一种通讯网关和LoRa节点控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种通讯网关和LoRa节点控制系统。通讯网关包括主控电路，以及与主控电路连接的LoRa通讯模块和BACnet通讯模块。通过主控电路对经LoRa通讯模块接收的来自LoRa节点的第一数据进行LoRa到BACnet协议转换并发送给BACnet通讯模块以进而发送给BACnet设备，以及对经BACnet通讯模块接收的来自BACnet设备的第二数据进行BACnet到LoRa协议转换并发送给LoRa通讯模块以进而发送给LoRa节点，实现LoRa节点与BACnet设备之间的通讯。通过实现LoRa与BACnet之间的协议转换，本发明专利技术的通讯网关可高效地实现LoRa节点与BACnet设备之间的通信。

A communication gateway and Lora node control system

【技术实现步骤摘要】
一种通讯网关和LoRa节点控制系统
本专利技术涉及通信控制
，特别是一种通讯网关和LoRa节点控制系统。
技术介绍
BACnet(ADataCommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetwork)是建筑自动化与控制网络的数据通信协议，它可以使不同厂商的控制产品(如暖通空调、照明、消防、门禁和安全防范等设备)集成到统一的系统中实现设备的互操作。BACnet协议的优势在应用层，由于采用标准模型，其安装和维护更为简易，且扩展性与兼容性大大增强。因此，BACnet协议已广泛应用于楼宇空调、热力管网、洁净室、实验室、手术室、煤矿地热利用等领域。LoRa(LongRange)是低功耗广域网(Low-PowerWide-AreaNetwork，LPWAN)通信技术的一种，是Semtech公司于2013年发布的超长距离低功耗数据传输技术。LoRa有远距离、低功耗以及低成本等优势。特别地，LoRa的传输距离范围长达15至20公里，使用免牌照的频段，且基础设施以及节点/终端的成本低，这些都使得LoRa在末端极具优势，节省布线，大大降低使用成本。因此，将BACnet和LoRa通信技术结合起来，基于BACnet建立主系统并以LoRa为末端的应用将能最大程度地发挥两者的优势，实现对LoRa节点的有效控制，具有很高的应用价值。然而，目前还没有出现可高效地实现LoRa节点与BACnet设备之间的通信的方案。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的通信网关和LoRa节点控制系统。本专利技术的一个目的在于提供了一种可高效地实现LoRa节点与BACnet设备之间的通讯的通讯网关。本专利技术的一个进一步的目的在于通过通讯网关的变量缓存方案，提高通讯网关的响应速度，进而提高LoRa节点与BACnet设备之间的通讯效率。本专利技术的另一个目的在于将该通讯网关应用于LoRa末端节点，从而实现对LoRa末端节点的合理有效控制。根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种通讯网关，应用于LoRa节点与BACnet设备之间的通讯，通讯网关包括：主控电路，以及与主控电路连接的LoRa通讯模块和BACnet通讯模块；其中，LoRa通讯模块配置为接收来自LoRa节点的第一数据并将第一数据发送至主控电路；BACnet通讯模块配置为接收BACnet设备发送的第二数据并将第二数据发送至主控电路；主控电路配置为对接收的第一数据进行LoRa到BACnet协议转换得到转换后的第一数据，并将转换后的第一数据发送至BACnet通讯模块，以及对接收的第二数据进行BACnet到LoRa协议转换得到转换后的第二数据，并将转换后的第二数据发送至LoRa通讯模块；LoRa通讯模块还配置为将接收的转换后的第二数据发送至LoRa节点；BACnet通讯模块还配置为将接收的转换后的第一数据发送至BACnet设备。可选地，主控电路内包含变量存储区；第一数据为LoRa节点的变量数据；主控电路还配置为对接收的LoRa节点的变量数据进行LoRa到BACnet协议的数据映射和变换得到转换后的变量数据，并将转换后的变量数据缓存于变量存储区中；主控电路还配置为响应于经BACnet通讯模块发送至的来自BACnet设备的数据请求从变量存储区中读取相应的转换后的变量数据并发送至BACnet通讯模块，进而BACnet通讯模块将转换后的变量数据发送至BACnet设备。可选地，主控电路内置有指定逻辑文件；主控电路还配置为根据指定逻辑文件对LoRa节点的变量数据进行逻辑运算得到变量结果，将变量结果存储至变量存储区，并将变量结果发送至LoRa通讯模块，进而LoRa通讯模块将变量结果发送至与变量结果对应的变量挂接的LoRa节点。可选地，BACnet通讯模块包括：RS485接口模块，配置为将转换后的第一数据转换为BACnetMS/TP协议格式的数据并将转换得到的BACnetMS/TP协议格式的数据发送至BACnet设备，以及将从BACnet设备接收的BACnetMS/TP协议格式的第二数据发送至主控电路，以实现LoRa节点与BACnet设备之间的BACnetMS/TP通讯；和/或以太网接口模块，配置为将转换后的第一数据发送至网络侧的BACnet设备，并将来自网络侧的BACnet设备的第二数据发送至主控电路，以实现LoRa节点与BACnet设备之间的BACnetUDP通讯。可选地，RS485接口模块包括：RS485收发芯片、以及与RS485收发芯片连接的隔离电源和光耦；以太网接口模块包括：相连接的以太网接口芯片和网络变压器。可选地，LoRa通讯模块包括：第一LoRa收发器，配置为可在第一状态与第二状态之间进行切换；当第一LoRa收发器处于第一状态时，第一LoRa收发器配置为接收来自主控电路的数据并将所接收的数据下发至LoRa节点；当第一LoRa收发器处于第二状态时，第一LoRa收发器配置为接收来自LoRa节点的数据并将所接收的数据发送至主控电路；以及第二LoRa收发器，配置为仅接收来自LoRa节点的数据并将所接收的数据发送至主控电路。可选地，主控电路包括：中央处理器；拨码开关，与中央处理器连接，配置为设定LoRa节点和BACnet设备的通讯地址；非易失性存储器，与中央处理器连接；以及晶振，与中央处理器连接，配置为向中央处理器提供工作脉冲。可选地，主控电路还包括与中央处理器连接的扩展随机存取存储器。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种LoRa节点控制系统，包括：上文任一项的通讯网关；以及至少一个LoRa末端节点，与通讯网关无线连接，配置为采集数据并将所采集的数据发送给通讯网关；通讯网关配置为根据来自LoRa末端节点的数据进行逻辑判断生成控制命令，并将控制命令发送给LoRa末端节点，从而实现对LoRa末端节点的控制。根据本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种LoRa节点控制系统，包括：上文任一项的通讯网关；至少一个LoRa末端节点，与通讯网关无线连接，配置为采集数据并将所采集的数据发送给通讯网关；以及BACnet控制器，与通讯网关连接，配置为从通讯网关获取LoRa末端节点采集的数据，根据该采集的数据进行逻辑判断生成控制命令，并经由通讯网关将控制命令发送给LoRa末端节点，从而实现对LoRa末端节点的控制。本专利技术实施例提出的通讯网关中，通过LoRa通讯模块接收来自LoRa节点的第一数据并将第一数据发送至主控电路，通过BACnet通讯模块接收BACnet设备发送的第二数据并将第二数据发送至主控电路，并通过主控电路对接收的第一数据进行LoRa到BACnet协议转换得到转换后的第一数据并发送至BACnet通讯模块，以及对接收的第二数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通讯网关，应用于LoRa节点与BACnet设备之间的通讯，其特征在于，所述通讯网关包括：/n主控电路，以及与所述主控电路连接的LoRa通讯模块和BACnet通讯模块；其中，/n所述LoRa通讯模块配置为接收来自所述LoRa节点的第一数据并将所述第一数据发送至所述主控电路；/n所述BACnet通讯模块配置为接收所述BACnet设备发送的第二数据并将所述第二数据发送至所述主控电路；/n所述主控电路配置为对接收的所述第一数据进行LoRa到BACnet协议转换得到转换后的第一数据，并将所述转换后的第一数据发送至所述BACnet通讯模块，以及对接收的所述第二数据进行BACnet到LoRa协议转换得到转换后的第二数据，并将所述转换后的第二数据发送至所述LoRa通讯模块；/n所述LoRa通讯模块还配置为将接收的所述转换后的第二数据发送至所述LoRa节点；/n所述BACnet通讯模块还配置为将接收的所述转换后的第一数据发送至所述BACnet设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种通讯网关，应用于LoRa节点与BACnet设备之间的通讯，其特征在于，所述通讯网关包括：
主控电路，以及与所述主控电路连接的LoRa通讯模块和BACnet通讯模块；其中，
所述LoRa通讯模块配置为接收来自所述LoRa节点的第一数据并将所述第一数据发送至所述主控电路；
所述BACnet通讯模块配置为接收所述BACnet设备发送的第二数据并将所述第二数据发送至所述主控电路；
所述主控电路配置为对接收的所述第一数据进行LoRa到BACnet协议转换得到转换后的第一数据，并将所述转换后的第一数据发送至所述BACnet通讯模块，以及对接收的所述第二数据进行BACnet到LoRa协议转换得到转换后的第二数据，并将所述转换后的第二数据发送至所述LoRa通讯模块；
所述LoRa通讯模块还配置为将接收的所述转换后的第二数据发送至所述LoRa节点；
所述BACnet通讯模块还配置为将接收的所述转换后的第一数据发送至所述BACnet设备。


