优化无线长距离广域网(LoRaWAN)上远程终端设备的电池消耗制造技术

长距离无线网络通过与中继器终端设备组成配对，将远程终端设备的数据中继到网关，从而延长了最远程终端设备的电池寿命。降低中继器终端的电池寿命，以延长远程终端设备的电池寿命。分析服务器选择电池电量差高于阈值的一对终端设备，从远程终端设备到中继器终端设备所需的传输能量比到网关的传输能量少。能量或路径损耗是根据终端设备的地理位置和地形或障碍物来估计的。通过选择需要最低传输能量的中继器终端设备，来删除远程终端设备的冗余配对。一个新配置被发送到远程终端设备。具有较高扩频因子(SF)的新配置可以补偿到中继器的路径损耗较大的配对。路径损耗较大的配对。路径损耗较大的配对。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优化无线长距离广域网(LoRaWAN)上远程终端设备的电池消耗


[0001]本专利技术涉及无线网络，特别涉及网络终端设备的电池优化。

技术介绍

[0002]常见的无线网络，WiFi范围限于距离100米以下，蓝牙的范围限于几米。如LoRaWAN(Long Range Wide Area Network，长距离广域网)的网络标准可以有更大的地理范围，例如城市地区内为5公里，或障碍物较少的农村地区为15公里。
[0003]具有电池供电的终端设备的无线网络被广泛部署。终端设备可以是数据需求相对较低的物联网(Internet
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Things，IoT)设备，允许电池为终端设备供电长达数年，之后才需要更换电池或重新充电。长距离网络如LoRaWAN可以通过使用啁啾扩频调制(chirp spread spectrum modulation)等技术来增强IoT设备的节电能力。
[0004]图1显示一种现有技术的长距离网络。终端设备10是与网关20进行无线通信的小型电池供电设备。终端设备10可以监视各种电器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种长距离无线网络管理器，包括：网络目录数据库，其具有将数据无线发送到网关的终端设备的地理位置和电池电量的记录；配置对数据库，其存储用于标识减速器终端设备和中继器终端设备的配对记录，并存储所述减速器终端设备的新配置，所述新配置用于从所述减速器终端设备向所述中继器终端设备发送数据，所述新配置用于替换从所述中继器终端设备直接向所述网关发送数据的旧配置；分析服务器，其生成潜在的终端设备配对，其中一个潜在配对中的所述中继器终端设备的电池电量减去所述减速器终端设备的电池电量的差大于一个电池电量阈值；路径损耗估计器，其为潜在配对产生从所述减速器终端设备到所述中继器终端设备的估计路径损耗，并去除其估计路径损耗高于路径损耗阈值的潜在配对；其中，用于每个减速器终端设备的分析服务器通过选择到所述中继器终端设备的最低估计路径损耗的潜在配对来生成新配对；所述分析服务器通过使用从所述减速器终端设备到所述中继器终端设备的所述估计路径损耗，来选择针对所述路径损耗估计器的估计路径损耗进行调整的传输配置设置，以生成每个新配对的新配置，所述分析服务器将所述新配置连同所述新配对中的减速器终端设备的标识符和中继器终端设备的标识符写入所述配置对数据库；网络服务器，其对于每一新配对，将所述新配置发送给所述减速器终端设备，将所述中继器终端设备的标识符以及发送数据给所述中继器终端设备的命令一起发送给所述减速器终端设备，所述网络服务器还向所述中继器终端设备发送一个命令，以将从所述减速器终端设备接收到的数据与所述中继器终端设备的数据一起中继到所述网关；从而，所述减速器终端设备被重新配置，使其通过所述中继器终端设备发送数据，以减少传输能量和延长所述减速器终端设备的电池寿命。2.根据权利要求1所述的长距离无线网络管理器，其中所述网络目录数据库存储包括所述终端设备的纬度、经度和高度的地理位置；其中，所述路径损耗估计器根据高度差异作为函数来计算增加所述估计路径损耗的值，以考虑城市地区中的建筑障碍。3.根据权利要求1所述的长距离无线网络管理器，其中所述电池电量阈值是至少20％。4.根据权利要求1所述的长距离无线网络管理器，其中所述分析服务器还包括：不可用配对检测器，其检测所述减速器终端设备和所述中继器终端设备的不可用配对，当所述不可用配对不再满足所述电池电量阈值时，或者当所述不可用配对的所述估计路径损耗不再是最低估计路径损耗或低于所述路径损耗阈值时，所述不可用配对检测器就检测到不可用配对；其中，所述网络服务器向所述中继器终端设备发送解除配对命令，所述解除配对命令被转发到所述不可用配对中的减速器终端设备，所述网络服务器还发送一个旧配置，使所述减速器终端设备使用所述旧配置直接向所述网关发送数据，在所述中继器终端设备处理了所述解除配对命令后，不再转发来自所述减速器终端设备的数据。5.根据权利要求4所述的长距离无线网络管理器，其中所述旧配置存储在所述配置对数据库中，所述网络服务器在生成带有所述旧配置的解除配对命令时，从所述配置对数据
库中读取所述旧配置，以发送给所述不可用配对中的减速器终端设备。6.根据权利要求1所述的长距离无线网络管理器，其中所述分析服务器还将具有所述新配置的新能量存储在所述配置对数据库中，所述新能量是将数据从所述减速器终端设备传输到所述中继器终端设备所需的估计能量。7.根据权利要求6所述的长距离无线网络管理器，其中由所述路径损耗估计器产生的估计路径损耗作为所述新能量存储在所述配置对数据库中，或者用于产生所述新能量。8.根据权利要求6所述的长距离无线网络管理器，其中所述网络目录数据库还存储旧配置，用于从终端设备直接向所述网关发送数据的。9.根据权利要求8所述的长距离无线网络管理器，其中所述网络目录数据库还存储旧能量，用于从终端设备直接向所述网关发送数据；其中，所述配置对数据库还存储所述旧能量，用于从所述减速器终端设备直接向所述网关发送数据。10.根据权利要求9所述的长距离无线网络管理器，其中所述分析服务器从所述网络目录数据库读取所述旧能量，并删除旧能量小于新能量的潜在配对，所述旧能量是从所述减速器终端设备直接向所述网关发送数据的能量，所述新能量是从所述减速器终端设备向所述中继器终端设备发送数据所需的能量。11.根据权利要求10所述的长距离无线网络管理器，其中所述网关包括距离终端设备最近的网关，所述最近的网关选自不同地理位置的多个网关。12.根据权利要求10所述的长距离无线网络管理器，其中所述终端设备包括长距离广域网(LoRaWAN)中的电池供电的终端设备，并且其中数据是使用射频(RF)信号无线传输的。13.一种用于重新配置长距离无线网络以延长终端设备的最坏情况下的电池寿命的方法，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：林德荣，杨积奇，黄德福，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：