LoRa无线中继通信系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及通信技术领域，公开了一种LoRa无线中继通信系统、方法及装置，以实现LoRa无线设备的远距离通信功能。本发明专利技术基于LoRa无线中继器执行下述步骤：解析源于LoRa无线协调器的主机命令的分类；然后根据主机命令的不同类别进行相应的处理，如果是第一类主机命令，执行相应的自身操作；如果是第二类主机命令中的无返回信息指令，将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后切换回本地频段；如果是读取信息的指令，则将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后，等待相应的返回信息的指令返回后再切换回本地频段，然后以本地频段向上一网络中继该返回信息的指令。

【技术实现步骤摘要】
LoRa无线中继通信系统、方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种LoRa无线中继通信系统、方法及装置。
技术介绍
LoRa是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术，具有传输距离远、低功耗、电池寿命长、多节点和抗干扰能力强等特性。能实现设备的数据采集、远程通讯和数据转发。随着我国高速公路的快速发展和城镇建设的加快，隧道照明和城镇道路照明迅猛增加，所用到的照明灯具、传感设备、通风设备等现场设备也逐渐增加。为了提高隧道照明和城镇道路照明系统施工便捷性、达到隧道亮度平滑控制以满足隧道安全行车要求、以及为了提高隧道照明维护的便捷性，已有基于LoRa无线技术的设备应用到隧道照明和城镇道路照明的灯具控制领域。同时，为了克服功能简单、通讯方式单一的无线传感器所存在的远距离与低功耗矛盾，已有基于LoRa无线技术的设备应用到隧道照明和城镇道路照明的现场设备的信息采集领域。现有的LoRa无线单灯控制器和LoRa无线采集器实现了一定长距离内的LoRa无线控制与采集技术，但是由于LoRa无线信号会随距离的增长而减弱以及LoRa无线信号遇隧道弯道会衰减的局限性，在一些距离超过2公里的隧道以及道路内无法通过一台LoRa无线协调器实现全局控制与采集。
技术实现思路
本专利技术目的在于公开一种LoRa无线中继通信系统、方法及装置，以实现LoRa无线设备的远距离通信功能。为实现上述目的，本专利技术公开了一种LoRa无线中继通信系统，包括：系统主机、LoRa无线协调器和处于所述LoRa无线协调器直接通信范围内的第一类LoRa智能终端，所述LoRa无线协调器用于根据主机命令发起LoRa无线通信；所述系统还包括：至少一个基于LoRa中继的子网，其中至少一个子网具有至少一个所述LoRa无线协调器直接通信范围外的第二类LoRa智能终端，且相邻子网之间的第二类LoRa智能终端采用不同的通信频段以降低串扰；在任一所述第二类LoRa智能终端所对应的上一级网络中，存在至少一个LoRa无线中继器；各所述LoRa无线中继器的通信频段能在本级子网与下级子网的不同频段之间进行切换；各所述LoRa无线中继器包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：步骤S1、解析源于LoRa无线协调器的主机命令的分类，所述主机命令的类别包括用于执行自身操作不转发处理的第一类主机命令与需转发至相邻子网的第二类主机命令，所述第二类主机命令包括无返回信息指令、读取信息的指令和返回信息的指令；步骤S2、根据所述主机命令的不同类别进行相应的处理，具体包括：如果是第一类主机命令，执行相应的自身操作；如果是第二类主机命令中的无返回信息指令，将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后切换回本地频段；如果是读取信息的指令，则将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后，等待相应的返回信息的指令返回后再切换回本地频段，然后以本地频段向上一网络中继该返回信息的指令；以此类推，直至该返回信息的指令最终经所述LoRa无线协调器传送至所述系统主机。为达上述目的，本专利技术还公开一种LoRa无线中继通信方法，包括：步骤S0、部署LoRa无线中继通信系统；所述LoRa无线中继通信系统包括：系统主机、LoRa无线协调器和处于所述LoRa无线协调器直接通信范围内的第一类LoRa智能终端，所述LoRa无线协调器用于根据主机命令发起LoRa无线通信；至少一个基于LoRa中继的子网，其中至少一个子网具有至少一个所述LoRa无线协调器直接通信范围外的第二类LoRa智能终端，且相邻子网之间的第二类LoRa智能终端采用不同的通信频段以降低串扰；在任一所述第二类LoRa智能终端所对应的上一级网络中，存在至少一个LoRa无线中继器；各所述LoRa无线中继器的通信频段能在本级子网与下级子网的不同频段之间进行切换；所述方法还包括各所述LoRa无线中继