一种基于TDMA的LORA数据通信方法技术

本发明专利技术公开了一种基于TDMA的LORA数据通信方法，属于信息技术领域。所述方法包括：网关向终端节点发送第一广播信息，第一广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量和第一已注册的终端节点数，网关根据网络节点容量分配时隙；终端节点接收网关发送的第一广播信息；终端节点根据已存储的时隙信息确定第一数据传输窗口的时隙信息；终端节点根据数据采集指令和第一数据传输窗口的时隙信息向网关发送数据信息；解决了发射采用随机方式，各个终端节点之间会产生冲突，在终端节点数量增加时，传输效率急剧下降的问题；达到了终端节点在抄表的时隙里面完全不会冲突的效果，提高了数据传输的准确率和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TDMA的LORA数据通信方法
本专利技术实施例涉及信息
，特别涉及一种基于TDMA的LORA数据通信方法。
技术介绍
LORA(LongRangeRadio，远距离无线电)是物联网领域一种广泛使用的通信技术。TDMA(TimeDivisionMultipleAccess，时分多路复用)时分多址是把时间分割成周期性的帧，每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号。对于基于LORA技术的网络，包含三个组成要素：终端节点、网关以及后台服务器。网关通过标准IP连接来接入后台服务器；终端和网关之间通过LORA协议交互信息。对终端节点来说，数据传输方法，通常如下：终端节点在每次上行后都会紧跟两个短暂的下行接收窗口，以此实现双向传输。传输时隙是由终端节点在有传输需要时安排，附加一定的随机延时(即ALOHA协议)。这种方法要求应用在终端节点上行传输后的很短时间内进行服务器的下行传输。服务器在其他任何时间进行的下行传输都得等终端的下一次上行。在实现本专利技术实施例的过程中，专利技术人发现
技术介绍
至少存在以下问题：上述数据传输方法在支持表计(集抄/点抄)应用过程中，并不理想。这种方法更多的考虑接收方向的数据传输，也即数据下行：从网关到节点。上述方法在省电方面符合物联网/表计的要求，但其发射采用随机方式，各个终端节点之间会产生冲突，在终端节点数量增加时，传输效率急剧下降。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术实施例提供了一种基于TDMA的LORA数据通信方法。所述技术方案如下：网关向终端节点发送第一广播信息，第一广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量和第一已注册的终端节点数，网关根据网络节点容量分配时隙；终端节点接收网关发送的第一广播信息；终端节点根据已存储的时隙信息确定第一数据传输窗口的时隙信息；终端节点根据数据采集指令和第一数据传输窗口的时隙信息向网关发送数据信息。可选的，该方法还包括：当终端节点为未注册的终端节点，未注册的终端节点根据网络节点容量和第一已注册的终端节点数计算获得第一注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点根据第一注册窗口的时隙信息向网关发送注册请求；网关接收注册请求，向未注册的终端节点发送确认信息，确认信息中携带第一注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点接收确认信息，向网关发送反馈信息，反馈信息携带第一注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点存储第一注册窗口的时隙信息；网关接收反馈信息，网关将未注册的终端节点的唯一标识和第一注册窗口的时隙信息对应存储，完成注册。可选的，第一注册窗口的时隙信息分为第一子时隙、第二子时隙和第三子时隙，该方法还包括：未注册的终端节点通过第一子时隙向网关发送注册请求；网关接收注册请求，通过第二子时隙向未注册的终端节点发送确认信息，确认信息中携带第一注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点接收确认信息，通过第三子时隙向网关发送反馈信息，反馈信息携带第一注册窗口的时隙信息；网关接收反馈信息。可选的，当终端节点为未注册的终端节点，未注册的终端节点根据网络节点容量和第一已注册的终端节点数计算获得第一注册窗口的时隙信息，还包括：未注册的终端节点计算随机数；随机数为正整数，小于等于网络节点容量与第一已注册的终端节点数之差；未注册的终端节点根据第一已注册的终端节点数、随机数确定第一注册窗口的时隙信息。可选的，该方法还包括：网关向终端节点发送第二广播信息，第二广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量、第一已注册的终端节点数和第二已注册的终端节点数，网关根据网络节点容量分配时隙；终端节点接收网关发送的第二广播信息；终端节点根据已存储的时隙信息确定第二数据传输窗口的时隙信息；终端节点根据数据采集指令和第二数据传输窗口的时隙信息向网关发送数据信息。可选的，该方法还包括：当终端节点为未注册的终端节点，未注册的终端节点根据网络节点容量、第一已注册的终端节点数和第二已注册的终端节点数计算获得第二注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点根据第二注册窗口的时隙信息向网关发送注册请求；网关接收注册请求，向未注册的终端节点发送确认信息，确认信息中携带第二注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点接收确认信息，向网关发送反馈信息，反馈信息携带第二注册窗口的时隙信息；未注册的终端节点存储第二注册窗口的时隙信息；网关接收反馈信息，网关将未注册的终端节点的唯一标识和第二注册窗口的时隙信息对应存储，完成注册。可选的，第一广播信息还包含时隙调整指令，该方法还包括：网关向终端节点发送的第一广播信息中携带时隙调整指令；终端节点接收第一广播信息，获得时隙调整指令；终端节点根据时隙调整指令调整已存储的时隙信息；终端节点向网关发送时隙调整确认信息；网关接收时隙调整确认信息，对应调整终端节点的唯一标识和时隙信息。