[發明專利]一種基于LoRa的無線通信系統及方法

在審

• 申請號: 201711014302.4
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107911801A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 唐捷;吳偉城;王澤元;肖瀟;王慶春;歐啟琛
• 申請（專利權）人: 上海宏力達信息技術股份有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種基于LoRa的無線通信系統，所述無線通信系統包括：

控制器，所述控制器用于輸出采集命令并接收采集數據；其特征在于，還包括：

LoRa網關，所述LoRa網關用于接收所述控制器下發的所述采集命令并下發，以及用于接收所述采集數據并上傳至所述控制器；

多個LoRa節點，每個所述LoRa節點分別具有直接和間接兩種工作模式，直接模式時的所述LoRa節點為LoRa直接節點，間接模式時的所述LoRa節點為LoRa間接節點，多個所述LoRa直接節點直接接入所述LoRa網關并和所述LoRa網關構成星型網絡，每個所述LoRa間接節點分別以一所述LoRa直接節點為中繼節點間接接入所述LoRa網關；

所述LoRa網關用于接收所述采集命令并下發至所述LoRa直接節點，以及用于接收所述LoRa直接節點上傳的所述采集數據并上傳；

所述LoRa直接節點用于根據所述采集命令采集所述采集數據并上傳，以及用于作為中繼節點將所述采集命令下發至相應的所述LoRa間接節點，以及用于接收所述LoRa間接節點上傳的所述采集數據并上傳；

所述LoRa間接節點用于根據所述采集命令采集所述采集數據并上傳。

2.根據權利要求1所述的基于LoRa的無線通信系統，其特征在于，所述LoRa直接節點包括：

第一外設，所述第一外設用于采集所述采集數據并輸出；

直接節點，所述直接節點連接所述第一外設和所述LoRa網關，所述直接節點用于根據所述LoRa網關下發的所述采集命令控制所述第一外設采集所述采集數據并將所述采集數據上傳至所述LoRa網關。

3.根據權利要求2所述的基于LoRa的無線通信系統，其特征在于，所述LoRa間接節點包括：

第二外設，所述第二外設用于采集所述采集數據并輸出；

間接節點，所述間接節點連接所述第二外設，所述間接節點通過一所述直接節點與所述LoRa網關連接，所述間接節點用于根據所述直接節點下發的所述采集命令控制所述第二外設采集所述采集數據并將所述采集數據上傳至所述直接節點。

4.一種基于LoRa的無線通信方法，基于如權利要求1-3中任意一項所述的無線通信系統，所述無線通信方法包括：

步驟S1、所述LoRa網關接入所述控制器，每個所述LoRa節點分別根據自身工作模式為直接模式還是間接模式來確定自身是LoRa直接節點還是LoRa間接節點，多個所述LoRa直接節點直接接入所述LoRa網關并和所述LoRa網關構成星型網絡，每個所述LoRa間接節點分別以一所述LoRa直接節點為中繼節點間接接入所述LoRa網關；

步驟S2、所述控制器向所述LoRa網關下發采集命令，所述LoRa網關將所述采集命令下發至相應的所述LoRa直接節點；

步驟S3、所述LoRa直接節點根據所述采集命令采集所述采集數據并上傳，或作為中繼節點將所述采集命令下發至相應的所述LoRa間接節點，所述LoRa間接節點根據所述采集命令采集所述采集數據并上傳至相應的所述LoRa直接節點，所述LoRa直接節點接收所述LoRa間接節點上傳的所述采集數據并上傳；

步驟S4、所述LoRa網關接收所述采集數據并上傳至所述控制器。

5.根據權利要求4所述的無線通信方法，其特征在于，所述步驟S1中，多個所述LoRa直接節點直接接入所述LoRa網關構成星型網絡的具體步驟為：

步驟S11a、所述LoRa網關上電；

步驟S12a、所述LoRa網關選擇未接入的所述LoRa直接節點，并向未接入的所述LoRa直接節點發送通知幀；

步驟S13a、所述LoRa網關判斷是否收到回復心跳：

若判斷結果為是，則轉步驟S14a；

若判斷結果為否，則轉步驟S12a；

步驟S14a、所述LoRa網關判斷當前信號質量是否合格：

若判斷結果為是，則轉步驟S15a；

若判斷結果為否，則轉步驟S12a；

步驟S15a、所述LoRa網關重置未接入的所述LoRa直接節點的心跳超時計數，并判斷所有未接入的所述LoRa直接節點是否完成三次直接入網通知：

若判斷結果為是，則所述LoRa網關判斷未接入的所述LoRa直接節點已接入所述LoRa網關，隨后退出；

若判斷結果為否，則轉步驟S12a。