[實用新型]基于LoRa的物聯網數據采集傳輸器

有效

• 申請號: 201820201819.8
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN207732991U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 范春雷;丁群
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W4/38;H04W12/02;H04L29/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 宋詩非

基于LoRa的物聯網數據采集傳輸器，屬于物聯網技術領域，解決了現有基于LoRa的物聯網數據采集傳輸模塊無法全雙工通信的問題。所述傳輸器：無線接收單元接收終端設備發來的設置指令或采集指令，并將其發送至主控單元。主控單元根據設置指令對物聯網傳感器進行相應設置，根據采集指令對物聯網傳感器的傳感數據進行采集。加密單元對主控單元采集到的傳感數據進行加密處理。無線發送單元將加密處理的傳感數據無線發送至終端設備。參數設置單元通過主控單元對無線發送單元和無線接收單元進行參數設置。無線發送單元和無線接收單元基于LoRa射頻芯片實現。所述基于LoRa的物聯網數據采集傳輸器適用于物聯網數據的采集以及無線傳輸。

技術領域

本實用新型涉及一種物聯網數據采集傳輸器，屬于物聯網技術領域。

背景技術

隨著物聯網技術的飛速發展，人們對物聯網的無線通信距離也提出了更高的要求。現有的物聯網無線通信標準，例如Bluetooth、ZigBee和WiFi等，其無線傳輸距離十分有限。當采用這些無線通信標準來構建大覆蓋的物聯網時，需要構建大量的數據采集傳輸節點以及復雜的組網協議，這是十分不便的。

為了解決以上問題，一種功耗低、傳輸距離遠的無線調制技術—LoRa(LongRange)應運而生。LoRa主要采用擴頻和FEC前向糾錯技術來實現超遠距離的無線傳輸。雖然LoRa的接收靈敏度能夠達到-148dBm，但是其發射功率卻很小，這大大延長了物聯網傳感器節點的電池使用壽命。

目前，LoRa已經被廣泛地應用于物聯網領域，例如水表和電表等計量表的數據采集和無線傳輸、智能路燈、智能停車場以及井蓋監測等。然而，現有基于LoRa的物聯網數據采集傳輸模塊卻存在以下兩個主要問題：

一、現有基于LoRa的物聯網數據采集傳輸模塊無法進行全雙工通信，其數據傳輸的效率較低，這導致物聯網的響應實時性較差。

二、現有基于LoRa的物聯網數據采集傳輸模塊的數據傳輸通常為明文傳輸或者先采用軟件算法對待傳輸的數據進行加密，再將其無線傳輸。前者就導致物聯網的安全性較差，而后者雖然對待傳輸的數據進行了加密處理，但是，其依賴軟件對數據進行加密處理，這導致數據加密的速度較慢，占用硬件資源過多，同時也存在密鑰存儲不安全的問題。

實用新型內容

本實用新型為解決現有基于LoRa的物聯網數據采集傳輸模塊無法實現全雙工通信的問題，提出了一種基于LoRa的物聯網數據采集傳輸器。

本實用新型所述的基于LoRa的物聯網數據采集傳輸器包括主控單元1、加密單元2、無線發送單元3、無線接收單元4、參數設置單元5和供電單元6；

無線發送單元3和無線接收單元4均基于LoRa射頻芯片實現；

無線接收單元4用于接收終端設備發來的設置指令或采集指令，并將其發送至主控單元1；

主控單元1用于根據接收到的設置指令對物聯網傳感器進行相應的設置，根據接收到的采集指令對物聯網傳感器的傳感數據進行采集；

加密單元2用于對主控單元1采集到的傳感數據進行加密處理；

無線發送單元3用于將加密處理后的傳感數據無線發送至終端設備；

參數設置單元5用于通過主控單元1對無線發送單元3和無線接收單元4進行參數設置；

供電單元6用于同時為主控單元1、加密單元2、無線發送單元3、無線接收單元4和參數設置單元5供電。

作為優選的是，主控單元1采用MCU芯片實現。

作為優選的是，加密單元2采用DX8系列芯片實現。

作為優選的是，LoRa射頻芯片選用SX1276芯片實現。