器执行下述步骤：步骤S1、解析源于LoRa无线协调器的主机命令的分类，所述主机命令的类别包括用于执行自身操作不转发处理的第一类主机命令与需转发至相邻子网的第二类主机命令，所述第二类主机命令包括无返回信息指令、读取信息的指令和返回信息的指令；步骤S2、根据所述主机命令的不同类别进行相应的处理，具体包括：如果是第一类主机命令，执行相应的自身操作；如果是第二类主机命令中的无返回信息指令，将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后切换回本地频段；如果是读取信息的指令，则将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后，等待相应的返回信息的指令返回后再切换回本地频段，然后以本地频段向上一网络中继该返回信息的指令；以此类推，直至该返回信息的指令最终经所述LoRa无线协调器传送至所述系统主机。为达上述目的，本专利技术还公开一种LoRa无线中继器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：步骤S1、解析源于LoRa无线协调器的主机命令的分类，所述主机命令的类别包括用于执行自身操作不转发处理的第一类主机命令与需转发至相邻子网的第二类主机命令，所述第二类主机命令包括无返回信息指令、读取信息的指令和返回信息的指令；步骤S2、根据所述主机命令的不同类别进行相应的处理，具体包括：如果是第一类主机命令，执行相应的自身操作；如果是第二类主机命令中的无返回信息指令，将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后切换回本地频段；如果是读取信息的指令，则将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后，等待相应的返回信息的指令返回后再切换回本地频段，然后以本地频段向上一网络中继该返回信息的指令。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术在现有LoRa无线传输技术的基础上，开发了可转发LoRa主机命令的无线中继器，实现子网级联的同时，也实现了LoRa无线设备的远距离通信功能，便于系统主机对各子网内的LoRa智能终端实现集中控制和统一调度。在本专利技术的级联方向上，处于LoRa无线协调器与最末一级子网之间的各级子网至少具有一个LoRa无线中继器，尤其是当安装距离超过相关LoRa无线设备的通信距离以及在隧道弯道处LoRa无线设备的无线信号衰减时，LoRa无线中继器可对无线主机命令进行转发，使LoRa无线通信更加稳定可靠。2、本专利技术相邻子网之间的第二类LoRa智能终端采用不同的通信频段，且各所述LoRa无线中继器的通信频段能在本级子网与下级子网的不同频段之间进行切换，藉此可降低相邻子网之间的串扰，并确保指令中继传输的方向性。3、本专利技术的LoRa无线中继器能根据不同的主机命令进行差异化的智能处理，并可以广播机制将相关指令一次性中继至下一子网的各节点，在通信频段的切换上灵活、高效并准确地执行了系统主机的操作意图。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LoRa无线中继通信系统，包括：系统主机、LoRa无线协调器和处于所述LoRa无线协调器直接通信范围内的第一类LoRa智能终端，所述LoRa无线协调器用于根据主机命令发起LoRa无线通信；其特征在于，还包括：/n至少一个基于LoRa中继的子网，其中至少一个子网具有至少一个所述LoRa无线协调器直接通信范围外的第二类LoRa智能终端，且相邻子网之间的第二类LoRa智能终端采用不同的通信频段以降低串扰；/n在任一所述第二类LoRa智能终端所对应的上一级网络中，存在至少一个LoRa无线中继器；各所述LoRa无线中继器的通信频段能在本级子网与下级子网的不同频段之间进行切换；/n各所述LoRa无线中继器包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：/n步骤S1、解析源于LoRa无线协调器的主机命令的分类，所述主机命令的类别包括用于执行自身操作不转发处理的第一类主机命令与需转发至相邻子网的第二类主机命令，所述第二类主机命令包括无返回信息指令、读取信息的指令和返回信息的指令；/n步骤S2、根据所述主机命令的不同类别进行相应的处理，具体包括：/n如果是第一类主机命令，执行相应的自身操作；/n如果是第二类主机命令中的无返回信息指令，将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后切换回本地频段；如果是读取信息的指令，则将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后，等待相应的返回信息的指令返回后再切换回本地频段，然后以本地频段向上一网络中继该返回信息的指令；以此类推，直至该返回信息的指令最终经所述LoRa无线协调器传送至所述系统主机。/n...

