[发明专利]基于信道订阅的多层分布式LoRa网络

权利要求书

1.一种基于信道订阅的多层分布式LoRa网络系统，其特征在于：包括单个网关、大于3个的中继和大于3个的前端数据采集设备，所述网关设置为星型结构，负责收取中继上传的数据，存储，处理，转发到云平台或卫星，接收云平台或卫星下发的数据，经过指令过滤下发到相应的中继；所述中继：设置于网关与前端数据采集设备之间，负责收取前端数据采集设备上传的数据，预处理，压缩，转发，接收从网关处下发的数据，过滤下发到对应的前端数据采集设备 ；所述前端数据采集设备：负责收集传感器数据，上传到中继； 所述网关设置为常供电设备，设置为被动LoRa无线数据接收方，不主动给前端数据采集设备或中继发送数据，且在独立的一个单独信道上通信：

1）、管理下属的中继与前端数据采集设备，包括中继与前端数据采集设备注册入网与离开进行管理，位置信息管理；

2）、接收中继订阅信道的请求，为中继动态分配信道；

3）、接收前端数据采集设备订阅信道的请求，根据前端数据采集设备的设备类型，从已订阅的中继中查找对应类型中继所在的信道，将此信道分配给前端采集设备；

4）、接收中继上报的前端数据采集设备数据并存储、处理及转发；

5）、通过中继的相关请求，发送数据；如时间同步请求；

6）、为各中继动态分配与网关通信的时间； 所述中继设置为常供电设备，中继工作在不同信道，每个中继下连接设置有多个数据采集设备与其工作在同一个信道：

1）、实际工程安装提供位置信息配置功能；

2）、向网关订阅通信信道，订阅成功后，工作在订阅通信信道上；

3）、不同中继之间的前端采集设备必须工作在不同信道上；

4）、为同信道的各前端数据采集设备动态分配数据传输时间片，确保个前端数据采集设备不同时与中继进行数据交互；

5）、接收同信道的前端数据采集设备上传的数据，对上传的数据进行解析，重编码转为通用的json字符串；

6）、切换到网关所在的通信信道，与网关进行数据交互； 所述前端数据采集设备选用低功耗设备，长时间处于休眠状态，短时内唤醒发送数据并接收回复：

1）、为实际工程安装提供位置信息配置功能；

2）、向网关订阅通信信道，订阅成功后，工作在订阅中继所在的子网中；

3）、休眠到配置时间点自我唤醒；

4）、与中继通信异常时，切换到网关所在信道，报告错误；

5）、主动断开与中继通信后，可重新通过网关订阅信道；

6）、向中继发送前端数据采集器运行状态及传感器数据；

7）、向中继请求通信时间片，在通信时间片内设备自启，完成数据交互。