CN215300667U - 一种LoRa自组网的双路通信*** - Google Patents
一种LoRa自组网的双路通信*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN215300667U CN215300667U CN202121419798.5U CN202121419798U CN215300667U CN 215300667 U CN215300667 U CN 215300667U CN 202121419798 U CN202121419798 U CN 202121419798U CN 215300667 U CN215300667 U CN 215300667U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lora
- communication module
- hoc network
- terminal
- communication system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种LoRa自组网的双路通信***，包括依次相连的采集终端、通信模块、MCU、监控管理云平台和访问终端，所述采集终端与GPS定位模块相连。上述技术方案采用LoRa通信和载波通信双通信方式，确保物联信息数据采集的完整，无需增加额外线路，在避免成本和线路复杂度增加的前提下提高数据信息收集和传输的完整度。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种LoRa自组网的双路通信***。
背景技术
当前社会物联网行业发展迅速，物联网技术在很多行业都得到广泛应用。目前常用的物联网通信技术主要有LoRa、NB-IOT、Zigbee、Bluetooth、WIFI等,其中LoRa具有低功耗、长距离、低速率的特点。因此LoRa常用于具有部署灵活、运营成本低等特点的小规模自组网络。并在无线抄表、无线传感网络等场景广泛应用。
有资料显示，现有LoRa自组网络在对非直连节点群抄时，大量节点数据上行主要为采用直接竞争上报方式，即中继不缓存任何节点数据。中继每收到一包数据，便立即将该数据传递给上一级中继。存在以下缺点：
1、信道占用率高。LoRa自组网大多都是低功耗网络，在进行数据通信时，需要使用长前导码唤醒设备，进行通信。当网络中有多个设备通信时，会导致信道占用率高，设备干扰严重。
2、能耗高，传输效率低。每传输一个小包数据，都需要进行长前导唤醒，导致大量功耗都用在唤醒其他设备。传输能耗高，效率低。
3、单信道通信，设备间干扰严重。单信道下，设备间只能以竞争上报的方式通过随机延时减小碰撞，通信占空比较大时，数据包的碰撞会导致丢包率较高。因此带来的数据重传会导致通信功耗开销增大。
中国专利文献CN109067892A公开了一种“Lora通信***中大数据传输方法、终端及服务器”。采用了在上行方向上，Lora终端将大数据分片为固定长度的，Lora通信***能够传输的短报文，连续传输给服务器端，分片完整接收后，服务器端进行报文重装。在下行方向上，服务器端将大数据分片为固定长度的，Lora通信***能够传输的短报文，并通过SX1301以连续的方式传输给Lora终端，终端完整接收到来自服务器端的分包后，进行报文重装。上述技术方案单信道下，设备间只能以竞争上报的方式通过随机延时减小碰撞，通信占空比较大时，数据包的碰撞会导致丢包率较高。
发明内容
本实用新型主要解决原有的技术方案仅存在单一LoRa数据收集方式，易受环境影响导致数据缺失的技术问题，提供一种LoRa自组网的双路通信***，采用LoRa通信和载波通信双通信方式，确保物联信息数据采集的完整，无需增加额外线路，在避免成本和线路复杂度增加的前提下提高数据信息收集和传输的完整度。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括依次相连的采集终端、通信模块、MCU、监控管理云平台和访问终端，所述采集终端与GPS定位模块相连。采集终端安装在待采集设备上用于实现数据采集，通信模块通过无线通信和有线通信两种方式进行数据传输确保传输信息的完整性，MCU进行数据汇总和处理，监控管理云平台用于将传输信息存储到云端便有远程访问和汇总优化，访问终端用于工作人员实现对采集数据的远程查看。
作为优选，所述的通信模块包括无线通信模块和有线通信模块，所述无线通信模块与采集终端无线连接，所述有线通信模块通过输电线与采集终端相连。
作为优选，所述的无线通信模块包括LoRa采集模块和LoRa天线，所述LoRa天线与采集终端无线连接，所述LoRa采集模块与MCU相连。
作为优选，所述的有线通信模块包括依次相连的过零检测电路、信号发送电路、信号耦合电路、信号接收滤波电路和过零同步电路，所述信号耦合电路的输入控制端与电线相连，所述过零检测电路的输入端、过零同步电路的输出端与载波信号相连。载波通过过零检测电路判断采样时间，将需要传递的信号通过信号发送电路发送并经由信号耦合电路耦合至电线上传输；电线上传输的信息也经由信号耦合电路发送至信号接收滤波电路和过零同步电路后实现信息的双向传递，载波采样具有稳定的特点。
