本发明专利技术涉及物联网技术，揭露了一种Lora组网冲突规避方法、装置、电子设备以及存储介质，所述方法包括：获取频段及时间域，对频段及时间域进行划分，得到通信信道及时隙，从通信信道中随机选取目标通信信道接收终端数据；对时隙进行组合，得到时隙帧，并统计时隙帧的帧长度，根据帧长度选取随机数以及目标时隙；对目标时隙进行监听，根据结果判断目标时隙是否被占用；在目标时隙未被占用时，获取目标终端，利用终端数据对目标时隙与目标终端进行连接，并判断连接是否发生冲突；在目标时隙与目标终端的连接未发生冲突时，利用目标时隙及目标通信信道对终端数据进行通信。本发明专利技术可以降低信道冲突的概率及实时数据的延迟，从而提高系统的吞吐率。吞吐率。吞吐率。
【技术实现步骤摘要】
Lora组网冲突规避方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及物联网
，尤其涉及一种Lora组网冲突规避方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]在一些复杂的环境应用中，需要布设数量众多的采集监测终端，例如温湿度、气压、水位、光照强度及表面位移等传感器，但又考虑到基站信号、环境干扰或者地理位置等问题，无法实现每台采集监测终端都独立连接到物联网云平台，亦或者是需要对采集的实时数据做边缘解算，本地联动预警设备即时预警，则就需要布设本地组网系统，来应对复杂的环境应用问题。相对于Zigbee、Wifi等组网方式，Lora组网系统主要由终端(内置Lora模块)、网关、网络服务器以及应用服务器组成，应用数据可双向传输，具有传输距离远、工作能耗低、组网节点多、抗干扰性强和低成本等优势特点。LoraWan网络架构是一个典型的星形拓扑结构，在这个网络架构中，Lora网关是一个透明传输的中继，连接终端设备和后端中央服务器，终端设备采用单跳与一个或多个网关通信，所有的节点与网关之间均是双向通信；LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度和超强的信噪比，融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术。除此之外，它还使用了跳频技术，可以通过伪随机码序列进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱，防止定频干扰。
[0003]在LoraWan标准中，终端使用纯aloha协议随机选取通信信道发送数据，虽然可以在一定程度上避免撞包，但是对于需要及时发送数据，容易产生较大的延迟，且终端设备过多时，依旧容易出现撞包的问题，导致系统吞吐率下降；由于纯aloha协议在通信信道冲突后基本采用随机延时后再次通讯的方式，也间接造成了数据实时性下降的问题；在严重时，还会导致终端因为冲突的不断发生而长时间无法连接Lora网关，导致系统瘫痪。综上所述，有别于传统的LoraWan组网标准，或者其他私有标准的冲突规避解决方案，使用多种冲突处理技术相结合的Lora组网标准方法，来提供一种从通信信道上实现初步规避，结合改良后的aloha协议，辅以信道监听技术手段的Lora组网冲突规避方法及装置，能够降低信道冲突的概率及实时数据的延迟，从而提高系统的吞吐率。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种Lora组网冲突规避方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决怎么降低信道冲突的概率及实时数据的延迟，从而提高系统的吞吐率的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种Lora组网冲突规避方法，包括：
[0006]获取频段及时间域，对所述频段及所述时间域进行划分，得到通信信道及时隙，从所述通信信道中随机选取目标通信信道接收终端数据；
[0007]对所述时隙进行组合，得到时隙帧，并统计所述时隙帧的帧长度，根据所述帧长度选取随机数以及对应的目标时隙；
[0008]对所述目标时隙进行监听，根据监听的结果判断所述目标时隙是否被占用；
[0009]在所述目标时隙未被占用时，获取目标终端，利用所述终端数据对所述目标时隙与所述目标终端进行连接，并判断所述目标时隙与所述目标终端的连接是否发生冲突；
[0010]在所述目标时隙与所述目标终端的连接未发生冲突时，利用所述目标时隙及所述目标通信信道对所述终端数据进行通信。
[0011]可选地，所述对所述频段及所述时间域进行划分，得到通信信道及时隙，包括：
[0012]获取所述频段的频率，根据所述频率对所述频段进行切分，得到通信信道；
[0013]统计所述时间域的总时长，对所述总时长进行均匀划分，得到时隙。
[0014]可选地，所述对所述时隙进行组合，得到时隙帧，包括：
[0015]对所述时隙进行离散化处理，得到离散时间片；
[0016]从所述离散时间片中选取预设时间的离散时间片作为目标时间片，将多个所述目标时间片组成时隙帧。
[0017]可选地，所述对所述目标时隙进行监听,包括：
[0018]设置所述目标时隙的频率及扩频因子，并判断所述目标时隙是否开始接收数据；
