[發明專利]直接存取LoRa信息封包的LoRa行動裝置及其數據傳輸方法

在審

• 申請號: 201710225132.8
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107786967A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 江百洲;劉玉雲;莊豐躋;謝佩佳
• 申請（專利權）人: 凌華科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/80
• 分類號: H04W4/80;H04W84/18;H04L29/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種提供行動設備直接存取LoRa信息封包的LoRa行動裝置及其數據傳輸方法，尤指LoRa行動裝置可接收LoRa無線感測網絡傳輸的LoRa信息封包并轉換成符合行動設備的信息封包后，再傳輸至行動設備，使行動設備在LoRa行動裝置信號涵蓋范圍內能夠直接存取LoRa信息封包。

背景技術

隨著因特網的普及與快速發展，云端大數據的應用及新一代因特網協議的來臨，物聯網(Internet of Things，IoT)也越來越受到關注，主要是將對象通過有線或無線的聯網技術或感測設備與因特網連接，提供智能化的辨識與信息的管理及分享等，并廣泛的應用于智能家居、智能家電、車聯網、智能交通、環境的監控與安控等，且小至一個溫度傳感器、煙霧警報器、寵物追蹤器、射頻識別系統、智能手機、智能家電等，大至云端數據中心、整個城市的能源或交通管理系統等幾乎都可以應用于物聯網。

然而，現今物聯網大多是以無線射頻識別系統(RFID/NFC)、藍牙(Bluetooth)、ZigBee、無線局域網絡(Wi-Fi)或行動通訊(3G、4G LTE等)等無線通信技術進行數據傳輸，其中該ZigBee傳輸的距離短、適用于小數據傳輸，藍牙傳輸的距離短、適用于中數據傳輸，Wi-Fi傳輸的距離短、適用于大數據傳輸，而行動通訊雖然傳輸的距離長且適用于大數據傳輸，但是這些無線通信技術并無法滿足物聯網的應用，便有廠商組成LoRa聯盟推出低功耗廣域網(LPWAN)的LoRa無線通信技術，可使用于各種物聯網設備，以實現物聯網的LoRa無線感測網絡，最大的特色是具備有遠距離且低功耗的傳輸特性，并利用其低功耗的特性使設備僅靠著內建電池即可維持長達多年的使用時間，便可滿足物聯網對于少量數據(低帶寬)、遠距離、低功耗又低成本的通訊需求。

如圖4所示，其中該物聯網的LoRa無線感測網絡包括有節點(Node)、網關(Gateway)、網絡服務器(NetworkServer)及應用服務器(Application Server)等，當物聯網前端感知層搜集節點端設備所檢知的對象數據后，可通過網絡層的網關進行橋接設備間的數據傳輸，并與后端服務的網絡服務器連接，便可將數據后送至云端或應用服務器上進行運算處理與分析數據等，以提供給應用層智能生活、綠色建筑、智能節能、智能物流、健康照護與工業應用等多個領域的應用服務。

但是，該目前LoRa節點端設備的對象數據只能通過網關以公開網絡或私有網絡的方式與后端網絡服務器連接，其通訊方式及傳輸距離將受到LoRa網關的限制，并依傳輸功率及地形的限制可以達到大約數公里至十幾公里的傳輸距離，且該LoRa節點端只能與LoRa網關作連接，使行動設備(如智能手機、筆記本電腦、平板計算機、車載單元(On Board Unit，OBU)等)或裝置等只能通過內建的Wi-Fi、行動通訊等無線通信接口與網絡服務器或網絡服務器所連接的無線網絡基地臺(AccessPoint或Wireless Access Point)進行對象數據傳輸，整體數據傳輸架構不僅較為復雜，并會受到無線通信接口種類與傳輸距離的限制，造成行動設備無法直接存取該LoRa節點端的對象數據，且該行動設備通過網絡鏈接于基地臺存取對象數據所耗費的連網成本亦較高，所以要如何解決行動設備無法直接存取LoRa節點端對象數據所衍生出的問題，即為從事于此行業者所亟欲研究改善的關鍵。

發明內容

本案發明人有鑒于上述現有的LoRa無線感測網絡整體數據傳輸架構較為復雜，并使行動設備受到無線通信接口的限制等問題，乃搜集相關數據經由多方評估及考慮，并利用從事于此行業多年研發經驗不斷的試作與修改，始設計出此種提供行動設備直接存取LoRa信息封包的LoRa行動裝置及其數據傳輸方法。

本發明的主要目的在于該LoRa行動裝置的LoRa通訊模塊可接收LoRa無線感測網絡所傳輸的LoRa信息封包，并由主控電路的中央處理器將該LoRa信息封包轉換成符合相對應行動設備的信息封包后，再通過無線通信電路的藍牙模塊、Wi-Fi模塊、行動通訊模塊與NFC模塊傳輸至行動設備，使行動設備在LoRa行動裝置信號涵蓋范圍內能夠直接存取節點端設備或網關的LoRa信息封包，且因行動設備不需通過因特網鏈接網絡服務器進行接收數據，便可節省行動設備鏈接因特網產生的數據傳輸費用，亦不會受到LoRa無線感測網絡內的各個節點端設備只能通過網關傳輸數據，以及無線通信接口種類與傳輸距離的限制，更具實用性與適用性。