【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及lora通信，特别是涉及一种基于tdma的lora网络通信方法。
技术介绍
1、随着互联网技术爆发式增长以及iot技术日益广泛的应用，lora网络因其成本低，功耗小，距离远等优势越来越多的被应用于各种生产生活场景中。
2、网络通信是农业自动化实现过程中不可或缺的一环，由于农业地理位置及其环境的因素，无线通信技术便成为农业自动化网络通信技术的主流。一般情况下为了保证农作物的正常生长，也为了获取更高的产量，通常会实行大面积的铺设灌溉管道，在每个节点设置阀门，从而控制管道中水的流向，进行灌溉。因此需要给每个阀门就需要一个可以与后台服务器进行数据交互的设备，根据后台服务器的指令对阀门进行控制。因此，lora网络逐步进入到农业自动化行业。
3、现有的农业自动化产品大部分是作为采集使用，即为主动上报模式和应答唤醒模式，主动上报模式即是根据一定的时间间隔主动上报数据，应答唤醒主要是根据tdma(时分多址)，随着节点数量的增加，网络响应速率会越来越慢，影响客户的使用，同时节点个数有限，有大量的冗余时间浪费。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于tdma的lora网络通信方法，能够在降低全网功耗的同时改进网络的通信效率。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于tdma的lora网络通信方法，应用于包括网关和多个节点的lora网络，包括以下步骤：
3、将所述节点分为多个工作组；
4、
5、获取包含分组信息的使能节点信息；
6、在所述组引导时隙，网关根据所述使能节点信息为工作组分配所述组工作时隙，使包含所述使能节点的工作组依次在相应的所述组工作时隙唤醒与网关进行应答交互，同时使不包含所述使能节点的工作组直接进入休眠直到下一个所述组引导时隙唤醒；
7、对任一被唤醒的工作组，网关在所述数据使能时隙为节点分配所述节点应答时隙，使非使能节点进入休眠直到下一个所述组引导时隙唤醒，同时引导使能节点在相应的应答时隙完成应答并进入休眠直到下一个所述组引导时隙唤醒；
8、重复上一步骤，直到全部所述使能节点完成应答。
9、进一步的，所述网关在所述数据使能时隙为节点分配所述节点应答时隙，包括：
10、网关在所述数据使能时隙下发使能命令；
11、所述被唤醒的工作组内的节点获取所述使能命令并判断自己是否需要使能，如果不需要则进入休眠直到下一个所述组引导时隙唤醒，否则根据所述使能命令计算应答队列编号，并在所述应答队列编号对应的所述节点应答时隙完成应答后进入休眠直到下一个所述组引导时隙唤醒。
12、进一步的，节点与网关进行应答交互时采用一发多收模式。
13、进一步的，所述使能命令包括节点位置和使能状态。
14、进一步的，所述使能命令包括节点编码，所述节点编码为多位二进制数，所述二进制数中的数字位与所述节点位置一一对应，且分别用“0”和“1”代表所述使能状态。
15、进一步的，所述下一个所述组引导时隙为发送时间戳加上引导时间间隔，所述引导时间间隔不小于使本轮应答通信中全部所述使能节点完成应答的时长。
16、进一步的，所述引导时间间隔通过以下公式计算：
17、引导时间间隔≥组引导时隙的宽度
18、+n×数据发送时隙的宽度
19、+m×节点应答时隙的宽度
20、其中，n为包含所述使能节点的工作组的个数，m为所述待使能节点的总数。
21、进一步的，所述网关根据使能节点信息为工作组分配所述组工作时隙，包括：
22、网关将所述使能节点信息和下一个所述组引导时隙下发给工作组；
23、工作组根据所述使能节点信息判断自己是否包含所述使能节点，如果是则进入休眠直到下一个所述组引导时隙唤醒，否则根据所述使能节点信息计算唤醒时间后进入休眠直到所述唤醒时间唤醒。
24、进一步的，本轮应答通信中被分配首个组工作时隙的工作组在与网关进行应答交互前不进入休眠。
25、有益效果
26、由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
27、(1)在组引导时隙，本专利技术通过将节点分为不同的工作组，并根据是否包含使能节点将工作组分为两类，将不包含使能节点的工作组直接休眠，而包含使能节点的工作组在除去自己组工作时隙、以及组引导时隙外的时间里也进入休眠，极大的降低了系统能耗；
28、(2)在组工作时隙，本专利技术令该组工作时隙内工作组的非使能节点直接休眠，同时通过采用一发多收的方式，网关只需要下发一次使能命令为节点分配节点应答时隙，工作组中的使能节点依次排队应答，同时，令非使能节点直接进入休眠，不仅降低了系统能耗，也改进了应答交互的效率。
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1.一种基于TDMA的LORA网络通信方法，应用于包括网关和多个节点的LORA网络，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关在所述数据使能时隙为节点分配所述节点应答时隙，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，节点与网关进行应答交互时采用一发多收模式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使能命令包括节点位置和使能状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使能命令包括节点编码，所述节点编码为多位二进制数，所述二进制数中的数字位与所述节点位置一一对应，且分别用“0”和“1”代表所述使能状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下一个所述组引导时隙为发送时间戳加上引导时间间隔，所述引导时间间隔不小于使本轮应答通信中全部所述使能节点完成应答的时长。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述引导时间间隔通过以下公式计算：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关根据使能节点信息为工作组分配所述组工作时隙，包括
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，本轮应答通信中被分配首个组工作时隙的工作组在与网关进行应答交互前不进入休眠。
...【技术特征摘要】
1.一种基于tdma的lora网络通信方法，应用于包括网关和多个节点的lora网络，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关在所述数据使能时隙为节点分配所述节点应答时隙，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，节点与网关进行应答交互时采用一发多收模式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使能命令包括节点位置和使能状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使能命令包括节点编码，所述节点编码为多位二进制数，所述二进制数中的数字位与所述节点位置一...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕垒，刘大文，韩楠，
申请(专利权)人：通瑞数智上海装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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