[发明专利]LoRa+PLC双模内置模块及使用该模块的通讯结构和通讯方法

权利要求书

1.一种LoRa+PLC双模内置模块，其特征在于：其包括MCU、连接在MCU上的HPLC宽带载波芯片、LoRa射频模块和LED指示灯以及连接在HPLC宽带载波芯片上的载波信号耦合部分和充电电路部分，所述LoRa射频模块用于发送和接收LoRa数据，所述HPLC宽带载波芯片用于在LoRa通信达不到的地方切换PLC去发送和接收LoRa数据，所述LED指示灯用于各个模块运行状态的指示，所述载波信号耦合部分用于将载波信号耦合到电力线上，所述充电电路部分用于电源管理和短路保护。

2.根据权利要求1所述的一种LoRa+PLC双模内置模块，其特征在于：所述HPLC宽带载波芯片与MCU通过SPI连接，所述LoRa射频模块与MCU通过SPI连接，所述LED指示灯与MCU通过GPIO连接。

3.一种使用权利要求2所述的LoRa+PLC双模内置模块的通讯结构，其特征在于：其包括计量主站、连接在计量主站上的服务器、连接在服务器上的LoRa+PLC网关和集中器、连接在LoRa+PLC网关和集中器上的PLC电力线、在LoRa+PLC网关上自组网的LoRa无线通讯广域网以及通过PLC电力线和LoRa无线通讯广域网方式通讯的电能表，所述电能表的内部安装LoRa+PLC双模内置模块。

4.根据权利要求3所述的一种使用LoRa+PLC双模内置模块的通讯结构，其特征在于：所述服务器通过Enternete数据透传连接计量主站，所述集中器通过4G连接服务器，所述LoRa+PLC网关通过4G或者Enternete连接服务器，所述服务器上部署核心网或者HES系统。

5.根据权利要求4所述的一种使用LoRa+PLC双模内置模块的通讯结构，其特征在于：应用该通讯结构的电力抄表整体网络架构，包含多个电能表，电能表通过LoRa+PLC双模内置模块的PLC与LoRa两种通道，将数据向上层传输，使用PLC通道发送数据时，数据可传输至集中器或带有PLC载波模块的LoRa+PLC网关，使用LoRa通道发送数据时，数据传输至LoRa+PLC网关，随后两种通道数据汇聚至核心网或HES系统，最终流向计量主站或其他应用平台。

6.一种如权利要求4所述的通讯结构的通讯方法，其特征在于：

1)数据下行流程

LoRa+PLC双模内置模块接收到网关的数据，进行判重，对数据进行解密，将读到数据进行协议判断以及协议封装，组成标准的DL\T645报文，数据直接通过串口传送到电能表上；

2)数据上行流程

LoRa+PLC双模内置模块通过串口数据总线与表计通讯，当读到串口总线上的数据后，进行协议判定，将抄读到的数据收集，一边按LoRaWAN协议组帧，主板芯片将准备发送的LoRa或者FSK数据通过SPI传送给LoRa射频模块，通过射频模块将数据发送给网关；一边将抄读到的数据按照载波协议组帧，通过SPI发送到HPLC宽带载波模块，再用PLC技术通过电力线将采集的数据上报至集中器或带有HPLC载波模块的网关；两边通道同时发送数据上行至网关或集中器。