CN111836277B - 一种Lora通信方法、Lora节点及Lora通信*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Lora通信方法、Lora节点及Lora通信***,该方法包括下述步骤:需实时控制的Lora节点获取Lora网关下发的配置信息,并与Lora网关同步时间,配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;需实时控制的Lora节点在其对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至Lora网关;需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至Lora网关后,将自身的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听Lora网关下发的控制指令;其中,Lora网关接收频率与Lora网关指令发送频率相异。本发明可以解决Lora通信中无法实时控制的问题。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域,特别是涉及一种Lora通信方法、Lora节点及Lora通信***。
背景技术
物联网领域无线通信方式众多,而Lora(Long Range Radio,远距离无线电)因为其低功耗、远距离、抗干扰能力强的特点蓬勃发展。LORA通信中广泛采用的LoraWan协议,是面向运营商进行的设计,***沉重无比,因为绝大多数人都用不到漫游和计费,只是作为无线数据的上传和下载使用。对于轻量型的应用,如传感器等数据的定时采集上报,需要更简单的***。而且上述的LoraWan协议还有一个缺点,就是无法实时控制。LoraWAN协议中的Class A,通过主动上传数据后的两个时隙进行下行交互,一旦错过这两个时隙就需等待下一个上行时间窗口,阀门控制等需要实时进行的动作就无从谈起。
发明内容
本发明提供一种Lora通信方法、Lora节点及Lora通信***,可以解决Lora通信中无法实时控制的问题。
本发明提供的一种Lora通信方法,包括下述步骤:
需实时控制的Lora节点获取Lora网关下发的配置信息,并与所述Lora网关同步时间,所述配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;
所述需实时控制的Lora节点在其对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至所述Lora网关;
所述需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至所述Lora网关后,将自身的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听所述Lora网关下发的控制指令;
其中,所述Lora网关接收频率与所述Lora网关指令发送频率相异。
优选地,还包括下述步骤:
非实时控制的Lora节点获取所述Lora网关下发的所述配置信息,并与所述Lora网关同步时间;
所述非实时控制的Lora节点在其对应的时间窗将采集的数据上传至所述Lora网关;
控制所述非实时控制的Lora节点在设定时间段内保持在睡眠状态,所述设定时间段位于所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗外。
优选地,还包括下述步骤:
当所述Lora网关中缓存有来自上位机或者云端且用于对所述非实时控制的Lora节点进行控制的控制指令时,所述非实时控制的Lora节点在该Lora节点对应的时间窗接收所述Lora网关下发的控制指令。
优选地,还包括下述步骤:
每一Lora节点在上传数据至所述Lora网关之后,若没有接收到所述Lora网关返回的数据接收成功响应时,则在该Lora节点对应的时间窗将采集的数据重新上传至所述Lora网关;
当每一Lora节点将采集的数据重新上传至所述Lora网关且经过设定次数后,还没有接收到所述Lora网关返回的数据接收成功响应时,则向所述Lora网关发送登录请求,以重新获取所述Lora网关下发的所述配置信息;
每一Lora节点执行完成所述Lora网关下发的控制指令后,发送指令执行完成的响应至所述Lora网关,以通知所述Lora网关删除已执行完成的控制指令。
优选地,还包括下述步骤:
每一Lora节点接收所述Lora网关下发的节点发射功率数据,并根据所述节点发射功率数据调整自身的发射功率;其中,所述节点发射功率数据根据节点发射的信号强度和信噪比计算得到。
优选地,还包括下述步骤:
所述Lora网关记录其与每一Lora节点之间进行时间同步所对应的时刻,且从该时刻起,经过设定时长后,重新下发时钟同步指令至每一Lora节点,以通知每一Lora节点再次与所述Lora网关同步时间。
本发明还提供一种Lora节点,包括:
