[發明專利]基于LoRa的數據傳輸方法及系統

有效

• 申請號: 201911284782.5
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111162871B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 朱琦
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞科慧聯科技有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W28/06
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本發明公開了一種基于LoRa的數據傳輸方法及系統。當節點要發送的原始數據的長度大于當前數據速率(DR)能承載的最大長度，則所述節點使用節點當前DR計算本次要發送的數據的長度，并按照計算得出的數據長度對所述原始數據中尚未被成功發送的數據進行分包并依次發送給服務器；在發送過程中，若所述節點未收到所述服務器的用于確認接收到所述節點發送的數據的確認響應，則所述節點重發上一次發送的數據，當未接收到所述服務器的確認響應并且重發次數超過閾值時，所述節點主動降低DR，根據降低之后的DR計算本次要發送的數據的長度，并按照計算得出的數據長度對所述原始數據中尚未被發送的數據進行分包并依次發送給服務器。

技術領域

本發明涉及一種基于LoRa的數據傳輸方法及系統，屬于LoRa數據傳輸領域。

背景技術

LoRa的全稱是Long Range(遠距離)，是一種低功耗、遠距離的局域網無線標準。LoRa是LPWAN通信技術中的一種，是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。LoRa為了最大限度的保證更低的功耗和更遠距離的通信傳輸，將會降低數據速率(DataRate，簡稱DR)，從而，一次通訊能發送的數據只有十幾字節甚至更少。然而，有時候會發生節點需要發送的數據長度大于DR所能承載的最大長度的情況，在這種情況下，節點不能發送完整的數據將會導致發送失敗。

因此，存在對數據進行分包發送的需求，以便可以在保證通信傳輸距離的時候還能夠成功發送數據。但是，常見的數據分包做法采用的是固定字節的分包長度，這種做法在LoRa領域應用將存在多種問題。

首先是能耗問題，固定分包長度的做法，必定會為了每次分包的數據都能夠成功發送，而選擇較短的分包長度來作為固定的分包長度，但是，分包長度較短，意味著數據速率較低，而LoRa設備如果數據速率較低則往往會導致能耗的增加，電池將過快消耗完，而更換電池或者給電池充電將導致成本的上升。

其次是占空比將升高。占空比的定義為節點發射LoRa數據的時間t1與發射周期T的比值。例如：法律法規關于470頻段的占空比要求為不超過1％，節點使用該頻段某個信道發送一組數據耗時10ms，那么這個節點的本次發送周期為T1。節點在本周期結束，也就是T1-10ms以后才可以再次發送數據，那么，根據占空比的要求，10ms/T1＝1％，也就是T1＝1000ms，至少需要等待1000ms-10ms＝990ms才可以再次發送。而如果可以使用其他高一點的數據速率的話，則發射數據的時間將變短，從而在發射周期T1不變的情況下，占空比可以降低。反之，如果使用低一點的數據速率的話，則發射數據的時間將變長，從而在發射周期T1不變的情況下，占空比必然升高。除非延長發射周期T1，也就是延長等待時間。然而，延長等待時間并不是任何時候都是可接受的。

發明內容

本發明旨在提出一種基于LoRa的數據傳輸方法及系統，以盡可能的降低能耗以及降低占空比。

本發明公開了一種基于LoRa的數據傳輸方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：步驟S1，當節點要發送的原始數據的長度大于當前數據速率(DR)能承載的最大長度，則所述節點發送分包請求給服務器；步驟S2，所述節點接收所述服務器的回應；步驟S3，所述節點使用節點當前DR計算本次要發送的數據的長度，并按照計算得出的數據長度對所述原始數據中尚未被成功發送的數據進行分包；步驟S4，所述節點將所述尚未被成功發送的數據中的第一個分包的數據發送給所述服務器；步驟S5，若所述節點收到所述服務器的用于確認接收到所述節點發送的數據的確認響應，并且所述原始數據已全部發送給所述服務器，則結束本次所述原始數據的發送；若所述節點收到所述服務器的用于確認接收到所述節點發送的數據的確認響應，并且所述原始數據尚未全部發送給所述服務器，則轉入步驟S3；若所述節點未收到所述服務器的用于確認接收到所述節點發送的數據的確認響應，則所述節點重發上一次發送的數據，當未接收到所述服務器的確認響應并且重發次數超過閾值時，所述節點主動降低DR，根據降低之后的DR計算本次要發送的數據的長度，并按照計算得出的數據長度對所述原始數據中尚未被發送的數據進行分包，并轉入步驟S5。