[發明專利]一種基于Lora和工業物聯網的分布式多終端通信系統

在審

• 申請號: 202110596238.5
• 申請日: 2021-05-30
• 公開（公告）號: CN113347586A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 朗賢禮;馬玉軍;任志杰;吳韻婕;舒雙寶
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H04W4/30
• 分類號: H04W4/30;H04L29/08;G16Y40/30
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 管秋香

本發明公開了一種基于Lora和工業物聯網的分布式多終端通信系統，涉及通信技術領域，本發明基于Lora和工業物聯網提供了一種分布式多終端間建立通信的解決方案，在數公里范圍內通過Lora模塊構建的通信系統，能可靠地實現主機同多從機之間的數據傳輸，同時避免了在工業現場使用復雜的電纜連接；主機通過WIFI模塊與物聯網管理平臺建立鏈接，將各從機的數據同步至云端服務器儲存，各項數據可以清晰的在物聯網平臺索引并查詢；還能通過物聯網管理平臺向主機發送控制命令，進而向從機發送控制指令，實現對各個從機的控制功能。

技術領域：

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種基于Lora和工業物聯網的分布式多終端通信系統。

背景技術：

物聯網是指通過各種信息傳感器采集各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

LoRa是一種基于擴頻技術的遠距離無線傳輸技術，是諸多LPWAN通信技術中的一種。這一方案為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、低功耗無線通信手段。其優勢在于技術方面的長距離能力。單個網關或基站可以覆蓋整個城市或數百平方公里范圍。

隨著工業的發展，對精確、高效的多終端數據采集、存儲、處理及多終端聯網控制需求越發迫切。目前，工業中常通過架設電纜線實現不同終端之間的通訊連接，其成本高、靈活性差、系統繁瑣。因此，我們提出一種基于Lora和工業物聯網的分布式多終端通信系統。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于Lora和工業物聯網的分布式多終端通信系統，不僅可以降低工業成本、提高工業系統靈活度，而且在信息存儲、處理及多終端聯網控制方面也有顯著優勢。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

一種基于Lora和工業物聯網的分布式多終端通信系統，由主機、物聯網管理平臺、多個終端從機構成。

所述主機搭載Lora模塊、WIFI模塊和主控處理器。

所述主機的主控處理器一方面通過SPI通信方式控制Lora模塊與從機建立聯系，使用輪詢方式，向各個從機發送命令碼，控制從機發送傳感器數據或執行相應操作；另一方面通過WIFI模塊與物聯網管理平臺建立聯系，向物聯網管理平臺上傳各從機數據，并接收物聯網管理平臺的控制量，將控制量傳遞給相應從機。

所述從機搭載Lora模塊、主控處理器、傳感器及控制器。

所述從機的主控處理器一方面通過驅動傳感器完成工業信息采集，通過驅動控制器完成工業控制；另一方面通過控制SPI通信方式控制Lora模塊將傳感器采集信息上傳至主機，并接收主機下發的控制量，驅動控制器完成工業控制。

所述物聯網管理平臺包括數據統計、數據存儲、設備異常信息記錄。

所述數據統計包括當前采集數據、當前設定控制量；所述數據存儲包括歷史采集數據、歷史設定控制；所述設備異常信息記錄包括設備運行狀態異常信息、采集數據超限信息等。

此外，物聯網管理平臺還能進行控制命令發送。

所述主機與從機之間的通信基于Modbus協議；所述主機與物聯網管理平臺之間的通信基于TCP協議。

所述主機與從機之間通過Lora模塊的通信協議具體為：

主機發送、從機接收的數據包包括網絡地址、設備地址、操作碼、參數、數據、數據長度、校驗碼，格式如下：

從機發送、主機接收的數據包包括網絡地址、設備地址、數據、數據長度、校驗碼，格式如下：