CN107370513A - 一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其包括一控制器及与该控制器相连接的LoRa终端模块、蓝牙模块、若干传感器、led指示灯、支持蓝牙的设备、供电设备。本发明实现具有蓝牙功能的设备(包括但不限于手机)能够与窄带物联网进行低功耗远距离的通讯,通过本终端建立起了窄带物联网与智能设备的桥梁。
Description
技术领域
本发明涉及物联网通信技术领域,尤其涉及LoRa技术的低功耗通信技术。
背景技术
随着智能城市、大数据时代的来临,无线通信将实现万物连接。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。目前已经出现了大量物与物的联接, 然而这些联接大多通过蓝牙、Wi-Fi等短距通信技术承载,但非运营商移动网络。我们正进入万物互联(IoT)的时代,这对于整个移动通信产业来说是一个巨大的机会。这一点在MWC2016上展露无疑。无论是运营商大咖,还是设备商巨头,纷纷展示了完整的物联网解决方案和在不同垂直行业的应用。
当然,实现这一切的基础,是要有无处不在的网络联接。运营商的网络是全球覆盖最为广泛的网络,因此在接入能力上有独特的优势。然而,一个不容忽视的现实情况是,真正承载到移动网络上的物与物联接只占到联接总数的10%,大部分的物与物联接通过蓝牙、WiFi等技术来承载。且现有设备功耗较高,且当发生突发状况如自然灾害等,失去电力供应,便无法正常工作。为此,我们选择低功耗LoRa通信技术,LoRa的优势在于技术方面的长距离能力。LoRa技术在高性能、远距离、低功耗,支持大规模组网,测距和定位等方面突出的特点,这使得该方案(终端+网关)成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种,是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线***使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa是基于线性调频扩频调制,它保持了像FSK调制相同的低功耗特性,但明显地增加了通信距离。
LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度(RSSI)和超强信噪比(SNR)。此外使用跳频技术,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。
经对现有技术的文献检索发现,在低功耗LoRa技术方面还有很大欠缺。
发明内容
本发明的目的是针对LoRa物联网方面的欠缺,提供了一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端。
本发明解决技术问题所采用的方案是:一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其包括一控制器及与该控制器相连接的LoRa终端模块、蓝牙模块、若干传感器、led指示灯、支持蓝牙的设备、供电设备。
进一步的,所述LoRa终端模块通过串口通信或专用APP配置蓝牙配对密码;蓝牙设备通过搜索蓝牙发现该终端的蓝牙模块进而发现该终端;接入的蓝牙设备被LoRa网络识别,并做对应的数据处理;蓝牙数据要求被转化为LoRa通讯数据,实现数据通过物联网实现传输,进而实现设备的通信。1、一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其特征在于:包括一控制器及与该控制器相连接的LoRa终端模块、蓝牙模块、若干传感器、led指示灯、支持蓝牙的设备、供电设备。
进一步的,还包括与控制器连接的电量检测模块。
进一步的,LoRa终端具有二种工作状态:睡眠与唤醒;控制器通过调控LoRa终端的二种工作状态实现工作时进行数据传输,具体包括以下步骤:不需要工作时进入睡眠状态把功耗降到极低,进而降低耗电量,实现长时间的工作,并结合电量检测模块实现对电量的监测;通过蓝牙模块与其他蓝牙设备相连进而实现数据的传输,实现区域组网。
与现有技术相比,本发明有以下有益效果:实现具有蓝牙功能的设备(包括但不限于手机)能够与窄带物联网进行低功耗远距离的通讯,通过本终端建立起了窄带物联网与智能设备的桥梁。通过调控LoRa终端的二种工作状态,即睡眠与唤醒,实现工作时进行数据传输(较为耗电),不需要工作时进入睡眠状态把功耗降到极低,进而降低耗电量,实现长时间的工作,在一些自然环境复杂的地方放置可长久使用,并结合电量检测模块实现对电量的监测。由于该技术的超远传输距离,可在一个较为宽广的区域构建成一个物联网络,实现区域组网。通过蓝牙模块与设备相连进而实现数据的传输,从而实现如智慧电网、智能城市等应用。