[0019]当所述目标时隙开始接收数据时，利用预设的信道活动监测功能对所述目标时隙进行监测，得到监测信号，并将所述监测信号作为监听的结果。
[0020]可选地，所述根据监听的结果判断所述目标时隙是否被占用，包括：
[0021]根据监听的结果判断所述目标时隙是否接收到前导码；
[0022]当所述目标时隙接收到所述前导码时，所述目标时隙生成CADDetect中断信号，基于所述CADDetect中断信号判定所述目标时隙被占用。
[0023]可选地，所述判断所述目标时隙与所述目标终端的连接是否发生冲突，包括：
[0024]判断所述目标时隙是否接收到入网应答；
[0025]当所述目标时隙未接收到入网应答时，所述目标时隙与所述目标终端的连接发生冲突；
[0026]当所述目标时隙接收到入网应答时，则所述目标时隙与所述目标终端的连接未发生冲突。
[0027]可选地，所述利用所述目标时隙及所述目标通信信道对所述终端数据进行通信，包括：
[0028]对所述终端数据进行封装，得到封装数据；
[0029]在所述目标时隙内利用所述目标通信信道将所述封装数据传输至所述目标终端。
[0030]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种Lora组网冲突规避装置，所述装置包括：
[0031]通信信道选取模块，用于获取频段及时间域，对所述频段及所述时间域进行划分，得到通信信道及时隙，从所述通信信道中随机选取目标通信信道接收终端数据；
[0032]目标时隙选取模块，用于对所述时隙进行组合，得到时隙帧，并统计所述时隙帧的帧长度，根据所述帧长度选取随机数以及对应的目标时隙；
[0033]目标时隙监听模块，用于对所述目标时隙进行监听，根据监听的结果判断所述目标时隙是否被占用；
[0034]终端数据连接模块，用于在所述目标时隙未被占用时，获取目标终端，利用所述终端数据对所述目标时隙与所述目标终端进行连接，并判断所述目标时隙与所述目标终端的
连接是否发生冲突；
[0035]终端数据通信模块，用于在所述目标时隙与所述目标终端的连接未发生冲突时，利用所述目标时隙及所述目标通信信道对所述终端数据进行通信。
[0036]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
[0037]至少一个处理器；以及，
[0038]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0039]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述所述的Lora组网冲突规避方法。
[0040]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Lora组网冲突规避方法，其特征在于，所述方法包括：获取频段及时间域，对所述频段及所述时间域进行划分，得到通信信道及时隙，从所述通信信道中随机选取目标通信信道接收终端数据；对所述时隙进行组合，得到时隙帧，并统计所述时隙帧的帧长度，根据所述帧长度选取随机数以及对应的目标时隙；对所述目标时隙进行监听，根据监听的结果判断所述目标时隙是否被占用；在所述目标时隙未被占用时，获取目标终端，利用所述终端数据对所述目标时隙与所述目标终端进行连接，并判断所述目标时隙与所述目标终端的连接是否发生冲突；在所述目标时隙与所述目标终端的连接未发生冲突时，利用所述目标时隙及所述目标通信信道对所述终端数据进行通信。2.如权利要求1所述的Lora组网冲突规避方法，其特征在于，所述对所述频段及所述时间域进行划分，得到通信信道及时隙，包括：获取所述频段的频率，根据所述频率对所述频段进行切分，得到通信信道；统计所述时间域的总时长，对所述总时长进行均匀划分，得到时隙。3.如权利要求1所述的Lora组网冲突规避方法，其特征在于，所述对所述时隙进行组合，得到时隙帧，包括：对所述时隙进行离散化处理，得到离散时间片；从所述离散时间片中选取预设时间的离散时间片作为目标时间片，将多个所述目标时间片组成时隙帧。4.如权利要求1所述的Lora组网冲突规避方法，其特征在于，所述对所述目标时隙进行监听,包括：设置所述目标时隙的频率及扩频因子，并判断所述目标时隙是否开始接收数据；当所述目标时隙开始接收数据时，利用预设的信道活动监测功能对所述目标时隙进行监测，得到监测信号，并将所述监测信号作为监听的结果。5.如权利要求1所述的Lora组网冲突规避方法，其特征在于，所述根据监听的结果判断所述目标时隙是否被占用，包括：根据监听的结果判断所述目标时隙是否接收到前导码；当所述目标时隙接收到所述前导码时，所述目标时隙生成CADDetect中断信号，基于所述CADDetect中断信号判定所述目标时隙被占用。6.如权利要求1所述的Lora组...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，翁浩飞，归一恒，蒋鹏，邢志杰，韦竞慧，
申请(专利权)人：深圳市安泰数据监测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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