一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，LoRa设备包括LoRa网关、LoRa中继器、LoRa终端；LoRa网关分别与LoRa中继器、LoRa终端无线连接，并与后台服务器通讯；LoRa中继器在LoRa设备之间做无线数据转发；LoRa终端连接多个485设备；组网方法包括以下步骤：对LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据无线设备ID对空中数据进行收发处理；响应于接收到的同步唤醒信号，将LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输。本发明专利技术实施例能够有效地降低无线通信网络组网设备部署的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法及系统
本专利技术涉及无线通信
，尤其是涉及基于LoRa设备的无线通信网络组网方法及系统。
技术介绍
低功耗广域网络LPWAN(LowPowerWideAreaNetwork)是一种专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的无线网络。LPWAN可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4/5G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等。其中，LoRa是由美国Semtech公司开发的一种基于1GHz以下的低功耗远距离数据传输技术，具有低功耗、低成本与传输距离远等特点，传输距离可达1～20公里，城区内1～2公里。随着2015年LoRa联盟成立以及LoRa芯片的推出，物联网呈现了爆发式发展的态势。但是经过5年的发展，物联网项目落地难，实施周期长的问题始终未得到有效的解决。目前在国内主要应用的LoRa技术存在以下问题：LoRa技术对LoRaWAN网关资源要求高，导致网关成本高；而且由于采用星型网架构而不支持无线中继，在诸多无线环境恶劣的行业或场景中无法实现终端的百分百接入，若是为了几个无法接入的终端额外增加LoRaWAN网关，将导致成本大幅增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，以解决现有无线通信网络组网方法成本过高的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，所述LoRa设备包括LoRa网关、LoRa中继器、LoRa终端；所述LoRa网关分别与LoRa中继器、LoRa终端无线连接，并与后台服务器通讯；所述LoRa中继器在所述LoRa设备之间做无线数据转发；所述LoRa终端连接多个485设备；所述组网方法，包括以下步骤：对所述LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据所述无线设备ID对空中数据进行收发处理；响应于接收到的同步唤醒信号，将所述LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输；根据在无线空中协议的配置码中预设的加密方式配置位进行公钥加密/解密或私钥加密/解密，以确保无线数据传输的数据安全；通过在发送方和接收方的空中协议数据中增设预设字节的信道号以防信道数据串扰；在所述LoRa设备上设置固定配置频点并控制所述LoRa设备在以最低无线速率侦听到目标地址所属的数据包时，根据接收到的跳频命令改变当前信道；在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点满足预设的自动跳频条件时，则切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信；在所述LoRa设备的所述LoRa网关接收到所述后台服务器下发的命令时，将所述命令中的流水号填入所述空中协议中，将接收方根据所述命令生成的命令应答的流水号填入到所述控制协议中，根据所述控制协议中的流水号识别每一命令以及对后台服务器的命令作出对应的应答。在本专利技术的其中一种实施例中，所述对所述LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据所述无线设备ID对空中数据进行收发处理；具体为：发送方设置空中数据，并将所述空中数据发送至接收方；其中，所述空中数据包括但不限于接收无线设备ID、发送无线设备ID和无线路由；接收方收到所述空中数据后，若所述空中数据的接收无线设备ID是自身无线设备ID或广播设备ID则进行处理，否则不予处理；处理时，若所述空中数据中的接收无线设备ID是自身无线设备ID则处理数据并返回应答，否则根据所述空中数据中的无线路由进行转发。在本专利技术的其中一种实施例中，所述响应于接收到的同步唤醒信号，将所述LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输，具体为：设定所述LoRa设备的统一信道号，在根据预设的周期控制所述LoRa设备进入休眠模式后，在检测到所述LoRa设备的统一信道号中存在所述LoRa设备自身的同步唤醒信号时，控制所述LoRa设备由休眠模式切换为工作模式。在本专利技术的其中一种实施例中，所述根据在无线空中协议的配置码中预设的加密方式配置位进行公钥加密/解密或私钥加密/解密，以确保无线数据传输的数据安全，还包括：若所述LoRa设备预设的加密方式为私钥加密，则根据所述LoRa设备预设的公钥检测所述LoRa设备的状态信息以及信号强度。在本专利技术的其中一种实施例中，所述在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点满足预设的自动跳频条件时，则切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信，具体为：在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点不干净，则等待预设的时间重新检测，在等待次数超过预设次数时，切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信。本专利技术的第二实施例提供了一种基于LoRa设备的无线通信网络组网系统，所述LoRa设备包括LoRa网关、LoRa中继器、LoRa终端；所述LoRa网关分别与LoRa中继器、LoRa终端无线连接，并与后台服务器通讯；所述LoRa中继器在所述LoRa设备之间做无线数据转发；所述LoRa终端连接多个485设备；所述后台服务器，包括：无线寻址模块，用于对所述LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据所述无线设备ID对空中数据进行收发处理；模式切换模块，用于响应于接收到的同步唤醒信号，将所述LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输；加密/解密模块，用于根据在无线空中协议的配置码中预设的加密方式配置位进行公钥加密/解密或私钥加密/解密，以确保无线数据传输的数据安全；信道号预设模块，用于通过在发送方和接收方的空中协议数据中增设预设字节的信道号以防信道数据串扰；信道改变模块，用于在所述LoRa设备上设置固定配置频点并控制所述LoRa设备在以最低无线速率侦听到目标地址所属的数据包时，根据接收到的跳频命令改变当前信道；频点切换模块，用于在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点满足预设的自动跳频条件时，则切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信；并发处理模块，用于在所述LoRa设备的所述LoRa网关接收到所述后台服务器下发的命令时，将所述命令中的流水号填入所述空中协议中，将接收方根据所述命令生成的命令应答的流水号填入到所述控制协议中，根据所述控制协议中的流水号识别每一命令以及对后台服务器的命令作出对应的应答。在本专利技术的其中一种实施例中，所述无线寻址模块，具体用于：发送方设置空中数据，并将所述空中数据发送至接收方；其中，所述空中数据包括但不限于接收无线设备ID、发送无线设备ID和无线路由；接收方收到所述空中数据后，若所述空中数据的接收无线设备ID是自身无线设备ID或广播设备ID则进行处理，否则不予处理；处理时，若所述空中数据中接收无线设备ID是自身无线设备ID则处理数据并返回应答，否则根据所述空中数据中的无线路由进行转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，其特征在于，/n所述LoRa设备包括LoRa网关、LoRa中继器、LoRa终端；/n所述LoRa网关分别与LoRa中继器、LoRa终端无线连接，并与后台服务器通讯；所述LoRa中继器在所述LoRa设备之间做无线数据转发；所述LoRa终端连接多个485设备；/n所述组网方法，包括以下步骤：/n对所述LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据所述无线设备ID对空中数据进行收发处理；/n响应于接收到的同步唤醒信号，将所述LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输；/n根据在无线空中协议的配置码中预设的加密方式配置位进行公钥加密/解密或私钥加密/解密，以确保无线数据传输的数据安全；/n通过在发送方和接收方的空中协议数据中增设预设字节的信道号以防信道数据串扰；/n在所述LoRa设备上设置固定配置频点并控制所述LoRa设备在以最低无线速率侦听到目标地址所属的数据包时，根据接收到的跳频命令改变当前信道；/n在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点满足预设的自动跳频条件时，则切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信；/n在所述LoRa设备的所述LoRa网关接收到所述后台服务器下发的命令时，将所述命令中的流水号填入所述空中协议中，将接收方根据所述命令生成的命令应答的流水号填入到所述控制协议中，根据所述控制协议中的流水号识别每一命令以及对所述后台服务器的命令作出对应的应答。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，其特征在于，
所述LoRa设备包括LoRa网关、LoRa中继器、LoRa终端；
所述LoRa网关分别与LoRa中继器、LoRa终端无线连接，并与后台服务器通讯；所述LoRa中继器在所述LoRa设备之间做无线数据转发；所述LoRa终端连接多个485设备；
所述组网方法，包括以下步骤：
对所述LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据所述无线设备ID对空中数据进行收发处理；
响应于接收到的同步唤醒信号，将所述LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输；
根据在无线空中协议的配置码中预设的加密方式配置位进行公钥加密/解密或私钥加密/解密，以确保无线数据传输的数据安全；
通过在发送方和接收方的空中协议数据中增设预设字节的信道号以防信道数据串扰；
在所述LoRa设备上设置固定配置频点并控制所述LoRa设备在以最低无线速率侦听到目标地址所属的数据包时，根据接收到的跳频命令改变当前信道；
在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点满足预设的自动跳频条件时，则切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信；
在所述LoRa设备的所述LoRa网关接收到所述后台服务器下发的命令时，将所述命令中的流水号填入所述空中协议中，将接收方根据所述命令生成的命令应答的流水号填入到所述控制协议中，根据所述控制协议中的流水号识别每一命令以及对所述后台服务器的命令作出对应的应答。


