一种基于修正LoRaWAN协议的全双工自调频中继器及其实现方法与流程

文档序号:30440666发布日期:2022-06-17 22:10阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述中继器包括电源输入接口及电源转换电路、拨码开关、两个通讯模组;所述电源输入接口的输入端用来与外部电源连接,输出端与电源转换电路的输入端连接;电源转换电路的输出端分别与两个通讯模组连接;拨码开关分别与两个通讯模组连接;所述通讯模组通过网关透传与服务器连接,所述通讯模组还与终端设备连接。2.根据权利要求1所述的基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述通讯模组中mcu采用stm32g030c8t6作为控制中心,lora通讯芯片采用asr6500slc进行数据通讯交互,配合对应的外围电路形成整个通讯模组。3.根据权利要求1所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述中继器还包括led指示灯;所述电源转换电路的输入端与外部电源连接,输出端两个通讯模组连接、led指示灯连接。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述全双工自调频中继器透传多终端上报时,全双工自调频中继器的一个通讯模组专用于上行数据上报用,另一个通讯模组专用于下行数据用;所述全双工自调频中继器支持上行及下行至少一个不同终端id频点数据上报,数据首先经过全双工自调频中继器接收解析后,再根据具体设置将数据上报至对应的网关,通过网关透传后将数据同步到服务器;与此同时,网关下行对应的ack到全双工自调频中继器,之后再转发到终端,以便终止终端的重复上报动作。5.根据权利要求4所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述全双工自调频中继器透传独立终端上报时,由于终端上报数据,没有特定的指向,数据通过全双工自调频中继器之后再转发到网关,终端也可以直接上报至网关,最后由网关上报数据至服务器,服务器接收到数据后进行解析并过滤相同的数据包;网关接收到数据后,下行ack同样直接由终端接收到,或被全双工自调频中继器侦听到数据包后再转发至终端。6.根据权利要求5所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述全双工自调频中继器在多终端透传服务器下行时,服务器将要下行的数据通过网关透传下行至所述全双工自调频中继器,当所述全双工自调频中继器收到数据后解析满足数据报文格式,则此时再根据数据报文内容,提取要控制的终端id,然后全双工自调频中继器中下行通讯模组根据该id设置其发生频点,将数据转发到被控终端,被控终端收到数据后再将对应的设备状态通过全双工自调频中继器上报到服务器;上报过程与透传多终端上报时相同。7.根据权利要求6所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述全双工自调频中继器在独立终端节点透传服务器下行时,服务器正常下行数据至网关,网关直接将数据透传到终端,所述全双工自调频中继器处于被配置的终端id频点侦听,也会将该数据收到然后在通过被控终端id对应的频点将数据透传出来;上报过程与多终端透传服务器下行时相同。8.根据权利要求7所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器,其特征在于,所述全双工自调频中继器使用修正的class c进行数据透传交互时,修正后的class c
参数为固定扩频因子sf=7,带宽bw=500khz,频点freq根据设备自身id决定,共有76个频点;由于终端也是根据自身id决定的频点,所以全双工自调频中继器需要根据具体情况自动调整为相应频点以便数据准确透传;由于终端设备需要快速响应指令,所以收发过程中都采用3次超时重发机制,全双工自调频中继器同样会将对应的3次重发机制进行重发。9.一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器实现方法,其特征在于,所述方法具体如下:所述全双工自调频中继器上电运行后,首先确定通讯模组是用来执行透传下行代码还是执行透传上行代码;若所述通讯模组确定为执行透传下行代码后,再判断所述中继器是独立中继器还是多终端中继器;如果为多终端中继器,则拨码对应按键时,通讯模组发送设置为多终端中继指令至服务器,服务器根据收到的指令,将后续发送的终端指令都由网关先转发到中继器,之后网关再将数据发送到中继器;中继器在接收端数据后,根据预先定义的协议内容解析出终端id,然后将发送频点调整为该终端的接收频点进行数据转发;如果该中继为独立中继器,再确定所述模组是否配置了要转发的终端,如果没有配置则继续查询等待配置并设置为红灯错误指示;如果配置了对应的转发终端,则中继器将所述模组收发频点设置为已配置的终端频点,侦听网关下行给该终端的数据,然后进行转发,终端收到数据后可以过滤重发的无效数据;若所述模组确定为执行透传上行代码后,再确定所述模组是独立中继器还是多终端中继器;如果为多终端中继,则拨码对应按键时,所述通讯模组发送设置为多终端中继指令至终端设备,终端设备根据收到的指令,将后续发送的数据指令都先转发到中继器,中继器在接收终端数据后,根据预先定义的协议内容解析出网关id,然后将发送频点调整为该网关的接收频点进行数据转发;如果为独立中继器,则中继器再确定所述模组是否配置了要转发的网关,如果没有配置则继续查询等待配置并设置为红灯错误指示;如果配置了对应的转发网关,则中继器将所述模组收发频点设置为已配置的网关频点,侦听终端上行给该网关的数据,然后进行转发,服务器收到数据后可以过滤重发的无效数据。10.根据权利要求9所述的一种基于修正lorawan协议的全双工自调频中继器实现方法,其特征在于,所述通讯模组通过读取mcu指定的gpio口是为高电平还是低电平,来确定所述通讯模组是用来执行透传下行代码还是执行透传上行代码;若为高电平,则所述通讯模组是用来执行透传下行代码;若为低电平,则所述通讯模组用来执行透传上行代码;所述通讯模组通过读取mcu指定的io口是为高电平还是低电平,来确定所述中继器是独立中继器还是多终端中继器;若为高电平,则所述中继器是独立中继器;若为低电平,则所述中继器是多终端中继器;所述中继器通过读取mcu指定的io口是为高电平还是低电平,来确定该模组是否配置了要转发的终端,若是高电平,则所述通讯模组配置了要转发的终端;若是低电平,则所述通讯模组没有配置要转发的终端。

技术总结
本发明公开了一种基于修正LoRaWAN协议的全双工自调频中继器及其实现方法,所述中继器对LoRaWAN的CLASS C模式进行修正,满足智能家居实时响应需求;所述中继器为全双工通讯模式,满足同时收发的实时性要求;所述中继器采用异频通讯,可以防止自干扰和或干扰问题;所述中继器可配置和设置为自调节频点通讯,可以作为多个多频点终端的中继,也可以设置和配置为独立终端节点的中继,不与其他终端公用。所述中继器的接收和发送采用的模式都可以独立配置,不相互干扰。所述中继器采用双模组通讯但统一为一套代码和硬件实现。所述中继器解决了修正LoRaWAN后的通讯距离不够或者存在盲区问题。问题。问题。


技术研发人员:聂仙忠 钟晨 崔志凡 任小欣
受保护的技术使用者:浙江慧居智能物联有限公司
技术研发日:2021.12.10
技术公布日:2022/6/16
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