基于LoRa网关的通信方法、相关设备以及监测系统与流程

基于lora网关的通信方法、相关设备以及监测系统
技术领域
1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于lora网关的通信方法、相关设备以及监测系统。


背景技术：

2.lora是semtech公司开发的一种低功耗局域网无线标准，其名称“lora”表示远距离无线电(long range radio)，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。但由于传输距离的限制，lora的通讯速率相较其他通信方式偏低，最大可靠速率仅为37.5kbps，在实际使用时，大量消息通过lora传输时，可能会造成信道堵塞，延误一些重要消息的传输与处理。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提出一种基于lora网关的通信方法、相关设备以及监测系统。
4.基于上述目的，本技术提供了一种基于lora网关的通信方法，包括：接收通过第一信道和/或第二信道发送的消息；按照预设顺序处理所述消息，其中，所述第一信道和所述第二信道采用的通信协议不同。
5.可选地，所述第一信道的通信协议为标准协议，所述第二信道的通信协议为私有协议。
6.可选地，在所述按照预设顺序处理所述消息之前，所述方法还包括：将所述第一信道发送的消息标记为第一消息，将所述第二信道发送的消息标记为第二消息；将所述第一消息按照接收顺序依次放置于预先创建的第一队列中，将所述第二消息按照接收顺序依次放置于预先创建的第二队列中。
7.可选地，所述按照预设顺序处理所述消息，包括：响应于所述第二队列中存在所述第二消息，处理所述第二队列中的所述第二消息，并将处理后的所述第二消息从所述第二队列中删除；响应于所述第二队列中不存在所述第二消息，处理所述第一队列中的所述第一消息，并将处理后的所述第一消息从所述第一队列中删除。
8.可选地，所述第一信道为普通信道，所述第二信道为报警信道，所述第一消息为普通消息，所述第二消息为报警消息。
9.基于同一发明构思，本技术还提供了一种基于lora网关的监测系统，包括监测机构以及lora网关；所述lora网关用于执行任意一项所述的基于lora网关的通信方法；所述监测机构用于监测用电设备的用电情况；以及响应于所述用电设备正常工作，通过所述第一信道向所述lora网关发送所述用电设备正常工作的消息，响应于所述用电设备用电情况异常，通过所述第二信道向所述lora网关发送所述用电设备异常工作的消息。
10.可选地，所述系统还包括执行机构；所述执行机构用于接收所述lora网关发送的
解析信息，并根据所述解析信息控制所述用电设备执行对应操作，其中，所述解析信息为所述lora网关处理通过所述第二信道发送的消息得到的。
11.基于同一发明构思，本技术还提供了一种基于lora网关的通信装置，包括：接收模块，用于接收通过第一信道和/或第二信道发送的消息；处理模块，用于按照预设顺序处理所述消息，其中，所述第一信道和所述第二信道采用的通信协议不同。
12.基于同一发明构思，本技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现任意一项所述的方法。
13.基于同一发明构思，本技术还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令用于使计算机执行任意一项所述的方法。
14.本技术提供了一种基于lora网关的通信方法、相关设备以及监测系统，其中，所述方法包括：接收通过第一信道和/或第二信道发送的消息；按照预设顺序处理所述消息，其中，所述第一信道和所述第二信道采用的通信协议不同。本技术提供的方法为消息传输提供了不同的信道，并且lora网关能够根据不同的通信协议区分从不同信道发送的消息，应用该方法，能够为重要消息单独开设信道，实现重要消息的及时传输，进而实现对重要消息的及时处理。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例基于lora网关的通信方法的流程示意图；
17.图2为本技术实施例按照预设顺序处理消息的流程示意图；
18.图3为本技术实施例的基于lora网关的监测系统示意图；
19.图4为本技术实施例基于lora网关的通信装置的结构示意图；
20.图5为本技术实施例的电子设备硬件结构示意图。
具体实施方式
21.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。
22.需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位
置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.有鉴于此，本技术的一个实施例提供了一种基于lora网关的通信方法，如图1所示，所述方法包括：
24.步骤s101、接收通过第一信道和/或第二信道发送的消息。具体实施时，所述lora网关同时与第一信道与第二信道建立通信连接。
25.步骤s102、按照预设顺序处理所述消息，其中，所述第一信道和所述第二信道采用的通信协议不同。具体实施时，为了接收利用不同通讯协议传输的消息，可以在lora网关处设置不同的接收器，所有接收器共同构成所述lora网关；所述预设顺序为根据信道实际需求确定的，例如，若需要先处理通过第一信道发送的消息，则预设顺序为第一信道先于第二信道，反之相反。
26.本技术提供的方法为消息传输提供了不同的信道，并且lora网关能够根据不同的通信协议区分从不同信道发送的消息，应用该方法，能够为重要消息单独开设信道，在单独开设信道中，由于消息数据量较小，能够实现消息传输速率的最大化，进而实现重要消息的及时传输和及时处理。
27.具体实施时，上述第一信道和第二信道的数量没有限制，可以根据实际需求设置，例如在存在多台消息发送终端时，可设置对应数量的信道接收消息。
28.在一些实施例中，所述第一信道的通信协议为标准协议，所述第二信道的通信协议为私有协议。一种更为具体的实施例中，所述标准协议为lorawan。