配置模块,用于获取Lora网关下发的配置信息,并与所述Lora网关同步时间,所述配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;
数据上传模块,用于在Lora节点对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至所述Lora网关;
指令侦听模块,用于在所述Lora节点将采集的数据成功上传至所述Lora网关后,将所述Lora节点的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听所述Lora网关下发的控制指令;
其中,所述Lora网关接收频率与所述Lora网关指令发送频率相异。
本发明还提供一种Lora通信***,包括:Lora网关以及至少一个需实时控制的Lora节点;所述需实时控制的Lora节点,包括:
第一配置模块,用于获取所述Lora网关下发的配置信息,并与所述Lora网关同步时间,所述配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;
第一数据上传模块,用于在所述需实时控制的Lora节点对应的时间窗,将所述需实时控制的Lora节点的通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至所述Lora网关;
第一指令侦听模块,用于在所述需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至所述Lora网关后,将所述需实时控制的Lora节点的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听所述Lora网关下发的控制指令;
其中,所述Lora网关接收频率与所述Lora网关指令发送频率相异。
优选地,还包括至少一个非实时控制的Lora节点;所述非实时控制的Lora节点,包括:
第二配置模块,用于获取所述Lora网关下发的所述配置信息,并与所述Lora网关同步时间;
第二数据上传模块,用于在所述数据采集时间内采集数据,且在所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗将采集的数据上传至所述Lora网关;
睡眠控制模块,用于控制所述非实时控制的Lora节点在设定时间段内保持在睡眠状态,所述设定时间段位于所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗外。
优选地,所述非实时控制的Lora节点,还包括:
第二指令侦听模块,用于当所述Lora网关中缓存有来自上位机或者云端且用于对所述非实时控制的Lora节点进行控制的控制指令时,所述非实时控制的Lora节点在该Lora节点对应的时间窗接收所述Lora网关下发的控制指令。
本发明提供的Lora通信方法、Lora节点及Lora通信***中,Lora节点将采集的数据上传至Lora网关之后,再将通信频率切换至Lora网关指令发送频率,以便能够实时侦听到Lora网关下发的控制指令并执行,实现Lora网关的实时控制。
附图说明
图1是本发明提供的Lora通信方法的流程图;
图2是本发明提供的一实施例中需实时控制的Lora节点的通信方法流程图;
图3是本发明提供的一实施例中非实时控制的Lora节点的通信方法流程图;
图4是本发明提供的时间窗的计算示意图;
图5是本发明提供的Lora通信***的原理框图;
图6是本发明提供的Lora网络运行时的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,并不限定本发明的应用范围,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图将本发明应用于其他类似场景。
如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
本发明提供一种Lora通信方法,如图1所示,其包括下述步骤:
需实时控制的Lora节点获取Lora网关下发的配置信息,并与Lora网关同步时间,配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;这里,需实时控制的Lora节点可以向Lora网关发起登录请求,Lora网关根据登录请求,将配置信息下发给Lora节点。
需实时控制的Lora节点在其对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至Lora网关。
需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至Lora网关后,将自身的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听Lora网关下发的控制指令。
其中,Lora网关接收频率与Lora网关指令发送频率相异,上述的Lora网关为单通道Lora网关,并且该Lora网关还与上位机终端或者云端连接。
