[發明專利]一種基于Lora標準基站自組網絡的私有通訊協議系統及其方法

在審

• 申請號: 202010155337.5
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111405565A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 黃德金
• 申請（專利權）人: 上海密爾克衛化工儲存有限公司
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W80/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明公開了一種基于Lora標準基站自組網絡的私有通訊協議系統及其方法，該方法步驟如下，首先，將基站同步到初始化狀態；然后進入到該基站，打開基站表，檢測基站表是否過期；若基站表沒有過期，則直接啟動同步進程，然后同步更新基站通訊優先級隊列，若基站表已經過期，則將基站初始化，需要完成網域內自我廣播，然后重新建基站表信息，此后在同步更新基站通訊優先級對列；在同步更新基站通訊優先級對列后，即可獲取下次更新時間戳獲取令牌；完成以后基站同步完成。本發明具有以下優點：簡單可靠的通訊模型，基站彈性組網；合理使用多個頻段，提高通訊效率；基站即插即用。

技術領域

本發明涉及通信協議監測技術領域，具體涉及危險品傳感器基于無線網絡監測數據傳輸的自有通訊協議系統及其方法。

背景技術

LoRa是Semtech公司創建的低功耗局域網無線標準。LoRa的名字就是遠距離無線電(Long Range Radio)，其最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠，實現了低功耗和遠距離的統一，它在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通信距離擴大3-5倍。

LoRa的特性

傳輸距離：城鎮可達2-5Km，郊區可達15Km。

工作頻率：ISM頻段包括433、868、915MH等。

標準：IEEE 802.15.4g。

調制方式：基于擴頻技術，線性調制擴頻(CSS)的一個變種，具有前向糾錯(FEC)能力，semtech公司私有專利技術。

容量：一個LoRa網關可以連接上千上萬個LoRa節點。

電池壽命：長達10年。

安全：AES128加密。

傳輸速率：幾百到幾十Kbps，速率越低傳輸距離越長。

目前主要的Lora通訊體系都是LoraWAN網關和Lora節點通信，LoraWAN通用的通訊協議為了支持各種不同場景，其協議棧臃腫復雜，通信效率相對低下。另外通用Lora網關價格也比較昂貴，不同款的網關相互通信也可能存在問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于Lora標準基站自組網絡的私有通訊協議系統及其方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于Lora標準基站自組網絡的私有通訊協議系統及其方法，該方法步驟如下，

S1：首先，將基站同步到初始化狀態；

S2：然后進入到該基站，打開基站表，檢測基站表是否過期；

S3：若基站表沒有過期，則直接啟動同步進程，然后同步更新基站通訊優先級隊列，若基站表已經過期，則將基站初始化，需要完成網域內自我廣播，然后重新建基站表信息，此后在同步更新基站通訊優先級對列；

S4：在同步更新基站通訊優先級對列后，即可獲取下次更新時間戳獲取令牌；

S5：完成以后基站同步完成。

進一步的，基站首次喚醒激活，首先需要完成網域內自我廣播，同步整個網絡之間的頻段信息和組網拓撲。

進一步的，基站根據目前所有激活的節點，動態分配通訊時間片，頻段和令牌，并且每次通訊完成以后，自動更新下次通訊時間，同時更新令牌。

進一步的，當接點與基站通訊時，節點根據基站優先級選擇基站連接，基站會基于網域已分配的頻段內所有節點的數量，選擇是否應答請求當前節點請求。

進一步的，當基站同步異常達到閾值時，啟動初始化進程，重新廣播獲取拓撲。