29.lorawan是一种基于lora远距离通信技术配套设计的一套通讯协议和系统架构，通常以星形拓扑布局，网关通过标准ip连接到网络服务器。lora私有协议上层的协议和业务都是自己定义的，传输速率和传输距离有配套的自适应算法，能够区别于lorawan，使lora网关能够区分从不同信道发送的消息，并且还能有效避免同频干扰，提高传输安全和系统容量。
30.在一些实施例中，在所述步骤s102之前，所述方法还包括：
31.步骤s1011、将所述第一信道发送的消息标记为第一消息，将所述第二信道发送的消息标记为第二消息。由于第一信道与第二信道采用了不同的通信协议，网关能够依据不同通信协议的ip、上层协议、业务等区分不同的信道，从而将通过不同信道发送的消息赋予不同的标记。
32.步骤s1012、将所述第一消息按照接收顺序依次放置于预先创建的第一队列中，将所述第二消息按照接收顺序依次放置于预先创建的第二队列中。具体实施时，所述第一队列以及第二队列预先创建在网关的存储器中。
33.上述步骤s1011以及s1012通过对不同信道传输的消息进行分类以及排序，能够实现对于不同传输信道和不同接收时间消息作不同的处理，进而实现对于不同消息的针对性处理。
34.在一些实施例中，如图2所示，所述步骤s102包括：
35.响应于所述第二队列中存在所述第二消息，执行步骤步骤s201：处理所述第二队列中的所述第二消息，并将处理后的所述第二消息从所述第二队列中删除。具体实施时，若网关正在处理第一队列中的第一消息时，接收到第二队列发送来的第二消息，则暂停当前第一消息的处理，优先处理第二消息，当该第二消息处理完成，若第二队列中没有其他第二
消息，则恢复之前暂停的第一消息的处理；若第二队列还存在其他第二消息，则继续处理第二消息。
36.响应于所述第二队列中不存在所述第二消息，执行步骤步骤s202：处理所述第一队列中的所述第一消息，并将处理后的所述第一消息从所述第一队列中删除。
37.上述步骤s201以及s202能够实现第二消息始终优先于第一消息处理，对于通过同一信道传输的消息则实行先来后到原则，在实际应用中，可以将重要消息设置为所述第二消息，以实现对重要消息的及时传输和及时处理。
38.一种具体的实施例中，为了进一步保证对第二消息优先处理，在上述步骤s101中，当第一信道与第二信道同时有消息传输过来，优先接收通过第二信道发送的消息。
39.在一些实施例中，所述第一信道普通信道，所述第二信道为报警信道，所述第一消息为普通消息，所述第二消息为报警消息。
40.上述实施例提供的方法在实际应用时，可以将报警信道/消息作为所述第二信道/消息，能够实现对报警消息的及时传输和及时处理，避免报警消息无法及时处理造成财产损失。一种具体的实施例中，所述第二信道还可以为预警信道或加急信道，所述第二消息还可以为预警消息或加急消息。
41.需要说明的是，本技术实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本技术实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
42.需要说明的是，上述对本技术的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
43.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本技术还提供一种基于lora网关的监测系统，如图3所示，所述系统包括监测机构以及lora网关；
44.所述lora网关用于执行任意一项所述的基于lora网关的通信方法；
45.所述监测机构用于监测用电设备的用电情况。具体实施时，所述监测机构同时支持标准协议和私有协议，所述用电设备可以为电机，电灯等设备，所述监测机构通过采集通电设备的电流或电压数据来监测设备的用电情况。
46.所述监测机构还用于：响应于所述用电设备正常工作，通过所述第一信道向所述lora网关发送所述用电设备正常工作的消息，响应于所述用电设备用电情况异常，通过所述第二信道向所述lora网关发送所述用电设备异常工作的消息。所述监测机构的响应功能以及消息发送功能由监测机构自带的算法实施，本领域技术人员可根据实际情况选取不同的监控算法，在此不过多赘述。
47.应用本技术实施例提供的系统，能够实现对用电设备的用电情况监测，并且，应用本技术上述实施例提供的方法，使用电异常的消息的处理能够优先于正常工作的消息，实现了对用电设备用电情况异常的及时预警。并且，现有技术中的消息传输系统，通常是多个消息发送端(即监测机构)与一个网关构成，在本技术实施例提供的系统中，由于消息的区
分标记工作是由lora网关执行的，也就是说，在消息发送端处无需对不同类型的消息进行进一步处理，只需将不同类型的消息通过不同信道发送即可，降低了消息发送端的技术复杂度，把整个系统的技术改进点主要集中在lora网关上，节约了多个消息发送端与整个系统的改造成本。
48.在一些实施例中，如图3所示，所述系统还包括执行机构；
49.所述执行机构用于接收所述lora网关发送的解析信息，并根据所述解析信息控制所述用电设备执行对应操作，其中，所述解析信息为所述lora网关处理通过所述第二信道发送的消息得到的。具体实施时，当用电设备用电情况出现异常，监测机构通过第二信道发送报警消息，lora网关优先处理并解析该报警消息，并将解析信息发送至执行机构，所述执行机构可以只支持一种通信协议。所述执行机构通过自带的算法根据所述解析消息控制用电设备执行对应操作，例如关机、断电等，本领域技术人员可根据实际情况选取不同的算法，在此不过多赘述。
50.一种具体的实施例中，如图3所示，所述系统还包括数据收集机构，所述数据收集机构用于接收用电设备的正常工作信息，所述正常工作信息为所述lora网关处理通过所述第一信道发送的消息得到的。具体实施时，用电设备正常工作时，监测机构通过第一信道发送正常工作消息，lora网关处理并解析正常工作消息后得到正常工作信息，并将正常工作信息发送至数据收集机构，所述数据收集机构可以只支持一种通信协议。
51.述实施例的系统用于实现前述任一实施例中相应的基于lora网关的通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