2.如权利要求1所述的基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，其特征在于，所述对所述LoRa设备配置用于无线空中寻址的无线设备ID，根据所述无线设备ID对空中数据进行收发处理；具体为：
发送方设置空中数据，并将所述空中数据发送至接收方；其中，所述空中数据包括但不限于接收无线设备ID、发送无线设备ID和无线路由；
接收方收到所述空中数据后，若所述空中数据的接收无线设备ID是自身无线设备ID或广播设备ID则进行处理，否则不予处理；处理时，若所述空中数据中的接收无线设备ID是自身无线设备ID则处理数据并返回应答，否则根据所述空中数据中的无线路由进行转发。


3.如权利要求1所述的LoRa设备的无线通信网络组网方法，其特征在于，所述响应于接收到的同步唤醒信号，将所述LoRa设备从休眠模式切换为工作模式以进行无线数据传输，具体为：
设定所述LoRa设备的统一信道号，在根据预设的周期控制所述LoRa设备进入休眠模式后，在检测到所述LoRa设备的统一信道号中存在所述LoRa设备自身的同步唤醒信号时，控制所述LoRa设备由休眠模式切换为工作模式。


4.如权利要求1所述的基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，其特征在于，所述根据在无线空中协议的配置码中预设的加密方式配置位进行公钥加密/解密或私钥加密/解密，以确保无线数据传输的数据安全，还包括：
若所述LoRa设备预设的加密方式为私钥加密，则根据所述LoRa设备预设的公钥检测所述LoRa设备的状态信息以及信号强度。


5.如权利要求1所述的基于LoRa设备的无线通信网络组网方法，其特征在于，所述在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前发送频点满足预设的自动跳频条件时，则切换所述当前发送频点到预设干净频点进行通信，具体为：
在所述LoRa设备发送无线数据之前，若检测到当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄京定，陈祥宇，
申请(专利权)人：广州旋坤信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44