[发明专利]一种基于LoRa物理层的KNX无线通讯方法及其系统

说明书

本发明公开了一种基于LoRa物理层的KNX无线通讯方法及其系统，该方法包括以下步骤：S1、分别对终端节点协议层和KNX‑RF网关协议层的KNX‑RF链路层重新设计，保留标准KNX‑RF中必要的信息，并重新进行适合LoRa通讯传输的排列组合，形成新的KNX‑RF链路层；S2、然后将S1中所述新的KNX‑RF链路层加载到LoRa物理层的有效载荷PHYPay load中，形成新的终端节点协议层和KNX‑RF网关协议层；S3、基于S2中所述新的终端节点协议层和KNX‑RF网关协议层分别构建新的终端节点和KNX‑RF网关，并形成基于LoRa物理层的KNX无线通讯系统以实现KNX无线通讯。其系统由终端节点和KNX‑RF网关组成，多个终端节点和KNX‑RF网关通过LoRa‑RF通讯连接，构建星型网络，实现KNX无线通讯。本技术方案可避免标准KNX无线通讯受频段和发射功率的限制，使用局限小。

技术领域

本发明涉及LoRa技术和KNX无线通讯技术领域，具体为一种基于LoRa物理层的KNX无线通讯方法及其系统。

背景技术

1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提出了KNX协议，该协议提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案，KNX是唯一全球性的住宅和楼宇控制标准，KNX协议产品以其高可靠性、高灵活性、高扩展性、高品质性、高度一致性，在国内中高端的公共建筑和智能家居系统项目中广泛使用。KNX传输介质有TP(双绞线)、RF(射频)、IP(以太网)三种方式。KNX RF协议规定的标准信号传输频宽为868MHz，最大发射能量为25mW，2008年中国政府为微功率(短距离)无线电应用增加了868MHz～868.6MHz的工作频率，其对无线电设备的射频要求发射功率限值：5mW，因此KNX RF通讯在国内频率和发射功率受限，使得KNX RF产品无法在国内普及应用。LoRa是一种低功耗局域网无线标准，目前LoRa在中国地区有2个ISM(免费)频段：CN779-787：最大发射功率仅10dBm(10mW)；CN470-510：最大发射功率可达17dBm(50mW)，发射时长小于5000ms即可。可以看出，使用CN470-510频段的LoRa通讯完全满足实际使用需求。LoRa相比KNX RF采用的FSK调制方式具有远距离、低功耗、抗干扰性强的优势。

现有技术如公开号为CN208143237U的实用新型公开了一种基于LoRa技术的KNXIP网关，包括LoRa通信模块、KNX IP协议处理模块、以太网通信模块、存储模块、电源模块和状态指示和控制模块，KNX IP协议处理模块分别与KNX IP协议处理模块和以太网通信模块相连，存储模块与KNX IP协议处理模块相连，电源模块用于供电，状态指示和控制模块用于指示数据通讯的状态以及进行网关编程设置的控制。通过采用KNX IP协议和LoRa协议相结合的方案，在满足KNX IP协议规范的基础上，LoRa无线通信技术传输距离远、抗干扰能力强，且无需布线，部署灵活。但是其无线通讯受频段和发射功率限制，无法利用已有ISM(免费)频段进行通讯，使用范围存在一定局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LoRa物理层的KNX无线通讯方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的现有技术的LoRa无线通信技术无线通讯受频段和发射功率限制，无法利用已有ISM(免费)频段进行通讯，使用范围存在一定局限性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于LoRa物理层的KNX无线通讯方法，其方法包括以下步骤：

S1、分别对终端节点协议层和KNX-RF网关协议层的KNX-RF链路层重新设计，保留标准KNX-RF中必要的信息，并重新进行适合LoRa通讯传输的排列组合，形成新的KNX-RF链路层；

S2、然后将S1中所述新的KNX-RF链路层加载到LoRa物理层的有效载荷PHYPayload中，形成新的终端节点协议层和KNX-RF网关协议层；