[发明专利]一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统

权利要求书

1.一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于，其包括：

采集器通过LoRaWAN协议与管理平台连接，并接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台；

对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台包括：

将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台；

在采集器与管理平台之间来往的数据信息的格式为：

帧命令DTU_COM占1BYTE；帧前导DTU_SER中总包数n占1BYTE，包序号占1BYTE，消息序号SER占1BYTE；帧数据域DTU_DATA中长度Len占1BYTE，原始数据DATA占0-255BYTE；数据校验码DTU_CS占1BYTE；

管理平台通过LoRaWAN无线网络对采集器下发的指令帧，根据数据帧的格式验证接收到的数据帧的合法性，再对数据帧的帧指令的具体内容区分，其数据帧的功能分为透传指令帧和参数读取/设置指令帧；

其中，透传指令帧的处理流程：

C1：当采集器接收到多包分帧/单包的“透传指令帧”时，采集器首先根据数据帧的格式提取原始数据的数据内容，并将其作为下行总线上待发送的数据帧，这个数据帧可能是采集器下行总线上终端设备的某个抄读指令帧，也可能是该终端设备的操作执行指令帧；

C2：采集器开启下行总线的接收使能控制，并下发待发指令帧数据到采集器下行485总线上；

C3：采集器在规定的超时时限内等待接收下行485总线上终端设备的应答帧；如果在总线上接收到终端设备的应答数据，则本次“透传状态字”标记为“成功”并缓存下行接收的数据字节数和内容；如果在时限内总线上没有数据应答响应，则本次“透传状态字”标记为“失败”并人为的设置接收字节数为00，数据内容为空；

C4：采集器根据当前透传操作执行后的“透传状态字”内容和缓存的下行接收到的数据字节数及内容，根据数据帧平台的格式组建透传应答的单包数据帧或进行了分包处理的多包数据帧；其中“成功”抄读的上传帧的帧命令为“0x82”,“失败”抄读的上传帧的帧命令为“0xC2”；同时，透传应答帧中的“消息序号”要与之前采集器接收到的“透传指令帧”中的“消息序号”保持一致，便于管理平台甄别；

C5：采集器依次完成当前“透传指令帧”产生的所有透传应答数据帧；

其中，参数读取/设置指令帧的处理流程：

D1：当采集器接收到多包分帧/单包的“参数读取/设置指令帧”时，采集器首先根据数据帧的格式对“帧指令”进行二次判定，以确定该数据帧时抄读参数帧还是设置参数的数据帧；

D2：对于抄读参数的数据帧，采集器提取自身的对应的参数数据值，最后标记“参数抄读状态字”为“成功”，缓存到待发数据区间内，准备发送；

D3：对于设置参数的数据帧，先确定设置参数的对象，再从数据帧的“原始数据”内提取待设置的新数据内容，之后执行采集器参数的修改覆盖工作，并保存至缓存区，最后标记“参数设置状态字”为“成功”；待发数据缓存区间做清零操作，准备发送；

D4：采集器根据当前参数操作执行后的“状态字”内容和缓存的数据区中的字节数及内容，根据数据帧的格式组建参数操作的应答的单包数据帧或进行了分包处理的多包数据帧；其中“成功”操作的上传应答帧的帧命令为“0x89、0x8D、0x8E”,“失败”操作的上传应答帧的帧命令为“0xC9、0xCD、0xCE”；同时，参数操作应答帧中的“消息序号”要与之前DTU接收到的“参数读取/设置指令帧”中的“消息序号”保持一致，便于管理平台甄别；

D5：采集器依次完成当前“参数读取/设置指令帧”产生的所有上传应答数据帧。