[发明专利]一种LoRa组网系统以及网关自选举方法

说明书

本发明实施例提供了一种LoRa组网系统以及网关自选举方法，LoRa组网系统包括：LoRa应用服务器、LoRa第一网关、LoRa第二网关以及LoRa终端；其中，所述LoRa第一网关部署在所述LoRa应用服务器端，所述LoRa第二网关由所述LoRa终端的节点动态自选举生成。本发明实施例提供的一种LoRa组网系统以及网关自选举方法，采用了两层星型的组网方式，并且与终端直接通信连接的网关采用动态选举的方式产生，使得网关负载明显减小，降低系统能耗。

技术领域

本发明实施例涉及物联网通信技术领域，尤其涉及一种基于LoRa的智能水表网关自选举方法及系统。

背景技术

LoRa是近几年出现的一种代表性的低功耗广域网(LPWAN)技术，相比于之前的无线通信组网技术，如蓝牙、WIFI、Zigbee、2G/3G/4G等，LoRa具有传输距离远、终端功耗低、电池寿命长、组网容量大等突出优点，因而它特别适合于对传输数量不大的物联网应用。例如，在智能水表应用中，开始利用LoRa技术进行智能水表组网，以实现更长距离、更低功耗、更具性价比的无线水表抄表和水阀控制。

LoRa无线组网一般由LoRa应用服务器、LoRa网关和LoRa终端组成。LoRa应用服务器和LoRa网关之间一般采用有线的TCP/IP通信，LoRa网关和LoRa终端之间一般采用星型组网。LoRa智能水表组网时，LoRa智能水表应用服务器一般部署在各个城市的水业集团控制中心；LoRa智能水表网关部署在应用服务器附近，如所在大楼的楼顶；LoRa终端和水表一起部署在用水现场，且电池供电。

但这种基于传统LoRa组网方式的智能水表网络实际应用中存在下列弊端：采用单层的星型组网，每个LoRa网关需要负责大量的智能水表LoRa终端的接入，造成网关的负载较大；网关和终端之间的距离较长，造成传输需要的能耗增加。如果将网关部署在用水现场，又存在网关电池易耗尽等问题；不同LoRa终端与网关之间通信易干扰。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种LoRa组网系统以及网关自选举方法。

第一方面本发明实施例提供一种LoRa组网系统，包括：

LoRa应用服务器、LoRa第一网关、LoRa第二网关以及LoRa终端；

其中，所述LoRa第一网关部署在所述LoRa应用服务器端，所述LoRa第二网关由所述LoRa终端的节点动态自选举生成。

第二方面本发明实施例提供了一种网关自选举方法，包括：

周期性接收簇内所有LoRa终端上报的剩余电池能量，所述簇为处于同一预设区域的LoRa终端聚类形成；

对于每一周期，选择所述剩余能量最多的LoRa终端作为下一周期的所述LoRa第二网关。

其中，在进行所述LoRa第一网关和所述LoRa第二网关通信以及所述LoRa第一网关和所述LoRa终端通信时，分配一个下行时隙和多个上行时隙，其中，所述上行时隙的数量等于通信地址数量。

第三方面本发明实施例提供了一种网关，包括：

接收模块，用于周期性接收簇内所有LoRa终端上报的剩余电池能量，所述簇为处于同一预设区域的LoRa终端聚类形成；

选举模块，用于对于每一周期，选择所述剩余能量最多的LoRa终端作为下一周期的所述LoRa第二网关。

第四方面本发明实施例提供了一种电子设备，包括：

处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述网关自选举方法。