[发明专利]一种超远距离电动车数据回传系统及回传方法

权利要求书

1.一种超远距离电动车数据回传系统，其特征在于，包括依次连接的电动自行车车载终端、区域节点和服务器，所述自行车车载终端通过所述区域节点向所述服务器发射数据，所述自行车车载终端通过所述区域节点接收所述服务器发送的回传数据；

所述电动自行车车载终端安装在电动自行车上，所述电动自行车车载终端包括依次连接的数据接口、第一控制模块和第一射频模块，所述数据接口与现有自行车传感器对接，所述数据接口用于与所述电动自行车现有传感器的进行数据交互，以及用于对所述电动自行车车载终端进行供电，所述第一控制模块用于解析所述数据接口的数据并根据解析数据控制所述第一射频模块；

所述区域节点包括太阳能电池、第二控制模块、网络通信模块、卫星接收模块和第二射频模块，所述第二控制模块分别与所述太阳能电池、所述网络通信模块、所述卫星接收模块和所述第二射频模块连接，所述第一射频模块和所述第二射频模块连接；

所述服务器与所述网络通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的超远距离电动车数据回传系统，其特征在于，所述第一控制模块和所述第二控制模块采用STM32或ARM芯片。

3.根据权利要求1所述的超远距离电动车数据回传系统，其特征在于，所述第一射频模块和所述第二射频模块均支持LORA技术下的无限射频信号的收发。

4.根据权利要求1所述的超远距离电动车数据回传系统，其特征在于，所述网络通信模块连接2/3/4/5G的移动通信网络或有线的网线及光纤网络。

5.根据权利要求1所述的超远距离电动车数据回传系统，其特征在于，所述电动自行车车载终端根据时隙工作模式的不同分为上传时隙、平行传输时隙和广播接收时隙；所述上传时隙用于所述电动自行车车载终端向所述区域节点上传数据；所述平行传输时隙用于所述电动自行车车载终端向相邻所述电动自行车车载终端传输数据；所述广播接收时隙用于所述区域节点向所述电动自行车车载终端广播数据。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的超远距离电动车数据回传系统的回传方法，其特征在于，包括：

S1：电动自行车车载终端根据卫星数据中的位置，确定当前的工作信道、扩频因子和通信时隙长度；

S2：所述电动自行车车载终端在广播接收时隙打开接收功能，接收区域节点的广播，并从广播中获取空白时隙；

S3：在卫星时钟基准下，随机选择一个与通信时隙长度对应的空白时隙，向所述区域节点上传数据；

S4：所述区域节点接收所述数据，并获取接收结果，所述接收结果包括区域节点接收成功结果和区域节点接收失败结果；

S5：所述区域节点根据所述区域节点接收成功结果整理成功收到的数据，汇报到服务器；

S6：所述服务器根据汇报指令通过所述区域节点使用广播接收时隙，广播到所述电动自行车车载终端。

7.根据权利要求6所述的回传方法，其特征在于，所述区域节点接收所述数据，并获取接收结果，所述接收结果包括区域节点接收成功结果和区域节点接收失败结果，具体包括：

S4_1：所述区域节点接收成功，即所述电动自行车车载终端上传成功，通信成功消息，将在广播接收时隙告知所述电动自行车车载终端，下次通信中，若所述终端未变更自己的子区域，将沿用所述时隙，告知方式是广播所有成功申请到的时隙；

S4_2：所述区域节点接收失败，即所述电动自行车车载终端上传失败，将在广播接收时隙告知所述电动自行车车载终端，下次通信中，所述终端将重复S3，所述告知方式是广播信息中，没有自己申请的时隙。

8.根据权利要求6所述的回传方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述区域节点根据所述区域节点接收成功结果整理成功收到的数据后，会根据所述电动自行车车载终端的上报位置、信号质量和设备状态，选取4到8个电动自行车车载终端作为子节点。

9.根据权利要求8所述的回传方法，其特征在于，所述子节点应在通信小区内均匀分布。

10.根据权利要求8所述的回传方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述区域节点信息将在广播接收时隙内，广播到所有电动自行车车载终端；

多次无法上报成功的电动自行车车载终端，将调整扩频因子，随机选择平行通信时隙，并传输数据至所述子节点；

各所述子节点接收到后，通过在自身申请到的上传时隙，上报给所述区域节点。