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过网关向终端节点发送第一广播信息，第一广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量和第一已注册的终端节点数，网关根据网络节点容量分配时隙；终端节点接收网关发送的第一广播信息；终端节点根据已存储的时隙信息确定第一数据传输窗口的时隙信息；终端节点根据数据采集指令和第一数据传输窗口的时隙信息向网关发送数据信息；解决了发射采用随机方式，各个终端节点之间会产生冲突，在终端节点数量增加时，传输效率急剧下降的问题；达到了终端节点在抄表的时隙里面完全不会冲突的效果，提高了数据传输的准确率和效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本专利技术一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图；图2是本专利技术另一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图；图3是本专利技术另一个实施例提供的时隙分配示意图；图4是本专利技术另一个实施例提供的时隙分配示意图；图5是本专利技术另一个实施例提供的时隙划分示意图；图6是本专利技术另一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图；图7是本专利技术另一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图；图8是本专利技术另一个实施例提供的时隙分配示意图；图9是本专利技术另一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图；图10是本专利技术另一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图；图11是本专利技术另一个实施例提供的时隙分配示意图；图12是本专利技术另一个实施例提供的时隙分配示意图；图13是本专利技术另一个实施例提供的时隙分配示意图；图14是本专利技术一个实施例提供的一种终端节点的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。请参考图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种基于TDMA的LORA数据通信方法的方法流程图。该数据通信方法，包括：步骤102，网关向终端节点发送第一广播信息，第一广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量和第一已注册的终端节点数，网关根据网络节点容量分配时隙；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TDMA的LORA数据通信方法，其特征在于，所述方法包括：网关向终端节点发送第一广播信息，所述第一广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量和第一已注册的终端节点数，所述网关根据所述网络节点容量分配时隙；所述终端节点接收所述网关发送的所述第一广播信息；所述终端节点根据已存储的时隙信息确定第一数据传输窗口的时隙信息；所述终端节点根据所述数据采集指令和所述第一数据传输窗口的时隙信息向所述网关发送数据信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于TDMA的LORA数据通信方法，其特征在于，所述方法包括：网关向终端节点发送第一广播信息，所述第一广播信息包含时间同步信息、数据采集指令、网络节点容量和第一已注册的终端节点数，所述网关根据所述网络节点容量分配时隙；所述终端节点接收所述网关发送的所述第一广播信息；所述终端节点根据已存储的时隙信息确定第一数据传输窗口的时隙信息；所述终端节点根据所述数据采集指令和所述第一数据传输窗口的时隙信息向所述网关发送数据信息。2.根据权利要求1所述的一种基于TDMA的LORA数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述终端节点为未注册的终端节点，所述未注册的终端节点根据所述网络节点容量和所述第一已注册的终端节点数计算获得第一注册窗口的时隙信息；所述未注册的终端节点根据所述第一注册窗口的时隙信息向所述网关发送注册请求；所述网关接收所述注册请求，向所述未注册的终端节点发送确认信息，所述确认信息中携带所述第一注册窗口的时隙信息；所述未注册的终端节点接收所述确认信息，向所述网关发送反馈信息，所述反馈信息携带所述第一注册窗口的时隙信息；所述未注册的终端节点存储所述第一注册窗口的时隙信息；所述网关接收所述反馈信息，所述网关将所述未注册的终端节点的唯一标识和所述第一注册窗口的时隙信息对应存储，完成注册。3.根据权利要求2所述的一种基于TDMA的LORA数据通信方法，其特征在于，所述第一注册窗口的时隙信息分为第一子时隙、第二子时隙和第三子时隙，所述方法还包括：所述未注册的终端节点通过所述第一子时隙向所述网关发送注册请求；所述网关接收所述注册请求，通过所述第二子时隙向所述未注册的终端节点发送确认信息，所述确认信息中携带所述第一注册窗口的时隙信息；所述未注册的终端节点接收所述确认信息，通过所述第三子时隙向所述网关发送反馈信息，所述反馈信息携带所述第一注册窗口的时隙信息；所述网关接收所述反馈信息。4.根据权利要求2或3所述的一种基于TDMA的LORA数据通信方法，其特征在于，所述当所述终端节点为未注册的终端节点，所述未注册的终端节点根据所述网络节点容量和所述第一已注册的终端节点数计算获得第一注册窗口的时隙信息，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江义，陈阜东，章一简，
申请(专利权)人：无锡灵龙芯物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32