[發明專利]一種Lora智能水表網絡網關部署方法及裝置

有效

• 申請號: 201710945828.8
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107786989B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 姚英彪;陳宇翔;宋財華;員剛強;嚴軍榮
• 申請（專利權）人: 三川智慧科技股份有限公司
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W16/22;H04W40/10;H04W52/02;H04W84/04;H04W88/16;H04L29/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種Lora智能水表網絡網關部署方法及裝置，其中，所述方法包括：S1，基于目標智能水表網絡中Lora網關候選位置、Lora智能水表終端位置、Lora智能水表終端的最大通信半徑和Lora網關最大服務數量，建立Lora網關部署優化模型，所述Lora網關部署優化模型內包含Lora網關部署距離優化函數和限定Lora智能水表終端與Lora網關對應關系的約束條件；S2，基于免疫算法求解所述Lora網關部署優化模型，獲取網關優化部署位置。本發明提供的一種Lora智能水表網絡網關部署方法及裝置，在滿足業務需求的條件下，降低了Lora智能水表網絡實際運行過程中Lora智能水表終端節點的功耗。

技術領域

本發明涉及物聯網技術領域，尤其涉及一種Lora智能水表網絡網關部署方法及裝置。

背景技術

為滿足越來越多遠距離物聯網設備的連接需求，專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計的低功耗廣域網(LPWAN)應運而生。在目前眾多的LPWAN技術中，Lora由于其低功耗、高性能受到廣泛關注。Lora是由美國升特公司(SEMTECH)發布的一種專用無線電調制解調的技術，在全球免費頻段運行(即非授權頻段)，包括433、868、915MHz等。Lora網絡主要由終端(內置Lora模塊)、網關(或稱基站)、服務器和云四部分組成，應用數據可雙向傳輸。Lora網絡一般采用星型網絡架構，即一對多的無線連接結構。Lora既可以搭建覆蓋范圍較廣的廣域網基礎設施，也可以通過簡單的網關設備搭建局域網，只要物聯網設備中嵌入Lora芯片或模塊，即可實現快速組網和快速配置。

智能水表的數據傳輸業務是一種典型的物聯網應用，通過遠傳、自動抄讀系統技術根本上改變了傳統的抄表方式。而基于Lora的智能遠傳式水表能夠和服務器進行低成本的實時通信，將水表數據和狀態發送給服務器或接收服務器的控制，成為了智能水表的發展趨勢之一。在實際的Lora智能水表網絡應用中，Lora智能水表終端和Lora網關之間通過Lora技術相互通信，網關和服務器之間通過其他有線和無線技術通信。Lora智能水表終端和水表一起部署，但Lora網關的部署位置可以優化。理論上，網關和終端越近越能節省終端的功耗，但是網關部署的同時考慮業務量等實際要求，網關數量遠遠小于終端數量。

由于智能電表存在電力供應不便利的問題，如何在滿足業務需求的條件下，通過優化網關的部署方法降低Lora智能水表終端的功耗，在應用中變得非常重要。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的問題，提供了一種Lora智能水表網絡網關部署方法及裝置。

一方面，本發明提出一種Lora智能水表網絡網關部署方法，包括：S1，基于目標智能水表網絡中Lora網關候選位置、Lora智能水表終端位置、Lora智能水表終端的最大通信半徑和Lora網關最大服務數量，建立Lora網關部署優化模型，所述Lora網關部署優化模型內包含Lora網關部署距離優化函數和限定Lora智能水表終端與Lora網關對應關系的約束條件；S2，基于免疫算法求解所述Lora網關部署優化模型，獲取網關優化部署位置。

優選地，所述步驟S1進一步包括：S11，根據Lora網關候選位置和Lora智能水表終端位置，建立Lora網關部署距離優化函數；S12，根據Lora智能水表終端的最大通信半徑，建立第一約束條件，以使得每一所述Lora智能水表終端能夠與至少一個Lora網關通信；S13，根據Lora網關最大服務數量，建立第二約束條件，以使得每一所述Lora網關實際服務的終端數量不超過Lora網關最大服務數量，同時每一所述Lora智能水表終端僅接入一個Lora網關。

優選地，所述步驟S11中所述Lora網關部署距離優化函數為所有所述Lora智能水表終端到其對應接入的Lora網關距離之和的最小值，如下式所示：