[發明專利]一種LoRaWAN的終端節點數據傳輸模塊

在審

• 申請號: 202010944651.1
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112261709A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 張文鋒;崔濤
• 申請（專利權）人: 深圳友訊達科技股份有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;G08C17/02
• 代理公司: 深圳礫智知識產權代理事務所(普通合伙) 44722
• 代理人: 翁治林

本發明公開了一種LoRaWAN的終端節點數據傳輸模塊，涉及無線通信領域，解決了現有模塊存在的功耗高、體積大及無法進行用戶二次開發的技術問題。包括通信端口、用戶程序單元、工作模式管理單元、LoRaWAN堆棧及休眠管理單元。所述通信端口、用戶程序單元與所述工作模式管理單元、休眠管理單元均連接；所述工作模式管理單元與所述LoRaWAN堆棧連接。本發明的數據傳輸傳輸模塊具備多用途低功耗，并且具備二次開發功能，用戶可根據實際開發相應程序，并通過相應的端口實現自己的特殊應用，大大提升用戶體驗以及減少用戶成本；而且，本發明具備體積小，重量輕，能有有效嵌入用戶設備，性價比高。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種LoRaWAN的終端節點數據傳輸模塊。

背景技術

現代生活中用到許多計量表，如電能表、水表、燃氣表等，抄表方式已經由人工抄表轉變為自動抄表，自動抄表離不開終端節點數據傳輸模塊，抄表方式包括RS485總線方式、低壓電力線載波技術方式、GSM/GPRS/CDMA通信方式、無線抄表等。

然而，目前的終端節點數據傳輸模塊存在的問題在于：

(1)功耗高，缺乏休眠管理單元，即使部分有休眠管理單元，其休眠管理模式單一，無法有效實現降低功耗的目的，而且現有的產品通用性差，導致其不能同時在電能表、水表、燃氣表等用戶終端發揮數據傳輸，往往會根據不同結構進行調節；

(2)不具備二次開發功能，不能將用戶的代碼寫入模塊并運行，使得用戶需要外部MCU的情況下，才能可實現自己的特殊應用，不利于為用戶節省成本；

(3)現有的終端節點數據傳輸模塊內部設有諸如MCU、檢測監控等設備，導致其體積較大，不利與嵌入用戶的終端設備。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種LoRaWAN的終端節點數據傳輸模塊。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種LoRaWAN的終端節點數據傳輸模塊，包括通信端口、用戶程序單元、工作模式管理單元、LoRaWAN堆棧及休眠管理單元。所述通信端口、用戶程序單元與所述工作模式管理單元、休眠管理單元均連接；所述工作模式管理單元與所述LoRaWAN堆棧連接。所述通信端口與用戶設備連接，并與用戶設備進行數據交換；所述用戶程序單元能夠寫入并執行用戶二次開發的程序代碼；所述工作模式管理單元能夠將所述通信端口傳輸的用戶設備數據或所述用戶程序單元的數據與從所述LoRaWAN堆棧讀取的LoRaWAN通信協議加載成LoRaWAN數據包，并將該LoRaWAN數據包通過無線網絡傳輸至LoRaWAN服務器，同時，所述工作模式管理單元還能夠接受LoRaWAN服務器的數據包，并將其傳輸至所述通信端口或用戶程序單元；所述休眠管理單元能夠根據所述通信端口、用戶程序單元的工作狀態執行相應的省電休眠策略。

優選地，所述工作模式管理單元包括用于收發所述LoRaWAN數據包的RF單元以及能夠對所述RF單元進行參數配置與控制所述RF單元收發所述LoRaWAN數據包的MCU單元。所述RF單元與所述MCU單元通過第一SPI端口連接。所述RF單元包括RF芯片、發射匹配器、低通濾波器、接收匹配器以及射頻開關。所述RF芯片、發射匹配器、低通濾波器、射頻開關依次連接，構成射頻發射通道；所述RF芯片、接收匹配器、射頻開關依次連接，構成射頻接收通道。所述RF芯片、射頻開關均與所述MCU單元連接；所述MCU單元包括單片機、霍爾傳感器以及多個晶振體。所述霍爾傳感器、晶振體均與所述單片機連接。所述霍爾傳感器能夠在磁體作用下切換所述工作模式管理單元的工作模式。

優選地，所述RF芯片型號為SX1262；所述單片機為16位單片機，型號為：R5F104EHANA-HWQFN40或STM32F091CCU6-UFQFPN48。