上述的Lora通信方法还包括下述步骤:
非实时控制的Lora节点获取Lora网关下发的配置信息,并与Lora网关同步时间;
非实时控制的Lora节点在数据采集时间内采集数据,且在其对应的时间窗将采集的数据上传至Lora网关;
控制非实时控制的Lora节点在设定时间段内保持在睡眠状态,该设定时间段位于所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗外。
一般的,Lora节点可以分为需实时控制的Lora节点和非实时控制的Lora节点,在另一个实施例中,需实时控制的Lora节点的通信方法的流程如图2所示,非实时控制的Lora节点的通信方法的流程如图3所示;所有的需实时控制的Lora节点达到整点采集时间,就开始采集数据,在时间窗开始上传数据,但是接收指令和执行指令的时间不受限制;所有的非实时控制的Lora节点在传输周期的起始时刻开始采集数据,并在时间窗上传数据,其他的时间则保持在睡眠状态。
Lora节点上传数据对应的时间窗可以根据Lora节点总数以及传输周期计算得到,具体的计算方法可以参考图4,图4中的最大节点数目也即是Lora节点的总数。
上述的Lora通信方法,还包括下述步骤:
当Lora网关中缓存有来自上位机或者云端且用于对非实时控制的Lora节点进行控制的控制指令时,非实时控制的Lora节点在该Lora节点对应的时间窗接收Lora网关下发的控制指令,接收到控制指令后就执行。
上述的Lora通信方法,还包括下述步骤:
每一Lora节点在上传数据至Lora网关之后,若没有接收到Lora网关返回的数据接收成功响应时,则在该Lora节点对应的时间窗将采集的数据重新上传至Lora网关;每一Lora节点在上传数据至Lora网关之后,若接收到Lora网关返回的数据接收成功响应时,则认为该Lora节点成功上传数据至Lora网关;
当每一Lora节点将采集的数据重新上传至Lora网关且经过设定次数后,还没有接收到Lora网关返回的数据接收成功响应时,则向Lora网关发送登录请求,以重新获取Lora网关下发的配置信息;
每一Lora节点执行完成Lora网关下发的控制指令后,发送指令执行完成的响应至Lora网关,以通知Lora网关删除已执行完成的控制指令。
上述的Lora通信方法,还包括下述步骤:
每一Lora节点接收Lora网关下发的节点发射功率数据,并根据节点发射功率数据调整自身的发射功率;其中,节点发射功率数据根据节点发射的信号强度和信噪比计算得到。
Lora网关还记录其与每一Lora节点之间进行时间同步所对应的时刻,且从该时刻起,经过设定时长后,重新下发时钟同步指令至每一Lora节点,以通知每一Lora节点再次与Lora网关同步时间。
本发明还提供一种Lora节点,该节点包括:配置模块、数据上传模块以及指令侦听模块。
配置模块用于获取Lora网关下发的配置信息,并与Lora网关同步时间,配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期。
数据上传模块用于在Lora节点对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至Lora网关。
指令侦听模块用于在Lora节点将采集的数据成功上传至Lora网关后,将Lora节点的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听Lora网关下发的控制指令。
其中,Lora网关接收频率与Lora网关指令发送频率相异。
本发明还提供一种Lora通信***,该通信***与上述的通信方法相对应,该通信***包括图5所示的:Lora网关以及至少一个需实时控制的Lora节点,Lora网关不使用SX1301Lora网关芯片,采用Sx1276/1278单通道Lora芯片。网关具有4G/WIFI/网口等接口,具备接入互联网的能力。Lora网关负责收集Lora节点的数据并上传到云端或上位机,同时接收云端或上位机的控制指令并下发到指定的Lora节点。
其中,需实时控制的Lora节点,包括:第一配置模块、第一数据上传模块以及第一指令侦听模块。
第一配置模块用于获取Lora网关下发的配置信息,并与Lora网关同步时间,配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期。
第一数据上传模块用于在需实时控制的Lora节点对应的时间窗,将需实时控制的Lora节点的通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至Lora网关。
第一指令侦听模块用于在需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至Lora网关后,将需实时控制的Lora节点的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听Lora网关下发的控制指令,在接收到控制指令后就执行该指令。
