基于LoRa定位的多层网关数据传输系统及方法技术方案

本发明专利技术属于物联网通信领域，涉及基于LoRa定位的多层网关数据传输系统及方法，所述系统包括LoRa终端，LoRa主网关和多个LoRa副网关以及网络服务器和应用服务器；终端采用TDMA时分多址技术在各自分配的时隙内与至少三个副网关通信；每个主网关连接有三个副网关；主网关通过TCP/IP与服务器连接；主网关向DTU传输数据，当DTU处于工作状态时，主网关向DTU持续发送数据，当DTU处于休眠状态时，主网关进行数据保存并等待DTU唤醒后再次进行数据传输；DTU通过无线网络将数据传输到网络服务器；应用服务器接收网络服务器传输的数据，并计算出终端的定位位置；本发明专利技术将网关进行多层处理，提高了网关稳定性、数据安全性和传输效率。

【技术实现步骤摘要】
基于LoRa定位的多层网关数据传输系统及方法
本专利技术涉及一种基于LoRa(LongRange)定位的多层网关数据传输系统及方法，具有组网便捷、低成本广覆盖的特点，用于低功耗、广覆盖、低成本的物联网系统，可为农业、交通、建筑等行业服务，属于计算机和通信

技术介绍
随着物联网通信技术、智能硬件及传感设备的不断发展，物联网逐渐进入各行各业，使得万物互连成为可能。但是对于一些偏远地区的工程场地，如建筑施工、环境监测、资源探勘等，通信成本高、网络信号差、通信距离短，是导致此类物联网项目无法开展或有效实施的主要原因。根据目前可知的通信范围和通信协议，将物联网网关分为两类：短程网关和远程网关。短程网关基于中短程通信协议，典型中短程通信协议，如：Wi-Fi(Wireless-Fidelity)、紫蜂协议(ZigBee)和蓝牙(Bluetooth)。它们各自具有优势，但是具有共同的缺点，无法做到长距离通信。远距离网关是以工作在未授权频谱下的LoRa、SigFox，以及工作在授权频谱下，3GPP(The3rdGenerationPartner本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa定位的多层网关数据传输系统，其特征在于，所述系统包括LoRa终端，由LoRa主网关和多个LoRa副网关构成的多层分布式网关，以及网络服务器、应用服务器；所述LoRa终端与所述LoRa副网关之间采用星型网络架构连接，并采用TDMA机制将时间分为互不相交的时隙；每个终端在各自分配好的时隙内与至少三个LoRa副网关通信，并在其他时隙休眠；每个LoRa主网关连接有三个LoRa副网关；所述LoRa主网关通过TCP/IP与所述服务器连接；所述LoRa主网关向DTU传输数据，当DTU处于工作状态时，所述LoRa主网关向DTU持续发送数据，当DTU处于休眠状态时，所述LoRa主网关进行数据...

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa定位的多层网关数据传输系统，其特征在于，所述系统包括LoRa终端，由LoRa主网关和多个LoRa副网关构成的多层分布式网关，以及网络服务器、应用服务器；所述LoRa终端与所述LoRa副网关之间采用星型网络架构连接，并采用TDMA机制将时间分为互不相交的时隙；每个终端在各自分配好的时隙内与至少三个LoRa副网关通信，并在其他时隙休眠；每个LoRa主网关连接有三个LoRa副网关；所述LoRa主网关通过TCP/IP与所述服务器连接；所述LoRa主网关向DTU传输数据，当DTU处于工作状态时，所述LoRa主网关向DTU持续发送数据，当DTU处于休眠状态时，所述LoRa主网关进行数据保存并等待DTU唤醒进入工作状态后再次进行数据传输；所述DTU通过无线网络将数据传输到网络服务器；所述应用服务器接收网络服务器传输的数据，并计算出所述LoRa终端的定位位置。


2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa定位的多层网关数据传输系统，其特征在于，所述LoRa主网关包括第一MCU单元、通信模块、第一定位模块、第一时钟模块、第一LoRa射频模块和第一FLASH闪存；所述第一MCU单元通过USART连接通信模块、通过I2C连接第一定位模块和第一时钟模块、通过SPI连接两个第一LoRa射频模块和第一FLASH闪存。


3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa定位的多层网关数据传输系统，其特征在于，所述LoRa副网关包括第二MCU单元、第二定位模块、第二时钟模块、第二LoRa射频模块和第二FLASH闪存；所述第二MCU单元通过I2C连接第二定位模块和第二时钟模块、通过SPI连接两个第二LoRa射频模块和第二FLASH闪存。


4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa定位的多层网关数据传输系统，其特征在于，所述终端包括传感器、第三MCU单元、第三LoRa射频模块、第三时钟模块和第三FLASH闪存；所述第三MCU单元连接有传感器，所述第三MCU单元通过I2C连接第三时钟模块、通过SPI连接两个第三LoRa射频模块和第三FLASH闪存。


5.一种基于LoRa定位的多层网关数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
基于TDMA机制，在同一个信道下划分出多个时隙；
每个LoRa终端独享一个时隙并采用跳频扩频技术主动将数据发送给至少三个LoRa副网关；
对每个LoR...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭大芹，赵雪志，储希贤，何彦琦，刘雪梅，杜子禹，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50