[發明專利]一種LoRa組網系統以及網關自選舉方法

在審

• 申請號: 201811418862.0
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109548111A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 姚英彪;萬建云;游菊芬;嚴軍榮
• 申請（專利權）人: 三川智慧科技股份有限公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W76/14;H04W88/16;H04W84/18;H04L12/44
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明實施例提供了一種LoRa組網系統以及網關自選舉方法，LoRa組網系統包括：LoRa應用服務器、LoRa第一網關、LoRa第二網關以及LoRa終端；其中，所述LoRa第一網關部署在所述LoRa應用服務器端，所述LoRa第二網關由所述LoRa終端的節點動態自選舉生成。本發明實施例提供的一種LoRa組網系統以及網關自選舉方法，采用了兩層星型的組網方式，并且與終端直接通信連接的網關采用動態選舉的方式產生，使得網關負載明顯減小，降低系統能耗。

技術領域

本發明實施例涉及物聯網通信技術領域，尤其涉及一種基于LoRa的智能水表網關自選舉方法及系統。

背景技術

LoRa是近幾年出現的一種代表性的低功耗廣域網(LPWAN)技術，相比于之前的無線通信組網技術，如藍牙、WIFI、Zigbee、2G/3G/4G等，LoRa具有傳輸距離遠、終端功耗低、電池壽命長、組網容量大等突出優點，因而它特別適合于對傳輸數量不大的物聯網應用。例如，在智能水表應用中，開始利用LoRa技術進行智能水表組網，以實現更長距離、更低功耗、更具性價比的無線水表抄表和水閥控制。

LoRa無線組網一般由LoRa應用服務器、LoRa網關和LoRa終端組成。LoRa應用服務器和LoRa網關之間一般采用有線的TCP/IP通信，LoRa網關和LoRa終端之間一般采用星型組網。LoRa智能水表組網時，LoRa智能水表應用服務器一般部署在各個城市的水業集團控制中心；LoRa智能水表網關部署在應用服務器附近，如所在大樓的樓頂；LoRa終端和水表一起部署在用水現場，且電池供電。

但這種基于傳統LoRa組網方式的智能水表網絡實際應用中存在下列弊端：采用單層的星型組網，每個LoRa網關需要負責大量的智能水表LoRa終端的接入，造成網關的負載較大；網關和終端之間的距離較長，造成傳輸需要的能耗增加。如果將網關部署在用水現場，又存在網關電池易耗盡等問題；不同LoRa終端與網關之間通信易干擾。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種LoRa組網系統以及網關自選舉方法。

第一方面本發明實施例提供一種LoRa組網系統，包括：

LoRa應用服務器、LoRa第一網關、LoRa第二網關以及LoRa終端；

其中，所述LoRa第一網關部署在所述LoRa應用服務器端，所述LoRa第二網關由所述LoRa終端的節點動態自選舉生成。

第二方面本發明實施例提供了一種網關自選舉方法，包括：

周期性接收簇內所有LoRa終端上報的剩余電池能量，所述簇為處于同一預設區域的LoRa終端聚類形成；

對于每一周期，選擇所述剩余能量最多的LoRa終端作為下一周期的所述LoRa第二網關。

其中，在進行所述LoRa第一網關和所述LoRa第二網關通信以及所述LoRa第一網關和所述LoRa終端通信時，分配一個下行時隙和多個上行時隙，其中，所述上行時隙的數量等于通信地址數量。

第三方面本發明實施例提供了一種網關，包括：

接收模塊，用于周期性接收簇內所有LoRa終端上報的剩余電池能量，所述簇為處于同一預設區域的LoRa終端聚類形成；

選舉模塊，用于對于每一周期，選擇所述剩余能量最多的LoRa終端作為下一周期的所述LoRa第二網關。

第四方面本發明實施例提供了一種電子設備，包括：

處理器、存儲器、通信接口和總線；其中，所述處理器、存儲器、通信接口通過所述總線完成相互間的通信；所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執行上述網關自選舉方法。