[發(fā)明專(zhuān)利]LORA無(wú)線通信方法、系統(tǒng)、中繼方法及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811308081.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109618292B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德馳;張民恕;李立群;郭玉娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海派諾科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W4/06
• 分類(lèi)號(hào): H04W4/06;H04B7/155
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 楊艷;韓丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種LORA無(wú)線通信方法，包括：主機(jī)廣播數(shù)據(jù)采集廣播命令；從機(jī)或中繼設(shè)備接收主機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)采集廣播命令，從機(jī)查詢(xún)從機(jī)地址為本從機(jī)的地址時(shí)記錄設(shè)備SN號(hào)和包序號(hào)；中繼設(shè)備記錄該數(shù)據(jù)采集廣播命令中的設(shè)備SN號(hào)和包序號(hào)，將生存時(shí)長(zhǎng)減一，并當(dāng)當(dāng)前信道空閑時(shí)，將數(shù)據(jù)采集廣播命令廣播出去；中繼設(shè)備接收上一級(jí)中繼設(shè)備廣播發(fā)出的數(shù)據(jù)采集廣播命令，記錄該數(shù)據(jù)采集廣播命令中的設(shè)備SN號(hào)和包序號(hào)，將生存時(shí)長(zhǎng)再減一。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置中繼設(shè)備，可以延長(zhǎng)有效通信距離，采用信道沖突檢測(cè)方法，需要進(jìn)行信道監(jiān)測(cè)，避免多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)送設(shè)備，避免了同頻干擾；不需要在中繼設(shè)備設(shè)置從機(jī)ID號(hào)，無(wú)縫新增接入中繼設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低功耗長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及LORA無(wú)線通信方法、系統(tǒng)、中繼方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

LORA(Long Range)是專(zhuān)用于遠(yuǎn)距離低功耗的無(wú)線通信技術(shù),其基于擴(kuò)頻的調(diào)制方式相對(duì)于其他通信方式大大增加了通信距離，可廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合的遠(yuǎn)距離低速率物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信領(lǐng)域。比如自動(dòng)抄表、樓宇自動(dòng)化設(shè)備、無(wú)線安防系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)視與控制等。具有體積小、功耗低、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

但是，現(xiàn)有的常規(guī)方案存在以下缺陷：

LORA無(wú)線通信在實(shí)際應(yīng)用中，主機(jī)通過(guò)無(wú)線通信向從機(jī)廣播帶設(shè)備地址的Modbus協(xié)議格式命令進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)應(yīng)設(shè)備地址的從機(jī)返回響應(yīng)數(shù)據(jù)包。主機(jī)通過(guò)輪詢(xún)的方式，不斷廣播帶不同設(shè)備地址的命令，逐個(gè)采集遠(yuǎn)端設(shè)備數(shù)據(jù)。這種純粹主機(jī)對(duì)從機(jī)的通信容易出現(xiàn)因?yàn)檎系K物、距離等因素導(dǎo)致信號(hào)衰減變差而無(wú)法達(dá)到通信要求。如圖1所示，從機(jī)A由于被障礙物阻擋，無(wú)法實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的通信，從機(jī)B由于距離太遠(yuǎn)，其和主機(jī)的通信也無(wú)法滿足要求。

為解決上述問(wèn)題，行業(yè)中做出了中繼模塊來(lái)延長(zhǎng)通信距離。通信過(guò)程中，采集設(shè)備把無(wú)線信號(hào)發(fā)給中繼設(shè)備，中繼設(shè)備再把信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給更遠(yuǎn)處的被采集設(shè)備。由于無(wú)線信號(hào)采用的是廣播方式，中繼轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)時(shí)，部分不需要經(jīng)過(guò)中繼的被采集設(shè)備，可能此時(shí)正在發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)，就會(huì)出現(xiàn)同頻干擾，導(dǎo)致無(wú)線信號(hào)無(wú)法被正確接收。雖然中繼的方式能解決通信距離的問(wèn)題，但同時(shí)也帶入了同頻干擾導(dǎo)致信號(hào)接收出錯(cuò)的問(wèn)題。

行業(yè)中還出現(xiàn)的另一種中繼方式，通過(guò)在中繼模塊中配置一個(gè)或多個(gè)需要經(jīng)過(guò)中繼的從機(jī)設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)，在主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包中包含目的設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)，從而達(dá)到延長(zhǎng)通信距離的目的。這種中繼方式雖然可以延長(zhǎng)通信距離，但中繼設(shè)備需預(yù)先設(shè)置各個(gè)經(jīng)過(guò)中繼的從機(jī)設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工及其不便。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種LORA無(wú)線通信方法，其能克服同頻干擾、現(xiàn)場(chǎng)施工不便等問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種LORA無(wú)線通信系統(tǒng)，其能克服同頻干擾、現(xiàn)場(chǎng)施工不便等問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種LORA無(wú)線通信中繼方法，其能克服同頻干擾、現(xiàn)場(chǎng)施工不便等問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之四在于提供一種LORA無(wú)線通信中繼設(shè)備，其能克服同頻干擾、現(xiàn)場(chǎng)施工不便等問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種LORA無(wú)線通信方法，包括如下步驟：

廣播命令步驟：主機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)的ModBus協(xié)議廣播數(shù)據(jù)采集廣播命令，數(shù)據(jù)采集廣播命令包含有從機(jī)地址、設(shè)備SN號(hào)、包序號(hào)和生存時(shí)長(zhǎng)；

接收廣播命令步驟：從機(jī)或中繼設(shè)備接收主機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)采集廣播命令，從機(jī)查詢(xún)從機(jī)地址是否為本從機(jī)的地址，若是，記錄數(shù)據(jù)采集廣播命令中的設(shè)備SN號(hào)和包序號(hào)；中繼設(shè)備記錄該數(shù)據(jù)采集廣播命令中的設(shè)備SN號(hào)和包序號(hào)，將生存時(shí)長(zhǎng)減一，并當(dāng)當(dāng)前信道空閑時(shí)，將數(shù)據(jù)采集廣播命令廣播出去；