其中,Lora网关接收频率与Lora网关指令发送频率相异。
这里,需实时控制的Lora节点采用外部电源功率,带有继电器、485、IIC等接口,外接传感器和各种设备。该Lora节点有两个作用,既需要周期性采集传感器或者设备的数据并上传,也需要能立刻响应上位机或者云端的指令,做出开关设备、设备模式切换等动作。
上述的Lora通信***还包括至少一个如图5所示的非实时控制的Lora节点;其中,非实时控制的Lora节点包括:第二配置模块、第二数据上传模块以及睡眠控制模块。
第二配置模块用于获取Lora网关下发的配置信息,并与Lora网关同步时间。
第二数据上传模块用于在数据采集时间内采集数据,且在非实时控制的Lora节点对应的时间窗将采集的数据上传至Lora网关。
睡眠控制模块用于控制非实时控制的Lora节点在设定时间段内保持在睡眠状态,该设定时间段位于所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗外。
这里的非实时控制的Lora节点也即是低功耗Lora节点,该低功耗Lora节点采用电池供电,采用STM8低功耗芯片,带有I2C、RS485接口,用于环境数据如温度、压力、温湿度等传感数据的采集。其主要需求是各个节点采集的时间点同步,数据低频率(如3min每次)周期性的采集上传。
为了延长低功耗Lora节点的电池使用时间,需要尽量降低功耗。低功耗Lora节点的功耗主要包含MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)功耗、Lora芯片功耗和其他外设的功耗。为了降低功耗,MCU、Lora芯片长时间处于睡眠模式,定时唤醒工作。低功耗Lora节点外接低功耗的传感器,用MCU的IO((Input/Output,输入/输出)给传感器供电,在MCU睡眠时关闭传感器的电源,进一步节省电量。
如图6所示,在Lora网络运行时,需要进行节点配置和节点登录,之后再由节点进行数据上传和执行指令的操作。
节点配置,即通过上位机终端来配置***中的低功耗Lora节点和需实时控制的Lora节点,每条配置信息中包括节点ID(***中唯一)、节点类型(低功耗节点或实时控制节点)、传感器类型(温度、压力、设备)和附加参数;
节点登录,即Lora节点向Lora网关发送登录请求,如果是未配置的节点,则Lora网关认为其是非法节点,Lora网关不响应;如果是已配置的节点,Lora网关响应该节点请求,并将该节点其他的配置信息下发给节点;节点登录成功后,就周期性的进行数据采集和上传,对于实时控制节点还需要执行上位机或者云端的控制指令。
在Lora节点登录时,Lora网关为该节点分配时间窗,并下发时间戳和时间窗;Lora节点根据时间戳来调整本地时间,实现时钟同步;根据时间窗来计算睡眠时间并睡眠,实现所有节点在同一时间唤醒进行数据采集,并在各自独立的时间窗开始时唤醒进行数据上传。
上述的Lora节点(包括实时响应的Lora节点以及非实时响应的Lora节点)还包括发射功率调整模块;发射功率调整模块还用于在接收Lora网关下发的节点发射功率数据后,根据节点发射功率数据调整Lora节点的发射功率;其中,节点发射功率数据根据节点发射的信号强度和信噪比计算得到。
通过调整Lora节点的发射功率也可以减少每次Lora节点发送时的功耗,节点登录时,Lora节点以最大的功率来进行发射,Lora网关记录Lora节点发射的信号强度和信噪比,根据既定次数信号强度和信噪比,计算Lora节点最适合的发射功率,并在Lora节点下次上传数据时,通过Lora网关下发配置信息至Lora节点,将新的发射功率发送给Lora节点,Lora节点调整发射功率;相应的,如果调整后检测到信号强度在Lora网关接收的极限处或有偶尔通信失败的情况,则下发指令让Lora节点增大发射功率。
所有Lora节点和Lora网关的通信参数相同,为了防止节点间的通信冲突,采用时分复用的方式进行消息通信。低功耗Lora节点采用时分复用的方式进行消息通信,不同的时间窗时,Lora网关分别与不同的低功耗Lora节点通信;Lora网关根据最大低功耗Lora节点的数量将每个传输周期划分成对应的若干个时间窗。
第一数据上传模块和/或第二数据上传模块还用于当Lora节点在上传数据至Lora网关之后,若没有接收到Lora网关返回的数据接收成功响应时,则在该Lora节点对应的时间窗将采集的数据重新上传至Lora网关。
第一配置模块和/或第二配置模块还用于当每一Lora节点将采集的数据重新上传至Lora网关且经过设定次数后,还没有接收到Lora网关返回的数据接收成功响应时,则向Lora网关发送登录请求,以重新获取Lora网关下发的配置信息。
在每一个时间窗,低功耗Lora节点上传数据后,Lora网关给低功耗Lora节点下发一个OK响应(即数据接收成功响应);如果Lora网关接收到的数据错误,则不响应,低功耗Lora节点没有收到Lora下发的OK响应,则重传;如果Lora网关经过两个传输周期均未收到节点的有效数据,则认为该低功耗Lora节点掉线,并通知上位机终端。
