[发明专利]一种网状结构的LoRa自组网方法及系统

说明书

本发明涉及一种网状结构的LoRa自组网方法及系统，属于通信技术领域，该方法包括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；当入网设备收到上级设备分配的网络信息后，向上级设备上报绑定成功的数据；上级设备收到入网设备的上报数据后，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。本方法在入网设备进行入网时，使该设备入网后的路由层级尽可能高，增加级别高的入网设备数量，即多个前级设备共同分担数据传输的任务，数据传输效率较高，且动态维护性好，避免了由于前级设备较少导致工作负担异常大、工作效率低的问题。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种网状结构的LoRa自组网方法及系统。

背景技术

LoRa扩频通讯技术作为一种低功耗、长距离的通信方式，广泛应用于各个行业。常见的LoRa网络结构有星型网络和Mesh网络。其中，星型网络虽然结构简单、时延较小，但组网过程中大都需要人工的干预，且缺少了中继路由，应用场景有很大的局限性；Mesh网络中每个节点都可以作为中继路由，增加了传输距离，实现了全自动组网，但Mesh节点需要周期性发送信标帧以维护网络，且终端节点作为路由会大大增加设备的功耗，不适合以电池供电的低功耗设备中。

现有技术中，还存在一种网状结构的LoRa网络结构，如公布号为CN109041272A的中国发明专利申请，提出了一种LoRa自组网方法，该方法虽然在一定程度上实现了自动组网，但是，由于该方法需要按照节点单元、中继节点、中继单元的顺序，依次从后级向前级进行父子节点绑定，在入网成功后，一旦前级设备发生异常，那么原属于该前级设备的后级设备只能通过其他前级设备重新绑定，若发生异常的前级设备较多，这就增加了剩余的前级设备的工作负担，影响数据传输效率；并且，由于各设备的路由表均需上传至主站，由主站统一进行维护管理，增加主站的管理负担，因此，此种组网方法的弊端在于，数据传输效率低，网络的动态维护性较差，不灵活。

发明内容

本发明的目的是提供一种网状结构的LoRa自组网方法及系统，用于解决现有组网方法的数据传输效率低的问题。

基于上述目的，一种网状结构的LoRa自组网系统的技术方案如下：

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中均设置有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，中继模块按照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，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。

上述技术方案的有益效果是：