[发明专利]一种网状结构的LoRa自组网方法及系统

权利要求书

1.一种网状结构的LoRa自组网系统，其特征在于，包括集中器、若干个中继模块和终端节点，集中器、中继模块和终端节点均设置有LoRa通信模块，用于实现集中器、中继模块与终端节点之间的通信连接；

集中器和中继模块分为若干路由层级，集中器为零级路由，该层级的级别最高，中继模块根据与集中器的通信层级，按照一级路由、二级路由、…、N级路由依次划分，层级的级别依次降低；

所述中继模块或终端节点作为入网设备时，实现的自组网步骤如下：

入网设备按照从上到下的路由层级顺序，逐级发送入网请求，直到该入网设备收到某上级设备分配的网络信息，网络信息包括网络号、路由层级、工作信道，若所述入网设备是中继模块，网络信息还包括路由编号；其中，网络号设置为上级设备所属的网络号，路由层级设置为上级设备所属路由层级的下一层级别，路由编号设置为上级设备管理直接下级的设备编号；

当入网设备收到上级设备分配的网络信息后，依据信号强度绑定上级，并向上级设备上报绑定成功的数据；若所述入网设备为中继模块，则上报的数据包括目的地址、设备地址、网络号、路由层级、路由编号；若所述入网设备为终端模块，则上报的数据包括目的地址、设备地址；

上级设备收到入网设备的上报数据后，若入网设备在上级设备管理的路由编号范围内，进行路由表的更新，然后按照从下到上的层级顺序，逐级上报直接上级设备；若入网设备不在上级设备管理的路由编号范围内，且存储有入网设备的路由信息，则删除路由信息。

2.根据权利要求1所述的网状结构的LoRa自组网系统，其特征在于，集中器、中继模块管理各自的路由表，其中，集中器的路由表存储有：

自身网络号；

直接下级的中继信息，包括设备地址、路由编号；

及集中器管理的终端节点的路由信息，包括集中器的直接下级的设备地址、终端地址；

中继模块的路由表存储有：

直接上级的设备地址；

自身的网络信息，包括网络号、路由层级、路由编号；

直接下级中继信息，包括设备地址、路由编号；

及中继模块管理的终端节点的路由信息，包括中继模块的直接下级地址、终端地址。

3.根据权利要求1所述的网状结构的LoRa自组网系统，其特征在于，若两个及两个以上属于同一层级的上级设备均收到入网设备的入网请求，各上级设备判断剩余未分配的直接下级名额，在判定存在剩余未分配的直接下级名额后，分配网络信息，并按照设定的时间间隔分时下发各自分配的网络信息，入网设备选择其中一个上级设备，上报绑定成功的数据。

4.根据权利要求3所述的网状结构的LoRa自组网系统，其特征在于，网络信息还包括信号强度，信号强度为入网设备与上级设备进行通信的信号强度；当入网设备收到两个及两个以上属于同一层级的上级设备分配的网络信息后，根据信号强度的大小，选择对应信号最强的上级设备，上报绑定成功的数据。

5.根据权利要求2所述的网状结构的LoRa自组网系统，其特征在于，上级设备收到入网设备上报入网成功的数据后，根据上级设备的路由编号，上级设备与入网设备之间的层级之差，以及允许连接直接下级中继的数量，计算上级设备管理的路由编号范围，判断入网设备的路由编号是否在上级设备管理的路由编号范围内，若在，则存储路由表；若不在，且存储有路由表，则删除路由表；在上级设备逐级上报直接上级设备的过程中，其他非直接上级设备收到上报数据后，根据自身的路由编号，上报数据的上级设备与收到数据的非直接上级设备之间的层级之差，以及非直接上级设备允许连接直接下级中继的数量，计算非直接上级设备管理的路由编号范围，判断上级设备的路由编号是否在其他非直接上级设备管理的路由编号范围内，若不在，且存储有相关设备的路由表，则删除该路由表。