一种可自组网的LoRa中继通信装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可自组网的LoRa中继通信装置，包括核心处理器和一些配合核心处理器的外围模块，核心处理器采用高性能Arm芯片，外围通信模块包括负责传感器接入的LoRaWAN接入通信模块、负责自组网及中继通信的LoRa高速中继通信模块以及负责有线通道数据传输的以太网模块和4G无线公网通信模块；其中LoRa高速中继通信模块由2颗LoRa高速通信射频模块和1颗高性能MCU组成。本实用新型专利技术通过LoRa高速中继通信模块实现多个通信装置之间的自组网，完成自组网后，装置之间可通过该模块互传数据，自组网的装置当中只需要部分装置能通过4G/以太网通道与核心网平台相连。

【技术实现步骤摘要】
一种可自组网的LoRa中继通信装置
本技术涉及一种通信辅助装置，尤其涉及一种可自组网的LoRa中继通信装置。
技术介绍
当前LoRa通信装置主要以星形组网的方式接入各类LoRa传感器或通信模块，LoRa装置之间无法进行级联或中继通信，每个装置与核心网云平台之间的数据交互都是通过4G或以太网通信完成的，这种网络通信方式给物联网业务的现场网络部署及覆盖带来了极大的挑战。很多低功耗物联网业务传感器都安装在比较偏僻的地方，比如农村、地下室、井道、电缆井等，在很多场景下往往运营商的4G信号质量不佳，需要使用其他方式解决业务数据上传问题。综上所述，急需一种能进行自组网的物联网传感网络，其中可自组网的通信装置设备是整体网络架构中的关键节点，而当前LoRa物联网装置，通常存在上行通信方式单一、无法自组网、装置选址局限性大等问题。
技术实现思路
本技术为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种通过LoRa中继装置可的自组网通信功能，可实现在不同装置之间的数据中继交互，方便现场物联网覆盖时，装置选址及传感器接入的可自组网的LoRa中继通信装置。本技术的技术方案：一种可自组网的LoRa中继通信装置，包括核心处理器和一些配合核心处理器的外围通信模块，所述核心处理器采用高性能Arm芯片，所述外围通信模块包括负责传感器接入的LoRaWAN接入通信模块、负责自组网及中继通信的LoRa高速中继通信模块以及负责有线通道数据传输的以太网模块和4G无线公网通信模块；其中LoRa高速中继通信模块由2颗LoRa高速通信射频模块和1颗高性能MCU组成；其拥有邻居自组网装置搜索、身份认证、路由表建立和数据中继传输功能。优选地，所述LoRa高速中继通信模块中的2颗LoRa高速通信射频模块前端加入射频混合匹配电路，实现单天线全双工通信，其中一颗LoRa射频模块负责数据发送，另一个负责数据接收。本技术使用2颗LoRa高速通信射频模块和外围混合匹配电路，实现单天线全双工通信，确保装置通信效率的情况下，使通信装置结构简单，安装部署方便；使用高性能MCU对两颗LoRa射频模块进行控制，同时负责中继通信模块的数据收发调配和控制，形成硬件模块化的设计，方便后续硬件升级或维护。优选地，在LoRa高速通信射频模块的前端加入PA放大器，增强射频发射功率，高性能MCU控制PA放大器的功率输出。本技术增加可变PA放大器，使中继装置能根据业务需要调整发射功率，既能满足大范围覆盖需求，也能进行小范围组网通信。优选地，2颗LoRa高速通信射频模块的后端通过SPI接口与高性能MCU相连，高性能MCU控制两颗LoRa射频模块进行数据收发和时钟同步。优选地，所述高性能MCU的外围接入高精度温补晶振，为射频模块提供精确时钟源，即使在温度变化大的区域，也能有效抑制射频模块的频偏，提高中继通信的稳定性，降低丢包率。本技术在高性能MCU的外围接入高精度温补晶振，增强模块的环境适应能力，在温度变化大的环境下，有效抑制无线频偏，提高中继通信的稳定性，减少丢包率，使中继通信的覆盖范围增加。本技术通过LoRa高速中继通信模块实现多个通信装置之间的自组网，完成自组网后，装置之间可通过该模块互传数据，自组网的装置当中只需要部分装置能通过4G/以太网通道与核心网平台相连，其他装置可通过中继通信网络传输数据给拥有4G/以太网传输能力的装置；现场布网选址方便，无需考虑安装位置的4G/以太网覆盖情况，可自由选点安装。