[發明專利]一種基于半固定時隙防沖突算法的LoRa電子標簽裝置

在審

• 申請號: 202211234839.2
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115589639A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 尹華一;王雪鳳;曹二眾;黃新棟
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: H04W74/02
• 分類號: H04W74/02;H04W74/04;H04W74/08;G06K17/00
• 代理公司: 合肥藍東知識產權代理事務所(普通合伙) 34207
• 代理人: 陶志國

本發明涉及電子標簽技術領域，且公開了一種基于半固定時隙防沖突算法的LoRa電子標簽裝置，包括單片機、顯示屏、LoRa模塊，該基于半固定時隙防沖突算法的LoRa電子標簽裝置，通過在電子標簽系統工作前，節點進行入網，節點采用空中激活方式入網，網絡服務器同意終端入網請求并為終端生成一個短地址DevAddr，并且同一個NS上不會出現相同的DevAddr，系統根據入網的終端數設置幀長，在時幀最后一個時隙發送下行鏈路數據，該數據包括被分配的終端地址和對應的時隙號以及幀長信息，為時幀內與碰撞終端數量相等的未成功終端分配下一幀的時隙，解決了網關無法識別碰撞終端的弊端，且把一個時幀分為兩部分，有效減少碰撞率。

技術領域

本發明涉及電子標簽技術領域，具體為一種基于半固定時隙防沖突算法的LoRa電子標簽裝置。

背景技術

隨著無線通信與傳感器技術的發展，LoRa作為長無線技術廣泛應用于各種場景，LoRa是一種物理層的調制解調無線通信技術，LoRa組網具有多終端的特性，要進行通信，必須解決各終端間的通信沖突。

在進行通信時，現在有ALOHA隨機接入通信、時隙ALOHA接入通信和固定幀時隙方法通信，一方面終端通過爭搶時隙的方式接入信道，極易發生傳輸碰撞且碰撞發生后會延時退避，等待下一時幀再次發送，產生傳輸時延，另一方面由于每個時幀內的時隙數量是固定的，當節點數遠小于時隙數時，多余時隙空閑造成浪費；當節點數遠大于時隙數時，碰撞概率增加，因此傳輸效率較低，終端接入網絡的識別率較低。

發明內容

本發明提供了一種基于半固定時隙防沖突算法的LoRa電子標簽裝置，具備能夠識別碰撞終端，無需耗能改變幀長的優點，解決了傳統的裝置無法識別碰撞終端，終端耗能改變幀長傳輸效率低的問題。

本發明提供如下技術方案：一種基于半固定時隙防沖突算法的LoRa電子標簽裝置，包括單片機、顯示屏、LoRa模塊；

單片機：用于執行和處理工作；

顯示屏：用于顯示電子標簽數據；

LoRa模塊：用于無線通信收發傳輸；

本發明的一種優選方案，所述單片機包括中央處理器、程序存儲器、數據存儲器、計數定時器、中斷程序、時鐘電路，所述中央處理器與網關皆采用SX1302芯片，且SX1302芯片只需要一個32MHz晶振即可以控制通信時間，降低了成本，提高了穩定性，所述SX1302芯片支持全雙工的工作模式，在接收到某個時隙只有一個終端發送消息即該終端為成功終端后，立刻保存該成功終端的DevAddr并向該終端發送下行數據，由于終端用的也是SX1302模塊，能夠在傳輸上行數據同時接收到網關發送的下行數據。

本發明的一種優選方案，所述程序存儲器用于存儲指令和常用表格，所述程序存儲器為只讀存儲器，用于保存應用程序代碼，同時還可以用于保存程序執行時用到的數據，所述數據存儲器用于CPU對程序存儲器進行指令和數據的讀取，按照指令進行數據的運算，運算的結果存入數據存儲器中，所述計數定時器具有計數功能的電路，可以通過定時或計數，讓CPU停止運行的程序，去執行特定安排的程序。

本發明的一種優選方案，所述中斷程序可以發出信號讓CPU停止正在運行的程序，一般有5個中斷源，中斷是指由于某種事件的發生，計算機暫停執行當前的程序，轉而執行另一程序，以處理發生的事件，處理完畢后又返回原程序繼續作業的過程，中斷是處理器一種工作狀態的描述，所述中斷源為引起中斷的原因，或者能夠發出中斷請求信號的來源統稱。

本發明的一種優選方案，所述時鐘電路產生信號傳輸給單片機內部的電路，讓它們有節奏地進行工作，時鐘信號的頻率越高，工作的速度也就更快，所述時鐘電路就是產生像時鐘一樣準確運動的振蕩電路，任何工作都按時間順序，所述時鐘電路一般由晶體振蕩器、晶振控制芯片和電容組成，所述晶體振蕩器為采用石英晶體的振蕩器，能夠產生高度穩定的信號。