【技术特征摘要】
1.一种LoRa无线中继通信系统，包括：系统主机、LoRa无线协调器和处于所述LoRa无线协调器直接通信范围内的第一类LoRa智能终端，所述LoRa无线协调器用于根据主机命令发起LoRa无线通信；其特征在于，还包括：
至少一个基于LoRa中继的子网，其中至少一个子网具有至少一个所述LoRa无线协调器直接通信范围外的第二类LoRa智能终端，且相邻子网之间的第二类LoRa智能终端采用不同的通信频段以降低串扰；
在任一所述第二类LoRa智能终端所对应的上一级网络中，存在至少一个LoRa无线中继器；各所述LoRa无线中继器的通信频段能在本级子网与下级子网的不同频段之间进行切换；
各所述LoRa无线中继器包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤S1、解析源于LoRa无线协调器的主机命令的分类，所述主机命令的类别包括用于执行自身操作不转发处理的第一类主机命令与需转发至相邻子网的第二类主机命令，所述第二类主机命令包括无返回信息指令、读取信息的指令和返回信息的指令；
步骤S2、根据所述主机命令的不同类别进行相应的处理，具体包括：
如果是第一类主机命令，执行相应的自身操作；
如果是第二类主机命令中的无返回信息指令，将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后切换回本地频段；如果是读取信息的指令，则将该主机命令以下一子网的频段中继至下一子网后，等待相应的返回信息的指令返回后再切换回本地频段，然后以本地频段向上一网络中继该返回信息的指令；以此类推，直至该返回信息的指令最终经所述LoRa无线协调器传送至所述系统主机。


2.根据权利要求1所述的LoRa无线中继通信系统，其特征在于，沿着所述主机命令的中继方向，所述LoRa无线协调器与各奇数级子网采用同一奇数级频段，各偶数级子网采用同一偶数级频段。


3.根据权利要求1或2所述的LoRa无线中继通信系统，其特征在于，所述第一类智能终端包括以下的任意一种或任意组合：
LoRa无线单灯控制器；
LoRa无线数据采集器；
LoRa无线LED控制装置。


4.根据权利要求1或2所述的LoRa无线中继通信系统，其特征在于，所述第二类智能终端包括以下的任意一种或任意组合：
LoRa无线单灯控制器；
LoRa无线数据采集器；
LoRa无线LED控制装置。


5.根据权利要求1或2所述的LoRa无线中继通信系统，其特征在于，所述LoRa无线中继器包括：与所述处理器连接的电源模块、看门狗电路及LoRa无线模块，所述电源模块还与所述看门狗电路和所述LoRa无线模块连接。


6.一种LoRa无线中继通信方法，其特征在于，包括：
步骤S0、部署LoRa无线中继通信系统；
所述LoRa无线中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟志强，刘小可，李端峰，周华安，何湘桂，罗峰笑，郑瑶，
申请(专利权)人：中津沛科建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43