附图说明图1为本技术的硬件功能框图；图2为本技术中LoRa高速中继通信模块的功能框图；图3为本技术使用后的自组网中继通信网络拓扑图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的说明，但并不是对本技术保护范围的限制。如图1-3所示，一种可自组网的LoRa中继通信装置，包括核心处理器和一些配合核心处理器的外围通信模块，所述核心处理器采用高性能Arm芯片，所述外围通信模块包括负责传感器接入的LoRaWAN接入通信模块、负责自组网及中继通信的LoRa高速中继通信模块以及负责有线通道数据传输的以太网模块和4G无线公网通信模块；其中LoRa高速中继通信模块由2颗LoRa高速通信射频模块和1颗高性能MCU组成；其拥有邻居自组网装置搜索、身份认证、路由表建立和数据中继传输功能。所述LoRa高速中继通信模块中的2颗LoRa高速通信射频模块前端加入射频混合匹配电路，实现单天线全双工通信，其中一颗LoRa射频模块负责数据发送，另一个负责数据接收。本技术使用2颗LoRa高速通信射频模块和外围混合匹配电路，实现单天线全双工通信，确保装置通信效率的情况下，使通信装置结构简单，安装部署方便；使用高性能MCU对两颗LoRa射频模块进行控制，同时负责中继通信模块的数据收发调配和控制，形成硬件模块化的设计，方便后续硬件升级或维护。在LoRa高速通信射频模块的前端加入PA放大器，增强射频发射功率，高性能MCU控制PA放大器的功率输出。本技术增加可变PA放大器，使中继装置能根据业务需要调整发射功率，既能满足大范围覆盖需求，也能进行小范围组网通信。2颗LoRa高速通信射频模块的后端通过SPI接口与高性能MCU相连，高性能MCU控制两颗LoRa射频模块进行数据收发和时钟同步。所述高性能MCU的外围接入高精度温补晶振，为射频模块提供精确时钟源，即使在温度变化大的区域，也能有效抑制射频模块的频偏，提高中继通信的稳定性，降低丢包率。本技术在高性能MCU的外围接入高精度温补晶振，增强模块的环境适应能力，在温度变化大的环境下，有效抑制无线频偏，提高中继通信的稳定性，减少丢包率，使中继通信的覆盖范围增加。本技术用于电力抄表、传感器数据采集和配网运行环境监控。本技术通过LoRa高速中继通信模块实现多个通信装置之间的自组网，完成自组网后，装置之间可通过该模块互传数据，自组网的装置当中只需要部分装置能通过4G/以太网通道与核心网平台相连，其他装置可通过中继通信网络传输数据给拥有4G/以太网传输能力的装置；现场布网选址方便，无需考虑安装位置的4G/以太网覆盖情况，可自由选点安装。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自组网的LoRa中继通信装置，其特征在于：其包括核心处理器和一些配合核心处理器的外围通信模块，所述核心处理器采用高性能Arm芯片，所述外围通信模块包括负责传感器接入的LoRaWAN接入通信模块、负责自组网及中继通信的LoRa高速中继通信模块以及负责有线通道数据传输的以太网模块和4G无线公网通信模块；其中LoRa高速中继通信模块由2颗LoRa高速通信射频模块和1颗高性能MCU组成；其拥有邻居自组网装置搜索、身份认证、路由表建立和数据中继传输功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种可自组网的LoRa中继通信装置，其特征在于：其包括核心处理器和一些配合核心处理器的外围通信模块，所述核心处理器采用高性能Arm芯片，所述外围通信模块包括负责传感器接入的LoRaWAN接入通信模块、负责自组网及中继通信的LoRa高速中继通信模块以及负责有线通道数据传输的以太网模块和4G无线公网通信模块；其中LoRa高速中继通信模块由2颗LoRa高速通信射频模块和1颗高性能MCU组成；其拥有邻居自组网装置搜索、身份认证、路由表建立和数据中继传输功能。


2.根据权利要求1所述的一种可自组网的LoRa中继通信装置，其特征在于：所述LoRa高速中继通信模块中的2颗LoRa高速通信射频模块前端加入射频混合匹配电路，实现单天线全双工通信，其中一颗LoRa射频模块负责数据发...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜浩东，刘佳，刘丽斌，陈洵，黄富，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44