[实用新型]基于异频通信的LoRa无线通信中继装置

说明书

本实用新型公开了基于异频通信的LoRa无线通信中继装置，包括主机、中继设备、第一从机与第二从机，且第一从机离主机的距离小于所述第二从机与主机的距离；主机无线连接中继设备与第一从机，第二从机无线连接中继设备；所述主机通过主频道发送数据采集广播命令与接收响应数据，所述数据采集广播命令包括目标从机地址；所述第一从机与中继设备通过主频道接收数据采集广播命令；所述中继设备通过子频道转发数据采集广播命令；所述第二从机通过子频道接收中继设备转发的数据采集广播命令。本实用新型针对不同距离的从机采用异频通信中继的方法，有效延长通信距离。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及基于异频通信的LoRa无线通信装置

背景技术

LORA(Long Range)是专用于远距离低功耗的无线通信技术，其基于扩频的调制方式相对于其他通信方式大大增加了通信距离，可广泛应用于各种场合的远距离低速率物联网无线通信领域。比如自动抄表、楼宇自动化设备、无线安防系统、工业监视与控制等，具有体积小、功耗低、传输距离远、抗千扰能力强等特点。

为了解决通信距离的问题，行业中做出了中继模块来延长通信距离。通信过程中，采集设备把无线信号发给中继设备，中继设备再把信号转发给更远处的被采集设备。由于无线信号采用的是广播方式，中继转发信号时，部分不需要经过中继的被采集设备，可能此时正在发送响应数据，就会出现同频干扰，导致无线信号无法被正确接收。

行业中为克服上述问题，还出现了另一种中继方式，通过在中继模块中配置一个或多个需要经过中继的从机设备标识号，在主机发送的数据包中包含目的设备标识号，从而达到延长通信距离的目的。这种中继方式虽然可以延长通信距离，但中继设备需预先设置各个经过中继的从机设备标识号，对现场施工及其不便。如图1所示，主机通过无线通信向从机广播带设备地址的Modbus协议格式命令进行数据采集，对应设备地址的从机返回响应数据包。主机通过轮询的方式、不断广播带不同设备地址的命令，逐个采集远端设备数据。这种纯粹主机对从机的通信，容易出现距离过远无法通信、障碍物阻挡导致通信受阻。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供基于异频通信的LoRa无线通信中继装置，解决现有技术中LoRa通信存在的距离问题以及中继方式带来的同频干扰、现场施工配置的问题。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

基于异频通信的LoRa无线通信中继装置，包括主机、中继设备、第一从机与第二从机，且第一从机离主机的距离小于所述第二从机与主机的距离；主机无线连接中继设备与第一从机，第二从机无线连接中继设备；

所述主机通过主频道发送数据采集广播命令与接收响应数据，所述数据采集广播命令包括目标从机地址；所述第一从机与中继设备通过主频道接收数据采集广播命令；所述中继设备通过子频道转发数据采集广播命令；所述第二从机通过子频道接收中继设备转发的数据采集广播命令。

进一步地，所述数据采集广播命令包括0x7E+包序号+源设备SN号+目标设备SN号+Reserved+Length+data+CRC+CB。

进一步地，第二从机通过子频道接收所述数据采集广播命令，通过主频道广播第二响应数据；所述中继设备通过主频道接收所述数据采集广播命令与第二响应数据，通过子频道广播所述数据采集广播命令，通过主频道广播所述第二响应数据。

进一步地，所述源设备SN号为所述数据采集广播命令原始发出设备的ID号。

进一步地，所述数据采集广播命令通过主频道或子频道转发一次，则包序号自动加一。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：