作为优选，所述的采集终端包括依次相连的电力采集单元、模数转换单元、运算放大单元和输出单元，所述输出单元与通信模块相连。电力采集单元对来自外接的电流、电压信号采样后进行滤波保护、隔离处理并输出模拟量信号至运算放大单元，运算放大单元对信号进行放大后输出至模数转换单元进行模数转换，然后通过输出单元传输到通信模块。
作为优选，所述的访问终端包括PC端和手持设备。
本实用新型的有益效果是：采用LoRa通信和载波通信双通信方式，确保物联信息数据采集的完整，无需增加额外线路，在避免成本和线路复杂度增加的前提下提高数据信息收集和传输的完整度。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接结构图。
图2是本实用新型的一种LoRa设备交互管道图。
图中1采集终端，2通信模块，2.1无线通信模块，2.2有线通信模块，3MCU，4监控管理云平台，5访问终端，6GPS定位模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种LoRa自组网的双路通信***，如图1所示，包括依次相连的采集终端1、通信模块2、MCU3、监控管理云平台4和访问终端5，访问终端5包括PC端和手持设备。所述采集终端1与GPS定位模块相连6。采集终端安装在待采集设备上用于实现数据采集，通信模块通过无线通信和有线通信两种方式进行数据传输确保传输信息的完整性，MCU进行数据汇总和处理，监控管理云平台用于将传输信息存储到云端便有远程访问和汇总优化，访问终端用于工作人员实现对采集数据的远程查看。
采集终端1包括依次相连的电力采集单元、模数转换单元、运算放大单元和输出单元，所述输出单元与通信模块2相连。电力采集单元对来自外接的电流、电压信号采样后进行滤波保护、隔离处理并输出模拟量信号至运算放大单元，运算放大单元对信号进行放大后输出至模数转换单元进行模数转换，然后通过输出单元传输到通信模块。
通信模块2包括无线通信模块2.1和有线通信模块2.2，所述无线通信模块2.1与采集终端1无线连接，所述有线通信模块2.2通过输电线与采集终端1相连。有线通信模块包括依次相连的过零检测电路、信号发送电路、信号耦合电路、信号接收滤波电路和过零同步电路，所述信号耦合电路的输入控制端与电线相连，所述过零检测电路的输入端、过零同步电路的输出端与载波信号相连。载波通过过零检测电路判断采样时间，将需要传递的信号通过信号发送电路发送并经由信号耦合电路耦合至电线上传输；电线上传输的信息也经由信号耦合电路发送至信号接收滤波电路和过零同步电路后实现信息的双向传递，载波采样具有稳定的特点。
无线通信模块2.1包括LoRa采集模块和LoRa天线，所述LoRa天线与采集终端无线连接，所述LoRa采集模块与MCU3相连。为避免大数据交互时，长期占用唤醒信道，造成网络堵塞。大数据包交互是采用跳频通信机制。另外该方案极大减少唤醒帧发送次数，降低全网功耗开销。跳频通信的具体流程如下：申请设备在唤醒信道CH0完成对高等级空闲中继的唤醒。并且在唤醒帧中包含接下来发送申请帧的工作信道CHA。被唤醒设备解析后，在指定时刻对CHA信道监听。唤醒帧发送结束，申请设备在信道CHA发送申请帧。接收到申请帧的中继，综合评估符合接收条件，则选择slot在CHA信道发送许可帧，许可帧包含大数据交互信道CHx信息申请设备对接收到的多个许可帧进行筛选，选择最优中继，假定该中继工作在CHB信道。申请设备跳转CHB信道进行大数据的分帧传输，直到所有数据送达被选取设备。
工作时，安装在待采集设备上的采集终端进行数据采集，通信模块通过无线LoRa通信和有线载波通信两种方式分别进行数据传输，MCU进行数据汇总和处理，确保传输信息的完整性，然后传输到监控管理云平台用于将传输信息存储到云端便有远程访问和汇总优化，工作人员通过访问终端访问监控管理云平台用于实现对采集数据的远程查看。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了采集终端、通信模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (6)
1.一种LoRa自组网的双路通信***，其特征在于，包括依次相连的采集终端(1)、通信模块(2)、MCU(3)、监控管理云平台(4)和访问终端(5)，所述采集终端(1)与GPS定位模块相连(6)。
2.根据权利要求1所述的一种LoRa自组网的双路通信***，其特征在于，所述通信模块(2)包括无线通信模块(2.1)和有线通信模块(2.2)，所述无线通信模块(2.1)与采集终端(1)无线连接，所述有线通信模块(2.2)通过输电线与采集终端(1)相连。
3.根据权利要求2所述的一种LoRa自组网的双路通信***，其特征在于，所述无线通信模块(2.1)包括LoRa采集模块和LoRa天线，所述LoRa天线与采集终端无线连接，所述LoRa采集模块与MCU(3)相连。
4.根据权利要求2所述的一种LoRa自组网的双路通信***，其特征在于，所述有线通信模块包括依次相连的过零检测电路、信号发送电路、信号耦合电路、信号接收滤波电路和过零同步电路，所述信号耦合电路的输入控制端与电线相连，所述过零检测电路的输入端、过零同步电路的输出端与载波信号相连。
5.根据权利要求1所述的一种LoRa自组网的双路通信***，其特征在于，所述采集终端(1)包括依次相连的电力采集单元、模数转换单元、运算放大单元和输出单元，所述输出单元与通信模块(2)相连。