52.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本技术还提供了一种基于lora网关的通信装置，如图4所示，包括：
53.接收模块10，用于接收通过第一信道和/或第二信道发送的消息；
54.处理模块20，用于按照预设顺序处理所述消息，其中，所述第一信道和所述第二信道采用的通信协议不同。
55.本技术提供的装置为消息传输提供了不同的信道，并且lora网关能够根据不同的通信协议区分从不同信道发送的消息，应用该装置，能够为重要消息单独开设信道，在单独开设信道中，由于消息数据量较小，能够实现消息传输速率的最大化，进而实现重要消息的及时传输和及时处理。
56.在一些实施例中，所述第一信道的通信协议为标准协议，所述第二信道的通信协议为私有协议。
57.在一些实施例中，所述装置还包括：
58.标记模块，用于将所述第一信道发送的消息标记为第一消息，将所述第二信道发送的消息标记为第二消息；
59.分类模块，用于将所述第一消息按照接收顺序依次放置于预先创建的第一队列中，将所述第二消息按照接收顺序依次放置于预先创建的第二队列中。
60.在一些实施例中，如图4所示，所述处理模块20包括：
61.第一处理单元30，用于响应于所述第二队列中存在所述第二消息，处理所述第二队列中的所述第二消息，并将处理后的所述第二消息从所述第二队列中删除；
62.第二处理单元40，用于响应于所述第二队列中不存在所述第二消息，处理所述第
一队列中的所述第一消息，并将处理后的所述第一消息从所述第一队列中删除。
63.在一些实施例中，所述第一信道普通信道，所述第二信道为报警信道，所述第一消息为普通消息，所述第二消息为报警消息。
64.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本技术时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
65.上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的基于lora网关的通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
66.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的基于lora网关的通信方法。
67.图5示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
68.处理器1010可以采用通用的cpu(central processing unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
69.存储器1020可以采用rom(read only memory，只读存储器)、ram(random access memory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
70.输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
71.通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
72.总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
73.需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
74.上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于lora网关的通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
75.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本技术还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指
令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于lora网关的通信方法。
76.本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
77.上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于lora网关的通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
78.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
79.另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本技术实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本技术实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本技术实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本技术的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本技术实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
80.尽管已经结合了本技术的具体实施例对本技术进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
81.本技术实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本技术实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。