[发明专利]能识别终端设备重号的LoRaWAN系统及其终端设备

说明书

本发明提供一种能识别终端设备重号的LoRaWAN系统，包括：至少一个终端设备(ED)、至少一个网关设备(GW)、以及服务器，服务器包括网络服务器(NS)、应用服务器(AS)、客户服务器(CS)，该系统还包括网络控制器(NC)，NS对上与AS通信，对下与GW进行通信；NC为NS提供GW和GW下的ED的无线RF通信参数，CS与AS通信。本发明具有及时识别和处理DevSN重号的终端设备的功能。

技术领域

本发明涉及一种能识别终端设备重号的LoRaWAN系统及其终端设备。

背景技术

LoRa是一种长距离低功耗无线通信技术，特别适用于只有电池供电的设备的通信。常见的只有电池供电需要通信的设备有水表、燃气表、热量表等，这些设备多，且地理位置分布广。此类设备的数据读取方法常采用最传统的人工抄表，耗费大量人力。随着科技的发展，为节省抄读人工成本，一些利用通信的抄读方式就应运而生。而LoRa的长距离低功耗无线通信技术则特别适用这种抄读需求。在LoRa技术基础上构成的LoRaWAN广域网系统，则能完整地构成这种自动表计抄读系统AMR。

电能表，通常认为是不差电的，可以不用电池供电进行通信的装置，但往往需要实时地进行双向通信，以便抄读电表数据和进行参数配置和投切。LoRa技术针对此类设备，也有专门考量，C类终端设备在不发送的时候，都是处于接收状态，完全可以实时地双向通信。

终端设备ED加入LoRaWAN网络时，会将其LoRa通信扩展标识符DevEUI(64位)传送给网络服务器NS，NS会给ED分配终端设备LoRa通信地址DevAddr(32位)，同时NS将DevAddr与终端设备的LoRa通信扩展标识符DevEUI关联。正常入网后使用DevAddr进行LoRa通信。

现有技术，ED入网过程为：首先ED依据DevSN构造出DevEUI，DevEUI未与DevSN进行独立编号；然后ED将DevEUI通过GW传送给NS；NS为DevEUI分配和关联DevAddr的同时，将DevEUI传送给AS；AS依据DevEUI解析出DevSN；最后AS给NS确认，NS将DevAddr通过GW传送给ED。

现有技术，因为DevEUI未与DevSN进行独立编号，而是由DevSN构造而成，一旦因为各种原因，DevSN发生重号，就会造成实际不同的终端设备的数据，因为DevSN重号，在AS服务器中会记录到同一个DevSN下，而且还不一定能及时发现。

在现有技术方案条件下：即使终端设备ED生产制造水平很高，如高于6σ水平，其DevSN出现重号的概率小于3.4个PPM，假设为1个PPM。再设LoRaWAN网络中有100万台终端设备ED，那么这100万台ED出现重号的概率为：

P_现＝1-(1-10^-6)^1000000＝0.632121＝632121PPM

这表明，即使ED的生产制造水平很高，对于百万级终端设备的LoRaWAN网络，有超出63.2％的概率要发生DevSN和DevEUI重号，从而系统出现混乱。

本发明出现的专业术语解释如下：

LoRa：Long Range，是由Semtech公司创建的，采用线性调频的一种长距离低功耗无线局域网技术和标准。

LoRaWAN：以LoRa技术为基础，增加网关和服务器构造而成的广域网。其中终端设备与网关设备之间采用LoRa技术通信。

ED：End Device，终端设备，具有LoRa通信功能，与GW通过LoRa无线进行通信。

DevSN：终端设备的设备编号。

DevEUI：终端设备的LoRa通信扩展标识符(64位)。

DevAddr：终端设备LoRa通信地址(32位)，终端设备入网时由网络服务器分配。