结构示意框图；图2示出了根据本专利技术的具体实施例提供的模式选择单元工作的流程框图；图3示出了根据本专利技术的具体实施例提供的数据传输终端之间采用透明传输方式进行数据传输的结构示意框图；图4示出了根据本专利技术的具体实施例提供的数据传输终端之间采用定点传输方式进行数据传输的结构示意框图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本专利技术。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本专利技术。在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。如图1所示，根据本专利技术的具体实施例提供了一种基于LoRa的数据传输终端，该数据传输终端包括至少两个设备连接接口、LoRa模块、模式选择单元和处理器，其中，各个设备连接接口均用于连接具有数据处理与通信功能的设备，LoRa模块用于将设备的数据传输至外部或将从外部接收的数据传输至设备，模式选择单元用于控制数据传输终端的通信方式的选择以及控制LoRa模块的模式选择，处理器分别与至少两个设备连接接口、LoRa模块和模式选择单元连接，处理器用于在LoRa模块和设备之间进行数据转发以及增加LoRa模块进行数据通信时所需的前导符。应用此种配置方式，通过在数据传输终端DTU中采用基于LoRa的无线通信方式为用户提供数据传输功能，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少等特点，特别适用于区域内大范围部署的场景。再者，本专利技术的数据传输终端DTU以嵌入式系统为软件支撑平台，提供RS485和RS232接口，可直接连接设备，实现数据透明传输，从而解决了采用传统有线或无线网络技术进行网络建设时存在着设备铺设困难、投资大、不易维护等问题。此外，本专利技术的数据传输终端DT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa的数据传输终端，其特征在于，所述数据传输终端包括：至少两个设备连接接口，各个所述设备连接接口均用于连接具有数据处理与通信功能的设备；LoRa模块，所述LoRa模块用于将所述设备的数据传输至外部或将从外部接收的数据传输至所述设备；模式选择单元，所述模式选择单元用于控制数据传输终端的通信方式的选择以及控制所述LoRa模块的模式选择；处理器，所述处理器分别与至少两个所述设备连接接口、所述LoRa模块和所述模式选择单元连接，所述处理器用于在所述LoRa模块和所述设备之间进行数据转发以及增加所述LoRa模块进行数据通信时所需的前导符。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa的数据传输终端，其特征在于，所述数据传输终端包括：至少两个设备连接接口，各个所述设备连接接口均用于连接具有数据处理与通信功能的设备；LoRa模块，所述LoRa模块用于将所述设备的数据传输至外部或将从外部接收的数据传输至所述设备；模式选择单元，所述模式选择单元用于控制数据传输终端的通信方式的选择以及控制所述LoRa模块的模式选择；处理器，所述处理器分别与至少两个所述设备连接接口、所述LoRa模块和所述模式选择单元连接，所述处理器用于在所述LoRa模块和所述设备之间进行数据转发以及增加所述LoRa模块进行数据通信时所需的前导符。2.根据权利要求1所述的基于LoRa的数据传输终端，其特征在于，所述模式选择单元包括第一拨码开关、第二拨码开关和数字控制模拟开关芯片，所述第一拨码开关和所述第二拨码开关分别和所述数字控制模拟开关芯片连接，所述第一拨码开关用于控制所述数据传输终端的通信方式的选择，所述第二拨码开关用于控制所述LoRa模块的模式选择。3.根据权利要求2所述的基于LoRa的数据传输终端，其特征在于，所述数据传输终端的通信方式包括从至少两个所述设备连接接口中选择一个所述设备连接接口进行数据的传输。4.根据权利要求3所述的基于LoRa的数据传输终端，其特征在于，至少两个设备连接接口包括RS485接口和RS232接口，所述RS485接口用于连接配备RS485串行接口并具有数据处理与通信功能的第一设备；所述RS232接口用于连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，曹际良，武春艳，张斌斌，赵越，田锟，路健，曾庆品，耿金枝，路巧红，黄玉蓉，李红旗，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院动力供应站，
类型：发明
国别省市：北京,11