[发明专利]一种基于Lora网关的通信方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于Lora网关的通信系统，该系统包括：LoRa控制器，Lora处理器，控制层Lora网关和接收层Lora网关；所述LoRa控制器和Lora处理器对数据进行压缩，通过对应的控制层Lora网关和接收层Lora网关传输所述压缩数据。该系统通过设置多个LoRa控制器和处理器，均匀分配了系统的通信和计算能力，保障了系统传输效率和准确度，尤其对窄带的Lora通信系统效果更为明显，同时还大幅降低了系统成本。

技术领域

本发明涉及一种Lora技术的通信方法和系统法，属于低功耗广域无线网技术领域。

背景技术

低功耗广域网(LowPowerWideAreaNetwork，LPWAN)作为专为物联网设计的无线通信技术，相比于传统的WiFi、ZigBee、蓝牙技术，具有功耗低、带宽窄、传输距离远、成本小、覆盖量大的优点，适用于电池供电的远距离、小数据量发送的物联网设备。LPWAN技术从频谱角度可以划分为两大类：一类是工作于非授权频谱，即ISM频段的Lora、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱的LTECat-m、NB-IoT等技术。Lora(LongRange)技术作为非授权频谱的低功耗广域网技术，具有网络构建灵活和商业化速度快等特点，适合用在几分钟通信一次的远距离通信的物联网设备上。

Lora是一种基于扩频技术的远距离无线传输方式，利用高效的频移键控(FSK)调制方式作为物理层，采用基于chirp脉冲编码调制技术，解决了传统的物联网远距离与低功耗无法兼得的问题。

但是，目前的物联网通讯手段层出不穷，代际之间、不同协议、不同通讯技术之间的转换交流成本高，接入服务能力和服务响应质量等存在大量的不确定因素，导致物联网用的Lora网关使用率低，通用性差，成本居高不下，仅在极个别专用领域有了应用。能有效满足的物联网通用的Lora网关大都是华为等大公司提供的电信运营商级别的通讯网关，针对规模较大的应用场景，比如基站的使用，其系统复杂，造价高昂。另外，采用Lora技术的系统在与通信网络中的众多Lora终端设备进行通信过程中，极易发生数据冲突，导致数据包收发过程的效率极低，以及采用Lora技术的系统与远程端的数据通讯也存在相同的数据冲突问题，进而降低了整个系统的通信速度和效率。此外，Lora通信技术存在的窄带限制也是显著的，从系统层面的优化设计信道效率的技术还很欠缺。因此，需要一种低成本、通用性好、通信信道效率高的Lora通信方法。

发明内容

本发明针对上述问题，采用通用低成本硬件结合高性能的嵌入式编程技术，实现了综合性能提升和成本控制目标的均衡和统一，提升了Lora通信系统的通用性和降低成本。

一种基于Lora网关的通信系统，该系统包括：Lora控制器，Lora处理器，控制层Lora网关和接收层Lora网关；Lora控制器和Lora处理器分别控制着控制层Lora网关和接收层Lora网关；所述控制层Lora网关与所述接收层Lora网关相连通信，所述Lora控制器和Lora处理器对数据进行压缩，通过对应的控制层Lora网关和接收层Lora网关传输所述压缩数据。

所述Lora控制器对采用轮询或异常请求对多个所述Lora处理器的通信传输要求作出响应。

另外的，所述Lora处理器将数据进行压缩，压缩为标准字节，并通过所述控制层Lora网关传递给所述接收层Lora网关，所述接收层Lora网关将接收到的所述压缩数据传递给所述Lora处理器，所述Lora处理器将传来的所述压缩数据解压后进行处理。

另外的，该通信系统还包括上行多模接入模块和物联网云平台；所述控制层Lora处理器还可通过所述控制层Lora网关将所述压缩数据通过所述上行多模接入模块传递给所述物联网云平台。

另外的，该通信系统还包括下行多模接入模块与物联网终端；所述控制层Lora处理器还可通过所述控制层Lora网关将处理后的数据通过所述下行多模接入模块传递给所述物联网终端。