6.根据权利要求1所述的一种LoRa自组网的双路通信***，其特征在于，所述访问终端(5)包括PC端和手持设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121419798.5U CN215300667U (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种LoRa自组网的双路通信*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121419798.5U CN215300667U (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种LoRa自组网的双路通信*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215300667U true CN215300667U (zh) | 2021-12-24 |
Family
ID=79518296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121419798.5U Active CN215300667U (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种LoRa自组网的双路通信*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215300667U (zh) |
-
2021
- 2021-06-24 CN CN202121419798.5U patent/CN215300667U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205302597U (zh) | 一种基于LoRa技术的物联网*** | |
| US9622111B2 (en) | Methods and arrangements for traffic indication map segmentation in wireless networks | |
| KR101749064B1 (ko) | 양방향 이벤트 검출을 지원하는 센서 네트워크의 이벤트 전송 방법 및 장치 | |
| CN206332860U (zh) | LoRa网关 | |
| CN105391782A (zh) | 一种基于认知ofdm的v2i/v2v车联网***及其方法 | |
| CN203179254U (zh) | 一种无线自组网自动抄表*** | |
| CN109587023A (zh) | 一种LoRa自组网方法及*** | |
| CN113261348A (zh) | 在低功率中继器操作模式下可操作的信号中继器设备 | |
| CN112491842A (zh) | 一种面向智慧工地的多协议物联网网关 | |
| CN208768305U (zh) | 一种基于LoRa技术的远距离传输网关 | |
| CN110621086B (zh) | 一种通信***、网关、终端和通信方法 | |
| CN103763751A (zh) | 无线传感器网络的数据传输方法和*** | |
| CN114126095A (zh) | 一种LoRa自组网的大数据分包通信方法 | |
| CN215300667U (zh) | 一种LoRa自组网的双路通信*** | |
| CN103716411B (zh) | 一种基于SGWM的230 MHz用电信息采集终端远程通信方法 | |
| WO2013185588A1 (zh) | 数据通信装置和方法 | |
| KR20090062546A (ko) | 근거리 무선 네트워크에서의 패킷 전송 방법 | |
| CN108093379A (zh) | 一种基于LoRa的列车门监控终端及其*** | |
| Alim et al. | Backscatter MAC protocol for future Internet of Things networks | |
| CN201853337U (zh) | 一种新型数据采集与无线传输*** | |
| CN205195982U (zh) | 一种具有无线自组织网络能力的通信模块装置 | |
| CN110912971A (zh) | 一种agv小车实时监测*** | |
| Prasetyo et al. | A novel multiple access communication protocol for LoRa networks without LoraWAN | |
| KR20080043049A (ko) | Ｉｅｅｅ 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조와 이를 이용한데이터 통신 방법 | |
| Gao et al. | Design of LoRa Communication Protocol for Image Transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |