[實用新型]LoRa簡易網關

有效

• 申請號: 201721330807.7
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN207251930U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王昊;路曉明
• 申請（專利權）人: 山西三凡信息工程有限公司
• 主分類號: H04W88/16
• 分類號: H04W88/16;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于低功耗擴頻通信技術領域，具體涉及一種應用于無線通信的LoRa網關。

背景技術

隨著物聯網和無線通信技術的飛速發展，人們與信息網絡已經密不可分，無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色。低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈要求。短距離無線通信的低成本、相對其它無線通信技術的低功耗、及其對等通信特征等適應了飛速發展的便捷信息傳輸的需求。在技術、成本、可靠性及可實用性等各方面的綜合考慮下，低功耗、長距離無線通信技術成為了當今通信領域研究的熱點。

目前市面上的采集終端主要是RTU和DTU集成應用，通過RTU來采集、處理數據后，再通過DTU部分連接2G、3G、4G網絡將數據發送至互聯網。RTU和DTU之間使用集成在電路板的線路或者物理電纜通過串口進行連接。單個DTU只能匹配一個RTU，并且相距不能很遠。因設備較多，每套系統需要配置大功率的太陽能供電系統，維護成本很高，使用壽命低每隔2年就需要更換蓄電池。

高成本的采集終端導致采集器部署非常有限，以至于采集到的數據不足已給決策者提供準確有效數據分析能力，給管理層工作造成很大的困難。

實用新型內容

為解決現有技術存在的成本高、可靠性差且功耗較高的技術問題，本實用新型提供了一種LoRa簡易網關，主要應用在無線通信、數據采集和遠程控制等領域，適用于物聯網系統的遠程監控及管理，是一種協議轉換器，也是一種LoRa透傳設備，通過LoRa擴頻無線信號連接LoRa終端，通過2G/3G/4G網絡連接云端數據服務器，實現LoRa終端數據與云端數據服務器之間的數據連接。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案為：LoRa簡易網關，包括微控制單元，微控制單元上的R端口、T端口通過數據線與LoRa模塊連接，LoRa模塊與多個LoRa終端進行信息傳輸，微控制單元的A端口、B端口通過數據線與LTE模塊連接，LTE模塊通過互聯網模塊與云端數據服務器連接。LoRa模塊接收來自多個LoRa終端的數據，LoRa模塊將數據傳送至微控制單元內，微控制單元對數據進行解析整理后，再通過LTE模塊將數據依次發送至互聯網模塊、云端數據服務器，云端數據服務器將回送的數據反饋至微控制單元內，微控制單元對回送數據進行處理后，再通過LoRa模塊將回送數據播送出去。

其中，LoRa網關利用LoRa擴頻通信技術連接LoRa終端，再通過2G/3G/4G網絡接入互聯網模塊，從而實現了LoRa終端與云端數據服務器之間的數據交互。LoRa終端的數量可達5000多個，5000多個LoRa終端可接入同一LoRa網關，眾多LoRa終端共享一個互聯網通道，很大程度地節約了終端部署成本和通信費用成本。

其中，作為優選的，LoRa模塊通過LoRaWAN與多個LoRa終端通信，采用LoRa擴頻通信技術，LoRa網關與LoRa終端之間最遠可達3-10公里的通信距離，多個LoRa終端與LoRa網關之間采用星型拓撲結構，同時，LoRa終端可以在不同的網關之間無縫漫游通信，采用此通信模式，延時小，更好地提高了通信實時性。

本網關采用低功耗設計，采用單節18650磷酸鐵電池供電，內置超強休眠機制，睡眠電流可低至10 uA級，一節2300MA電池可以使用1-2年。

其中，作為優選的，LTE模塊通過2G/3G/4G通信網絡與互聯網模塊連接，相對于傳統的物理通信，通信距離遠，通信設備少，無需配置大功率的供電系統，維護成本低。

微控制單元通過SPI總線與LoRa模塊連接,SPI總線是一種高速、全雙工、同步的通信總線，布局空間小。

微控制單元通過UART與LTE模塊連接,UART是一種異步收發傳輸器，它將要傳輸的數據在串行通信與并行通信之間加以轉換，并在微控制單元與LTE模塊之間實現雙向信號傳輸。

其中，作為優選的，微控制單元為32位微控制單元。

本實用新型與現有技術相比，具體有益效果體現在：

一、低成本：本實用新型采用LoRa擴頻通信技術連接終端，通過2G/3G/4G網絡接入互聯網，從而實現了LoRa終端與云端數據處理器之間的數據交互，每個LoRa網關可以接入多達5000個LoRa終端，終端LoRa終端共享一個互聯網通道，很大程度上節約了LoRa終端的部署成本和通信費用成本。