[发明专利]一种基于Lora的无线多频通信方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于Lora的无线多频通信方法及系统，包括：服务器；管理器，与服务器信号连接；多个客户端组，每个客户端组包括多个具有同一通信频率的客户端；多个LoRa无线模块，设置于管理器内；所述管理器接收服务器的通信频率调控信号，并根据服务器发送的通信频率调控信号调控其中一个LoRa无线模块的通信频率大小，以使LoRa无线模块与客户端组建立通信连接。本发明采用多频率通信方法，发送方根据目标设备的工作频率自动选择发送频率，降低了信号干扰的可能性，可以解决LoRa无线模块的频率互相干扰问题，提高了通信效率；此外本发明还可以通过预设的频率维护功能，能确保在环境里出现干扰信号的时候，系统自动切换到其他频率以避开干扰。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于Lora的无线多频通信方法及系统。

背景技术

传统物联网无线通信方案有应用于局域网的如wifi、蓝牙以及zigbee等；应用于广域网的如GPRS、3G以及4G等，这些技术有些提供了高通信速率或较长通信距离，但是对通信设备的功耗要求很高；有些可实现极低的功耗，但是通信距离非常短。

LoRa是SemTech公司推出的基于扩频技术的低功耗广域网，完美兼顾了低功耗、长距离、大容量的需求。 Lora运行在全球免费频段，在中国是470~510MHz频段。但是依然存在以下缺陷：

（1）频率干扰：国内多数厂商基于Lora的解决方案中，所有客户端无线设备固定使用同一频率/信道，当某一区域内无线设备较多时，信号冲突的概率很高；

（2）通信速率低：在星形网络里，一个管理器设备负责与所有客户端设备通信，所有该管理器管辖的客户端设备只能排队依次一对一通信，通信速率低；

（3）接入点数量受限：由于问题（1）和问题（2）的存在，导致星形网络里每个管理器管辖的客户端设备数量不能过多。如果数量过多，必然会导致部分客户端设备无法及时与接入点通信。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于Lora的无线多频通信系统，解决LoRa无线模块的频率互相干扰问题。

本发明的技术方案为：一种基于Lora的无线多频通信系统，包括：

服务器；

管理器，与服务器信号连接；

多个客户端组，每个客户端组包括多个具有同一通信频率的客户端；

多个LoRa无线模块，设置于管理器内；

所述管理器接收服务器的通信频率调控信号，并根据服务器发送的通信频率调控信号调控其中一个LoRa无线模块的通信频率大小，以使LoRa无线模块与客户端组建立通信连接。

本发明在管理器设备内部安装有多个LoRa模块，每个LoRa模块使用1个频率通信，因此管理器具备同时通过多个通信频率与多个客户端设备通信能力；将所有客户端设备按照通信ID分组，同一组里的所有客户端设备统一使用1个频率通信，不同组使用不同的频率，可大幅降低信号冲突概率。

本发明预先存储各个客户端的通信频率至服务器的数据库中，当服务器需要对其中一个客户端进行通信时，服务器从数据库中获取该客户端的通信频率，并发送通信频率调控信号至管理器，所述管理器接收到通信频率调控信号之后，所述管理器选择其中一个未与其他客户端建立通信的LoRa模块，并发送通信频率调控信号调控LoRa模块的通信频率，使得该LoRa模块的通信频率切换至。所述LoRa模块的通信频率切换至之后，完成所述客户端与LoRa模块的通信连接，即所述客户端与所述服务器完成通信连接，所述服务器发送通信指令给管理器，所述管理器将接收的通信指令发送给客户端，所述客户端接收到所述通信指令之后，将回复指令发送至管理器，最后经由管理器发送至服务器；重复上述过程，直至所有客户端完成与服务器的通信连接。