[发明专利]一种基于LoRa技术的智能仪表数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的智能仪表数据传输方法。

背景技术

在石油炼化企业当中需要使用大量的仪器仪表，由于厂区面积比较大，仪器仪表安装杂散，通过有线(网线、RS485总线、RS232总线)进行数据传输和控制的方式会给企业的施工和后期的维护带来众多的困难。

随着工业物联网技术的不断发展，在工业现场，各类仪器仪表通过无线进行数据传输的方式开始兴起，逐渐取代通过有线(网线、RS485总线、RS232总线)进行数据传输的方式。仪器仪表通过无线方式进行数据传输，使得设备易于安装和维护，很容易被企业所接受。

目前仪器仪表采用的无线传输方式大都使用低功耗紫峰协议和蓝牙传输协议。但是，这两种传输方式传输距离短，需要在现场放置多个无线中继进行数据存储转发。如果在大面积的厂区使用，该方案成本较高且数据传输稳定性较差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于LoRa技术的智能仪表数据传输方法，包括以下步骤：

目标数据生成步骤，智能仪表将采集到的现场数据按照预设规则生成目标数据包，并采用相应的加密算子对所述目标数据包进行加密处理，其中每个智能仪表分别有各自对应的加密算子；

握手信号发送步骤，所述智能仪表通过配置的LoRa模块在相应的信道上向网关发送握手信号，其中每个智能仪表分别有各自对应的信道；

握手成功反馈步骤，当所述网关监测到所述信道上有握手信号时，在该信道上向所述智能仪表反馈握手成功信号；

目标数据发送步骤，所述智能仪表在通过所述LoRa模块接收到所述握手成功信号后，在该信道上向所述网关发送经过加密处理的目标数据包；

目标数据接收步骤，所述网关在接收到经过加密处理的目标数据包后，采用与所述加密算子对应的解密算子对所述经过加密处理的目标数据包进行解密处理；

目标数据转发步骤，所述网关向企业服务器转发经过解密处理后的目标数据包。

在一个实施例中，在目标数据生成步骤中，所述智能仪表根据自身设备编号生成其所对应的加密算子。

在一个实施例中，在目标数据接收步骤中，还包括：所述网关在接收到经过加密处理的目标数据包后，在本地内存中查询与所述智能仪表的设备编号对应的解密算子。

在一个实施例中，在握手信号发送步骤中，所述智能仪表根据自身设备编号生成其所对应的信道频率。

在一个实施例中，在握手成功反馈步骤中，所述网关在所述信道上向所述智能仪表反馈握手成功信号后，停留在该信道上第一预设时长，以等待接收目标数据包。

在一个实施例中，还包括目标数据校验步骤，所述网关对所述经过解密处理后的目标数据包进行CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)校验，判断是否出现发送误码，当CRC校验结果为发送误码时，向所述智能仪表反馈重发数据信号。

在一个实施例中，在所述目标数据校验步骤中，还包括：当CRC校验结果为发送正确时，所述网关在相应的信道上向所述智能仪表反馈接收成功信号。

在一个实施例中，在目标数据发送步骤中，所述智能仪表在通过所述LoRa模块在相应的信道上向所述网关发送经过加密处理的目标数据包后，停留在该信道上第二预设时长，以等待所述网关反馈的重发数据信号或者接收成功信号。

在一个实施例中，在目标数据转发步骤中，所述网关通过网线向企业服务器转发经过解密处理后的目标数据包。

在一个实施例中，在目标数据转发步骤中，所述网关通过WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)向企业服务器转发经过解密处理后的目标数据包。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

1)在本发明中，每个智能仪表分别有各自对应的信道，由于每个智能仪表的目标数据包在与其对应的信道上进行传输，可有效防止几台智能仪表通过无线电波发出的信号共用同一个信道而出现数据碰撞以及信号串扰等问题。

2)在本发明中，采用了对目标数据包的加密、解密机制和一次握手机制，提高了数据传输的安全性和正确性，使目标数据包可以可靠传输。

3)在本发明中，网关对接收到的目标数据包进行CRC校验，在判断出发送误码时，采用重发机制使智能仪表重新发送目标数据包，可以保证数据传输的正确性和完整性。