[發(fā)明專利]一種LoRa自組網(wǎng)的組網(wǎng)方法及其通信方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810801182.0
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN109041272A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海麥士信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W76/10;H04W4/06
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 馬旸

本發(fā)明提出了一種LoRa自組網(wǎng)的組網(wǎng)方法及其通信方法，本發(fā)明LoRa自組網(wǎng)系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在節(jié)點單元數(shù)量增加時無需增加中繼節(jié)點的數(shù)量，降低了系統(tǒng)的架設(shè)和使用成本。本發(fā)明LoRa自組網(wǎng)系統(tǒng)中在通信中引入父子節(jié)點概念及路由表數(shù)據(jù)，具有高效的數(shù)據(jù)傳輸能力，克服了原本廣播形式無法克服的數(shù)據(jù)傳輸缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LoRa自組網(wǎng)的組網(wǎng)方法及其通信方法。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)有三個基本要素：感知、智能、互聯(lián)，現(xiàn)如今在感知和智能方面已經(jīng)計較完善，而在互連上存卻在缺陷。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域常用的無線技術(shù)不外乎ZigBee、WiFi、藍牙這3種，3種方案各有其優(yōu)點，適用于不同的場景，但都無法對傳輸距離短這一事實給出一個令人滿意的解決方案。對于物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)某杀镜颓覀鬏斁嚯x遠的目標，這兩種都不是最好的解決方案。LPWAN(Low Power Wide Area Network)技術(shù)出來之前，通信距離短這個問題一直是物聯(lián)網(wǎng)的詬病，LoRa是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術(shù)的遠距離無線傳輸方案，此方案增加了鏈路預算和更好的抗干擾性能。目前LoRa的應用更多的是基于星型拓撲結(jié)構(gòu)，這種拓撲結(jié)構(gòu)的缺點是當節(jié)點數(shù)量增加時到一定數(shù)量時需要增加中繼的數(shù)量，成本較高。針對這個問題，本設(shè)計提出一個基于網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的LoRa自組網(wǎng)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出的一種LoRa自組網(wǎng)方法，該自組網(wǎng)系統(tǒng)中包含節(jié)點單元、中繼節(jié)點、中繼單元及服務器，所述系統(tǒng)的自組網(wǎng)方法包括如下步驟：

步驟一：所述節(jié)點單元以廣播方式發(fā)送包含該節(jié)點單元自身ID的組網(wǎng)信息；

步驟二：所述中繼節(jié)點通過檢驗該組網(wǎng)信息后向所述節(jié)點單元發(fā)送應答數(shù)據(jù)包；

步驟三：所述節(jié)點單元接收應答數(shù)據(jù)包后與所述中繼節(jié)點建立連接；所述節(jié)點單元和所述中繼節(jié)點分別記錄對方信息建立路由表；

步驟四：重復上述步驟一至步驟三，直至所有節(jié)點單元與中繼節(jié)點之間建立連接；

步驟五：中繼節(jié)點以廣播方式發(fā)送包含該中繼節(jié)點單元自身ID的組網(wǎng)信息；

步驟六：其余中繼節(jié)點通過檢驗該組網(wǎng)信息后向該中繼節(jié)點發(fā)送應答數(shù)據(jù)包；

步驟七：所述中繼節(jié)點接收應答數(shù)據(jù)包后與該中繼節(jié)點建立連接；所述中繼節(jié)點之間分別記錄對方信息建立路由表；

步驟八：重復上述步驟五至步驟七，直至所有中繼節(jié)點之間建立連接；

步驟九：中繼節(jié)點以廣播方式發(fā)送包含該中繼節(jié)點單元自身ID的組網(wǎng)信息；

步驟十：所述中繼單元通過檢驗該組網(wǎng)信息后向該中繼節(jié)點發(fā)送應答數(shù)據(jù)包；

步驟十一：所述中繼節(jié)點接收應答數(shù)據(jù)包后與該中繼單元建立連接；所述中繼節(jié)點和所述中繼單元分別記錄對方信息建立路由表；

步驟十二：重復上述步驟九至步驟十二，直至所有中繼節(jié)點和所述中繼單元之間建立連接；

步驟十三：各節(jié)點單元、中繼節(jié)點、中繼單元分別上傳各自的路由表至服務器中保存及維護。

本發(fā)明提出的所述LoRa自組網(wǎng)方法中，檢驗組網(wǎng)信息包括檢驗組網(wǎng)信息的RSSI值。

本發(fā)明提出的所述LoRa自組網(wǎng)方法中，所述應答數(shù)據(jù)包包括設(shè)備自身ID和目標設(shè)備ID。

本發(fā)明提出的所述LoRa自組網(wǎng)方法中，所述中繼單元和所述服務器之間采用GPRS進行交互，如果數(shù)據(jù)量大則采用UPD協(xié)議進行交互，如果對交互穩(wěn)定性要求高則使用TCP協(xié)議進行交互。

本發(fā)明提出的所述LoRa自組網(wǎng)方法中，在步驟四和步驟五之間進一步包括：重新進行步驟一至步驟四，使節(jié)點單元連接另一個中繼節(jié)點構(gòu)建路由表。