为了减小低功耗Lora节点的功耗,一是要减少Lora节点的发送时间和接收时间,二是调整Lora节点的参数以降低功耗。为减少Lora节点的发送时间和接收时间,对网关和节点之间通信报文进行精简。网关和节点的通信报文如下:
NodeId(1) | Cmd(1) | Payload(n) | Crc(1) |
NodeId:节点ID,在网络中唯一表示一个节点,1个字节;
Cmd:数据的类型;
PayLoad:有效负载,传感器采集的数据;
Crc:循环冗余校验,保证数据的准确性。
0 | OK,正常响应 |
1 | Data,数据上传 |
2 | Config,配置下发 |
3 | Sync,时间同步 |
4 | Reboot,节点重启 |
5 | Disable,节点禁用 |
6 | Action,数据指令 |
为了提交数据的安全性,为每个Lora节点分配了不同的秘钥,进行了简单的加密。
在本文所述网络中,时间同步尤为重要。在Lora节点登录获取时间戳后,Lora节点与网关时间同步。由于存在晶振温度漂移的问题,随着时间的推移,节点和网关,节点与节点间的时间必定会产生偏差。网关记录每次与节点的时间同步所对应的时间,当前一次时间同步超过一定时间后,节点数据上传时向它下发时钟同步的指令,重新同步时间。
非实时控制的Lora节点还包括:第二指令侦听模块。
第二指令侦听模块用于当Lora网关中缓存有来自上位机或者云端且用于对非实时控制的Lora节点进行控制的控制指令时,非实时控制的Lora节点在该Lora节点对应的时间窗接收Lora网关下发的控制指令。
第一指令侦听模块和/或第二指令侦听模块还用于在每一Lora节点执行完成Lora网关下发的控制指令后,发送指令执行完成的响应至Lora网关。
对于低功耗Lora节点,不用实时响应上位机或者云端的指令。Lora网关接收到上位机终端发送的指令时,不马上发送给低功耗Lora节点,而是先将其缓存起来,在低功耗Lora节点对应通信的时间窗,当低功耗Lora节点上传数据时,将此指令当作响应下发给对应的低功耗Lora节点;低功耗Lora节点收到指令后执行,并回复OK响应(即指令执行完成的响应)给Lora网关;Lora网关在收到响应后,认为指令执行成功,清除该缓存,否则等到该低功耗Lora节点的下一个时间窗上传数据时,继续下发该指令。
对于需要实时响应的实时控制Lora节点,由于采用的外部电源供电,所以无需考虑功耗而让其长时间休眠。实时控制Lora节点在获取到配置信息后,先进行时间同步,然后实时控制Lora节点切换到接收模式,侦听网关下发的指令。为了避免接收到网关和其他节点的通信消息让***长时间繁忙,所以在侦听指令时,实时控制Lora节点采用的是和正常数据上传下发不同的频率。对网关而言,当接收到上位机或云端发送的指令时,先切换实时控制Lora节点的频率,然后直接下发指令給对应节点。实时控制Lora节点收到指令并成功执行动作后,向网关回复OK。若网关未收到回复,则一直重传,直到实时控制Lora节点回复或达到最大重传次数。
和低功耗Lora节点类似,实时控制Lora节点也在整点进行数据采集,在时间窗口进行数据上传。不同的是,在时间窗的起始,实时节点需要将其频率切换为网关接收的频率即正常数据上传的频率,等到数据上传成功后,再切换回接收指令的频率(也即是Lora网关指令发送频率),持续侦听网关的指令。这样就达到了定时数据上传和实时响应的要求。
综上所述,本发明提供的Lora通信方法、Lora节点及Lora通信***,Lora节点将采集的数据上传至Lora网关之后,再将通信频率切换至Lora网关指令发送频率,以便能够实时侦听到Lora网关下发的指令,实现Lora网关的实时控制。
进一步的,非实时控制的Lora节点在其对应的时间窗唤醒后,将采集的数据上传至Lora网关,在时间窗外的设定时间段内保持在睡眠状态,以降低功耗,起到节能的效果。
以上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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种Lora通信方法,其特征在于,包括下述步骤:
需实时控制的Lora节点获取Lora网关下发的配置信息,并与所述Lora网关同步时间,所述配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;
所述需实时控制的Lora节点在其对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至所述Lora网关;
所述需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至所述Lora网关后,将自身的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听所述Lora网关下发的控制指令;
其中,所述Lora网关接收频率与所述Lora网关指令发送频率相异。