附图说明
图1为终端的原理图。
图2为本发明实施例的的原理及流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明提供一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其包括一控制器及与该控制器相连接的LoRa终端模块、蓝牙模块、若干传感器、led指示灯、支持蓝牙的设备、供电设备。本发明一实施例的电路原理图参见图1。
进一步的,所述LoRa终端模块通过串口通信或专用APP配置蓝牙配对密码;蓝牙设备通过搜索蓝牙发现该终端的蓝牙模块进而发现该终端;接入的蓝牙设备被LoRa网络识别,并做对应的数据处理;蓝牙数据要求被转化为LoRa通讯数据,实现数据通过物联网实现传输,进而实现设备的通信。1、一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其特征在于:包括一控制器及与该控制器相连接的LoRa终端模块、蓝牙模块、若干传感器、led指示灯、支持蓝牙的设备、供电设备。
进一步的,还包括与控制器连接的电量检测模块。
进一步的,LoRa终端具有二种工作状态:睡眠与唤醒;控制器通过调控LoRa终端的二种工作状态实现工作时进行数据传输,具体包括以下步骤:不需要工作时进入睡眠状态把功耗降到极低,进而降低耗电量,实现长时间的工作,并结合电量检测模块实现对电量的监测;通过蓝牙模块与其他蓝牙设备相连进而实现数据的传输,实现区域组网。
如图2所示,本实施例的一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端:包括一个LoRa终端模块,一个蓝牙模块,一个用于连接LoRa终端模块与连接蓝牙模块及控制作用的控制器,若干传感器或led指示灯。一台支持蓝牙的设备,所述一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端具有被设备蓝牙发现的功能,并实现设备、终端的通讯,实现设备接入窄带物联网。
本发明所述供电设备为低电压,经由稳压模块稳定电压,保证设备的正常工作。
终端可通过串口通信或专用APP配置蓝牙配对密码,实现精准定位与配对。终端具有被蓝牙设备发现的功能,蓝牙设备通过搜索蓝牙可以发现该终端的蓝牙模块进而发现该终端。
接入的蓝牙设备可被LoRa网络识别,并做对应的数据处理等。
蓝牙数据要求被转化为LoRa通讯数据,实现数据通过物联网实现传输,进而实现设备的通信。
由于LoRa通信速率较低,略大于100k,若传输数据过多可能造成拥堵,需要通过设计特殊的数据缓冲机制,平衡蓝牙和LoRa不同速率的数据传输。
终端功耗极低,采用电池供电时,可实现长时间的无外接电源的独立工作。
终端可实现2-20km(带有中继设备)远距离数据传输,在复杂环境下也可正常运行,并可以接入窄带物联网。
上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其特征在于:包括一控制器及与该控制器相连接的LoRa终端模块、蓝牙模块、若干传感器、led指示灯、支持蓝牙的设备、供电设备。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其特征在于:所述
所述LoRa终端模块通过串口通信或专用APP配置蓝牙配对密码;蓝牙设备通过搜索蓝牙发现该终端的蓝牙模块进而发现该终端;接入的蓝牙设备被LoRa网络识别,并做对应的数据处理;蓝牙数据要求被转化为LoRa通讯数据,实现数据通过物联网实现传输,进而实现设备的通信。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其特征在于:还包括与控制器连接的电量检测模块。
4.根据权利要求3所述的基于LoRa技术的低功耗蓝牙终端,其特征在于:LoRa终端具有二种工作状态:睡眠与唤醒;控制器通过调控LoRa终端的二种工作状态实现工作时进行数据传输,具体包括以下步骤:不需要工作时进入睡眠状态把功耗降到极低,进而降低耗电量,实现长时间的工作,并结合电量检测模块实现对电量的监测;通过蓝牙模块与其他蓝牙设备相连进而实现数据的传输,实现区域组网。
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