2.根据权利要求1所述的通讯网关，其特征在于，所述主控电路内包含变量存储区；所述第一数据为所述LoRa节点的变量数据；
所述主控电路还配置为对接收的所述LoRa节点的变量数据进行LoRa到BACnet协议的数据映射和变换得到转换后的变量数据，并将所述转换后的变量数据缓存于所述变量存储区中；
所述主控电路还配置为响应于经所述BACnet通讯模块发送至的来自所述BACnet设备的数据请求从所述变量存储区中读取相应的所述转换后的变量数据并发送至所述BACnet通讯模块，进而所述BACnet通讯模块将所述转换后的变量数据发送至所述BACnet设备。


3.根据权利要求2所述的通讯网关，其特征在于，所述主控电路内置有指定逻辑文件；
所述主控电路还配置为根据所述指定逻辑文件对所述LoRa节点的变量数据进行逻辑运算得到变量结果，将所述变量结果存储至所述变量存储区，并将所述变量结果发送至所述LoRa通讯模块，进而所述LoRa通讯模块将所述变量结果发送至与所述变量结果对应的变量挂接的所述LoRa节点。


4.根据权利要求1所述的通讯网关，其特征在于，所述BACnet通讯模块包括：
RS485接口模块，配置为将所述转换后的第一数据转换为BACnetMS/TP协议格式的数据并将转换得到的BACnetMS/TP协议格式的数据发送至所述BACnet设备，以及将从所述BACnet设备接收的BACnetMS/TP协议格式的第二数据发送至所述主控电路，以实现所述LoRa节点与所述BACnet设备之间的BACnetMS/TP通讯；和/或
以太网接口模块，配置为将所述转换后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张青，李锦文，张义农，马俊杰，董世运，
申请(专利权)人：北京和欣运达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11