一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统，包括LoRa模块、数据处理模块和FLASH模块，所述LoRa模块包括LoRa收发控制器、发送缓冲器、接收缓冲器和天线配置模块，数据处理模块分别连接FLASH模块、LoRa收发控制器、发送缓冲器和接收缓冲器，本实用新型专利技术定时1小时进行一次通信质量检测，并更新各LoRa设备的发射和接收最佳状态，也检测了本设备的最优链路设备。提升各个LoRa设备在组网系统中的通信质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统
本技术涉及数据传输
，具体是一种基于LORA数据采集系统自诊断系统。
技术介绍
LoRaWAN是LoRaWideAreaNetwork(LoRa广域网)的简称，是基于LoRa技术的一种通信协议。它主要包括三个层次的通信实体：LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器。如智能水表，智能电表等LoRa终端，和楼层的LoRa网关，可以远程进行水电表的抄录，抄表人员奔波的辛苦。LoRa组网实现的特性是远距离传输，在空旷场所可以达8km，城市中传输也能达到数公里，主要是因为LoRa射频的扩频和主频490MHZ，其波长较长，衍射穿透能力强，但是也存在着使用环境影响，从而导致LoRa传输数据的不稳定性和不可控性因素的存在；LoRa组网中LoRa网关对各个LoRa终端设备进行心跳检测也只是单链接检验，仅能识别设备连上和连不上的问题，对于LoRa终端设备移位，老化等因素通信数据不能接受时，不能更好的解决等。目前市场上的主要技术缺点如下：(一)终端与网关单链路连接，数据传输质量可靠性不高：LoRa组网系统中LoRa设备发送或者接收阻断，虽然有重复发送的，但是还是降低有传输效率，如果设备老化，或者设备周围遮挡物影响等情况影响，可能导致LoRa终端设备收不到LoRa网关发送的请求，或者LoRa终端设备发送的数据LoRa网关接收不到的情况，目前这种单链接的方式，在无线传输中存在传输质量风险。(二)系统没有自我诊断能力：目前LoRa组网系统，采用心跳包监测方式可以实现基础的链路通信问题检验，仅仅能判断出LoRa终端和网关之间是否通信正常而已。(三)系统没有对链路质量评估：因系统目前只有心跳包监测的方式，只能LoRa终端和LoRa网关之间单链路正常与否，不能对LoRa系统中各链路通信质量进行评估，也不能让各个LoRa设备之间链路进行通信质量监测，所以各LoRa设备不能形成自我诊断和系统的自我识别。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于LORA数据采集系统自诊断系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统，包括LoRa模块、数据处理模块和FLASH模块，所述LoRa模块包括LoRa收发控制器、发送缓冲器、接收缓冲器和天线配置模块，数据处理模块分别连接FLASH模块、LoRa收发控制器、发送缓冲器和接收缓冲器。作为本技术的进一步技术方案：所述LoRa模块采用SX1278为核心LoRa芯片。作为本技术的进一步技术方案：所述数据处理模块采用STM32F407CBT6芯片。作为本技术的进一步技术方案：所述天线配置模块还连接外部天线。作为本技术的进一步技术方案：所述外部天线为490MHZ天线。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、提升LoRa组网的最优通信质量：通过定时对各个LoRa设备在通信质量检测，动态的调整各个LoRa设备的收发增益，使得组网系统中每个LoRa设备对纵向和横向链路通信的质量为最优状态。2、降低LoRa设备的大增益数据发送或接受所产生的功耗：通过动态收发增益的调整，相比按照最大增益发射的LoRa设备，发射增益20dB降低15dB，发射功耗降低70mW；接收增益最大-148dB降低至-100dB，接收功耗降低390mW；LoRa终端收发增益动态调整平均降低大约350mW，如果3.3V锂电池供电，可以连续持续大约4-5天的LoRa供电；3、提升LoRa设备异常自诊断：LoRa系统组网中，通过定时对各个LoRa设备在通信质量检测，可以判断出异常的LoRa设备，并通过网络自诊断，可以识别出问题LoRa设备的主要问题，便于系统的整体维护工作。附图说明图1是本技术的整体结构方框图。图2为本设计的工作流程图。图3为LORA终端和LORA终端之间的通信原理图。图4为LORA网关的电路图。图5为LORA终端的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，实施例1：一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统，包括LoRa模块、数据处理模块和FLASH模块，所述LoRa模块包括LoRa收发控制器、发送缓冲器、接收缓冲器和天线配置模块，数据处理模块分别连接FLASH模块、LoRa收发控制器、发送缓冲器和接收缓冲器，天线配置模块还连接外部天线。外部天线为490MHZ天线。LoRa模块采用SX1278为核心LORA芯片。数据处理模块采用STM32F407CBT6芯片。通过数据采集及处理模块对LoRa模块的配置，控制及收发数据，根据调制SX1278芯片的收发增益，发送测试指令并计时，当接收数据时，将推算通信质量评估，并存入FLASH中，每隔1小时进行一次通信质量评估，实时更新flash中，并在正常的数据采集时，需在flash中读取当前的传输质量最佳的发送增益值，并按照此增益值配置SX1278芯片的发送增益，提升各个LoRa设备的传输质量。在检测中各LoRa设备的最优链路设备出现变动，将对信息进行最近LoRa网关上报，LoRa网关自动对之前的LoRa设备进行检测，如果检测不到，列该设备为问题设备，需要通过该设备之前上报的最佳链路设备对其检测，可对异常问题诊断，数据代发(由最佳链路设备代网关进行数据采集)，指令执行以及异常报警(一个设备出现报警信息，每个设备都有最佳链路设备，最佳链路设备连着最佳链路设备，导致全系统组网内的LoRa设备都出现警报信息)。下面是LoRa设备与通信质量最优的LoRa终端地址关系表：实施例2，在实施例1的基础上，本设计的通信质量检测方法如下：LoRa组网系统首先需要对每个LoRa设备进行组网的唯一识别码编码，编码以L01到L99的编码方式开展，L01-L30为LoRa网关或基站，L31-L99表示LoRa终端设备，通过组网中纵向链路是每个LoRa网关对每个LoRa终端设备的通信质量评估，横向链路是每个LoRa终端设备对其他每个LoRa终端设备的通信质量评估。LoRa组网系统中通信质量评估主要是通过LoRa设备相互发送测试数据，由LoRa终端自己评估各链路中通信质量信息，如LO2的LoRa网关对L51的LoRa终端设备在发射增益调节范围内发送的一串数据，数据格式如下“L51+A(100个)”，当L51的LORA设备接收到数据后，将接收到数据将地址更改后直接返回。L02接收到L51的LoRa终端设备的数据，同样再次返回给L51的LoRa终端设备，在两个设备之间在固定的发收增益下如下图所示，在L02的Lo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统，包括LoRa模块、数据处理模块和FLASH模块，其特征在于，所述LoRa模块包括LoRa收发控制器、发送缓冲器、接收缓冲器和天线配置模块，数据处理模块分别连接FLASH模块、LoRa收发控制器、发送缓冲器和接收缓冲器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统，包括LoRa模块、数据处理模块和FLASH模块，其特征在于，所述LoRa模块包括LoRa收发控制器、发送缓冲器、接收缓冲器和天线配置模块，数据处理模块分别连接FLASH模块、LoRa收发控制器、发送缓冲器和接收缓冲器。


2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa数据采集系统自诊断系统，其特征在于，所述LoRa模块采用SX1278为核心LoRa芯片。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智超，程科，
申请(专利权)人：上海会山信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31