[發(fā)明專利]一種基于LoRaWan的支持ACK機(jī)制的組播實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110154079.3
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112511994B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧駿超;毛偉信
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州字節(jié)信息技術(shù)有限公司;杭州字節(jié)物聯(lián)安全技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W4/08
• 分類號: H04W4/08;H04W12/03;H04W12/041;H04W12/0431;H04W12/0433;H04L1/16;H04L5/00
• 代理公司: 杭州信義達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33305
• 代理人: 萬景旺

本發(fā)明公開了一種基于LoRaWan的支持ACK機(jī)制的組播實現(xiàn)方法，涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，分配組內(nèi)序號；分配一會話密鑰；采用對應(yīng)分組的會話密鑰進(jìn)行加密，在報文的FHDR字段中增加組播識別碼和組內(nèi)序號識別碼；對應(yīng)分組的節(jié)點(diǎn)解碼密文得到報文；解析報文內(nèi)容，根據(jù)組播識別碼判斷該報文是否為組播報文；根據(jù)組內(nèi)序號識別碼判斷該組播報文針對該分組內(nèi)不同組內(nèi)序號的有效性；對應(yīng)組內(nèi)序號為有效的節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行報文指令，并回發(fā)ACK報文；對應(yīng)組內(nèi)序號為無效的節(jié)點(diǎn)，忽略此報文。本發(fā)明可以通過分組設(shè)計，將組播報文準(zhǔn)確下發(fā)到相應(yīng)分組的節(jié)點(diǎn)內(nèi)，并將各自的ACK報文發(fā)回至服務(wù)端，解決了批量操作節(jié)點(diǎn)需要確認(rèn)條件下的時效性問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LoRaWan的支持ACK機(jī)制的組播實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，邊緣計算、邊緣服務(wù)已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，如消防、安防等行業(yè)。這些行業(yè)應(yīng)用在很多時候都要求，在無公網(wǎng)的情況下，系統(tǒng)也能正常運(yùn)行；同時，無線技術(shù)也在快速替代傳統(tǒng)的有線技術(shù)。在此背景下，具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的無線技術(shù)方案被廣泛需求。

LoRaWan是一種具備網(wǎng)絡(luò)管理功能的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它以LoRa射頻為依托，形成以節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)以及服務(wù)的組網(wǎng)技術(shù)。當(dāng)服務(wù)端需要下發(fā)指令報文給1個或者多個節(jié)點(diǎn)時，如圖1所示，采用輪詢下發(fā)報文的方法，同時可以依據(jù)需求接收對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的ACK報文；或者如圖2所示，采用發(fā)送1個廣播報文給對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的方法，無需ACK報文。

在工程應(yīng)用中，LoRaWan網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量少則幾個，多則上萬。在報文需要確認(rèn)應(yīng)答的情況下，輪詢下發(fā)指令實時性無法得到保證。如果使用現(xiàn)有的廣播機(jī)制，協(xié)議上并沒有ACK機(jī)制，單純的讓節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送ACK報文，必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞、報文丟失等情況。并且，服務(wù)端每次收到的ACK報文具有隨機(jī)性。同時，服務(wù)端無法針對未收到的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重發(fā)，即每次重發(fā)的報文都會被所有相關(guān)節(jié)點(diǎn)接收，且又會同時給出ACK，服務(wù)端又會隨機(jī)收到部分節(jié)點(diǎn)的ACK。如此情況下，即使報文多次重發(fā)，服務(wù)端也無法確保所有節(jié)點(diǎn)都收到了此條廣播報文。所以在報文需要確認(rèn)應(yīng)答的要求下，節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增長，導(dǎo)致了目前的LoRaWan協(xié)議無法滿足需求的問題。

本文中相關(guān)技術(shù)術(shù)語的名詞解釋：

LoRa：Long Range，一種低功耗遠(yuǎn)距離無線標(biāo)準(zhǔn)；

LoRaWan：一種基于LoRa的低功耗廣域網(wǎng)規(guī)范；

LoRaWan Service：LoRaWan服務(wù)端程序；

Node：節(jié)點(diǎn)；

GW：Gateway，網(wǎng)關(guān)；

ACK：Acknowledge character，確認(rèn)字符，在數(shù)據(jù)通信中，接收站發(fā)給發(fā)送站的一種傳輸類控制字符，表示發(fā)來的數(shù)據(jù)已確認(rèn)接收；

bps：bit per second，每秒傳輸位數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于LoRaWan的支持ACK機(jī)制的組播實現(xiàn)方法，解決了以上背景技術(shù)中提到的至少一個技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于LoRaWan的支持ACK機(jī)制的組播實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

S1，對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，分配組內(nèi)序號；同時，針對同一分組的節(jié)點(diǎn)，分配一會話密鑰；

S2，下發(fā)報文時，采用對應(yīng)分組的會話密鑰進(jìn)行加密，并在報文的FHDR字段中增加組播識別碼和組內(nèi)序號識別碼；

S3，對應(yīng)分組的節(jié)點(diǎn)解碼密文得到報文，其余分組無法解碼密文而將其丟棄；