[實用新型]基于UAV移動網關的地空聯動LoRaWAN通信裝置

有效

• 申請號: 201921948127.0
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN210536684U
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 岳學軍;洪金寶;王林惠;岑振釗;盧楊;彭文;羅其熠
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04L12/24;H04W4/38;H04W84/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本實用新型公開了一種基于UAV移動網關的地空聯動LoRaWAN通信裝置，包括上位決策機、網絡服務器、空中網關和多個地面監測裝置，每個地面監測裝置包括用于信息采集的信息采集單元、用于檢測各傳感設備正常工作的自檢單元、用于當存在異常工作的傳感設備時報警的報警單元以及LoRa射頻終端；所述空中網關包括用于攜帶LoRa網關飛行作業的UAV以及LoRa網關；所述信息采集單元、自檢單元以及LoRa射頻終端、LoRa網關、網絡服務器、上位決策機器按順序相連接，所述報警單元于自檢單元相連接。本實用新型能夠在復雜環境中通過UAV網關實時采集地面土壤監測點附近的環境信息，對一些存在障礙物等遮蔽性較強的區域也能夠有較好的信號通信效果。

技術領域

本實用新型涉及農業土壤環境檢測技術領域，特別涉及一種基于UAV移動網關的地空聯動LoRaWAN通信裝置。

背景技術

農業現代化近年來發展迅速，其中農業的機械化、自動化、信息化對于大規模農業作業起著至關重要的作用。其中對作物土壤的檢測是農業作業重要的一個環節。特別對于一些特殊地形的土壤檢測，高度無人化、自動化的作業操作帶來效率的提升以及人力成本的下降。

檢測采集的數據目前通過一些諸如ZigBee、LoRa、藍牙等方式來進行傳輸，理論上可以滿足采集數據傳輸的需要，但是在實際情況下，由于農業作業環境復雜多變，一些諸如灌木、樹林之類的障礙物有可能會遮擋甚至屏蔽信號的傳輸，導致信號接收的失敗。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于UAV移動網關的地空聯動LoRaWAN通信裝置，構建地空聯動的傳感網絡，實現在復雜環境甚至是存在障礙屏蔽物環境的通信。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

基于UAV移動網關的地空聯動LoRaWAN通信裝置，包括上位決策機、網絡服務器，、空中網關和多個地面監測裝置，所述上位決策機、網絡服務器、空中網關順序連接，所述空中網關與多個地面監測裝置通信；每個地面監測裝置包括用于信息采集的信息采集單元、用于檢測各傳感設備正常工作的自檢單元、用于當存在異常工作的傳感設備時報警的報警單元以及LoRa射頻終端；所述空中網關包括用于攜帶LoRa網關飛行作業的UAV以及LoRa網關；所述信息采集單元、自檢單元以及LoRa射頻終端、LoRa網關、網絡服務器、上位決策機器按順序相連接，所述報警單元于自檢單元相連接。

作為優選的技術方案，所述信息采集單元包括溫度傳感器、ph傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、壓力傳感器以及光照強度傳感器。

作為優選的技術方案，所述信息采集單元包括溫度傳感器、ph傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、壓力傳感器以及光照強度傳感器采集到的數據儲在單片機的內存儲器中，并且采用串口通信方式將數據傳輸到LoRa射頻終端。

作為優選的技術方案，所述自檢單元采用STM32F103系列單片機。

作為優選的技術方案，所述報警單元采用帶蜂鳴器的報警裝置。

作為優選的技術方案，所述上位決策機采用PC機。

作為優選的技術方案，所述的LoRa網關與所述的LoRa射頻終端的網絡通信拓撲結構是星型放射結構，與任意一個所述LoRa射頻終端設備通信方式是點對點通信方式。

作為優選的技術方案，所述LoRa網關連接上以太網設備、3G模塊和4G模塊中的任意一種，通過SLIP網絡協議與所述網絡服務器進行通信。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：