2.根据权利要求1所述的Lora通信方法,其特征在于,还包括下述步骤:
非实时控制的Lora节点获取所述Lora网关下发的所述配置信息,并与所述Lora网关同步时间;
所述非实时控制的Lora节点在其对应的时间窗将采集的数据上传至所述Lora网关;
控制所述非实时控制的Lora节点在设定时间段内保持在睡眠状态,所述设定时间段位于所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗外。
3.根据权利要求2所述的Lora通信方法,其特征在于,还包括下述步骤:
当所述Lora网关中缓存有来自上位机或者云端且用于对所述非实时控制的Lora节点进行控制的控制指令时,所述非实时控制的Lora节点在该Lora节点对应的时间窗接收所述Lora网关下发的控制指令。
4.根据权利要求1所述的Lora通信方法,其特征在于,还包括下述步骤:
每一Lora节点在上传数据至所述Lora网关之后,若没有接收到所述Lora网关返回的数据接收成功响应时,则在该Lora节点对应的时间窗将采集的数据重新上传至所述Lora网关;
当每一Lora节点将采集的数据重新上传至所述Lora网关且经过设定次数后,还没有接收到所述Lora网关返回的数据接收成功响应时,则向所述Lora网关发送登录请求,以重新获取所述Lora网关下发的所述配置信息;
每一Lora节点执行完成所述Lora网关下发的控制指令后,发送指令执行完成的响应至所述Lora网关,以通知所述Lora网关删除已执行完成的控制指令。
5.根据权利要求1所述的Lora通信方法,其特征在于,还包括下述步骤:
每一Lora节点接收所述Lora网关下发的节点发射功率数据,并根据所述节点发射功率数据调整自身的发射功率;其中,所述节点发射功率数据根据节点发射的信号强度和信噪比计算得到。
6.根据权利要求1所述的Lora通信方法,其特征在于,还包括下述步骤:
所述Lora网关记录其与每一Lora节点之间进行时间同步所对应的时刻,且从该时刻起,经过设定时长后,重新下发时钟同步指令至每一Lora节点,以通知每一Lora节点再次与所述Lora网关同步时间。
7.一种需实时控制的Lora节点,其特征在于,包括:
配置模块,用于获取Lora网关下发的配置信息,并与所述Lora网关同步时间,所述配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;
数据上传模块,用于在Lora节点对应的时间窗,将其通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至所述Lora网关;
指令侦听模块,用于在所述Lora节点将采集的数据成功上传至所述Lora网关后,将所述Lora节点的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听所述Lora网关下发的控制指令;
其中,所述Lora网关接收频率与所述Lora网关指令发送频率相异。
8.一种Lora通信***,其特征在于,包括:Lora网关以及至少一个需实时控制的Lora节点;所述需实时控制的Lora节点,包括:
第一配置模块,用于获取所述Lora网关下发的配置信息,并与所述Lora网关同步时间,所述配置信息包括时间戳、Lora节点上传数据对应的时间窗以及传输周期;
第一数据上传模块,用于在所述需实时控制的Lora节点对应的时间窗,将所述需实时控制的Lora节点的通信频率切换至Lora网关接收频率,并将采集的数据上传至所述Lora网关;
第一指令侦听模块,用于在所述需实时控制的Lora节点将采集的数据成功上传至所述Lora网关后,将所述需实时控制的Lora节点的通信频率切换至Lora网关指令发送频率,并实时侦听所述Lora网关下发的控制指令;
其中,所述Lora网关接收频率与所述Lora网关指令发送频率相异。
9.根据权利要求8所述的Lora通信***,其特征在于,还包括至少一个非实时控制的Lora节点;所述非实时控制的Lora节点,包括:
第二配置模块,用于获取所述Lora网关下发的所述配置信息,并与所述Lora网关同步时间;
第二数据上传模块,用于在所述数据采集时间内采集数据,且在所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗将采集的数据上传至所述Lora网关;
睡眠控制模块,用于控制所述非实时控制的Lora节点在设定时间段内保持在睡眠状态,所述设定时间段位于所述非实时控制的Lora节点对应的时间窗外。
10.根据权利要求9所述的Lora通信***,其特征在于,所述非实时控制的Lora节点,还包括:
第二指令侦听模块,用于当所述Lora网关中缓存有来自上位机或者云端且用于对所述非实时控制的Lora节点进行控制的控制指令时,所述非实时控制的Lora节点在该Lora节点对应的时间窗接收所述Lora网关下发的控制指令。
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