[發明專利]一種基于Lora的無線多頻通信方法及系統

在審

• 申請號: 201810397047.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN110418295A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李嘉
• 申請（專利權）人: 杭州萊宸科技有限公司
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W4/08;H04W76/15;H04W76/40;H04W72/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于Lora的無線多頻通信方法及系統，包括：服務器；管理器，與服務器信號連接；多個客戶端組，每個客戶端組包括多個具有同一通信頻率的客戶端；多個LoRa無線模塊，設置于管理器內；所述管理器接收服務器的通信頻率調控信號，并根據服務器發送的通信頻率調控信號調控其中一個LoRa無線模塊的通信頻率大小，以使LoRa無線模塊與客戶端組建立通信連接。本發明采用多頻率通信方法，發送方根據目標設備的工作頻率自動選擇發送頻率，降低了信號干擾的可能性，可以解決LoRa無線模塊的頻率互相干擾問題，提高了通信效率；此外本發明還可以通過預設的頻率維護功能，能確保在環境里出現干擾信號的時候，系統自動切換到其他頻率以避開干擾。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種基于Lora的無線多頻通信方法及系統。

背景技術

傳統物聯網無線通信方案有應用于局域網的如wifi、藍牙以及zigbee等；應用于廣域網的如GPRS、3G以及4G等，這些技術有些提供了高通信速率或較長通信距離，但是對通信設備的功耗要求很高；有些可實現極低的功耗，但是通信距離非常短。

LoRa是SemTech公司推出的基于擴頻技術的低功耗廣域網，完美兼顧了低功耗、長距離、大容量的需求。 Lora運行在全球免費頻段，在中國是470~510MHz頻段。但是依然存在以下缺陷：

（1）頻率干擾：國內多數廠商基于Lora的解決方案中，所有客戶端無線設備固定使用同一頻率/信道，當某一區域內無線設備較多時，信號沖突的概率很高；

（2）通信速率低：在星形網絡里，一個管理器設備負責與所有客戶端設備通信，所有該管理器管轄的客戶端設備只能排隊依次一對一通信，通信速率低；

（3）接入點數量受限：由于問題（1）和問題（2）的存在，導致星形網絡里每個管理器管轄的客戶端設備數量不能過多。如果數量過多，必然會導致部分客戶端設備無法及時與接入點通信。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于Lora的無線多頻通信系統，解決LoRa無線模塊的頻率互相干擾問題。

本發明的技術方案為：一種基于Lora的無線多頻通信系統，包括：

服務器；

管理器，與服務器信號連接；

多個客戶端組，每個客戶端組包括多個具有同一通信頻率的客戶端；

多個LoRa無線模塊，設置于管理器內；

所述管理器接收服務器的通信頻率調控信號，并根據服務器發送的通信頻率調控信號調控其中一個LoRa無線模塊的通信頻率大小，以使LoRa無線模塊與客戶端組建立通信連接。

本發明在管理器設備內部安裝有多個LoRa模塊，每個LoRa模塊使用1個頻率通信，因此管理器具備同時通過多個通信頻率與多個客戶端設備通信能力；將所有客戶端設備按照通信ID分組，同一組里的所有客戶端設備統一使用1個頻率通信，不同組使用不同的頻率，可大幅降低信號沖突概率。

本發明預先存儲各個客戶端的通信頻率至服務器的數據庫中，當服務器需要對其中一個客戶端進行通信時，服務器從數據庫中獲取該客戶端的通信頻率，并發送通信頻率調控信號至管理器，所述管理器接收到通信頻率調控信號之后，所述管理器選擇其中一個未與其他客戶端建立通信的LoRa模塊，并發送通信頻率調控信號調控LoRa模塊的通信頻率，使得該LoRa模塊的通信頻率切換至。所述LoRa模塊的通信頻率切換至之后，完成所述客戶端與LoRa模塊的通信連接，即所述客戶端與所述服務器完成通信連接，所述服務器發送通信指令給管理器，所述管理器將接收的通信指令發送給客戶端，所述客戶端接收到所述通信指令之后，將回復指令發送至管理器，最后經由管理器發送至服務器；重復上述過程，直至所有客戶端完成與服務器的通信連接。