[发明专利]一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置及实现方法

权利要求书

1.一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置，它包括MCU，其特征在于：存储模块与MCU通过SPI1接口连接，用于存储数据和程序；LoRa模块与MCU通过SPI2接口连接，LoRa模块负责接收和发送LoRa数据；网口与MCU通过ETH接口连接；RS485与MCU通过UART2接口连接；RS232与MCU通过UART3接口连接；所述USB与MCU通过UART1接口连接；主板为网关的电路板载体；指示灯与MCU通过I/O连接，用于指示网关工作状态；网关电源为网关提供电源。

2.一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置，它包括MCU，其特征在于：复位键与MCU通过I/O连接。

3.根据权利要求1所述的一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置，其特征在于：所述MCU为32位MCU主控芯片，嵌入FreeRTOS系统，为网口、RS485、RS232、USB、LoRa等创建子任务模块，完成数据传输处理和协议转换。

4.如权利要求3所述的一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置，其特征在于：MCU主控芯片内置了TCP、UDP、MQTT和Modbus协议，用户根据需要使能这些协议及对应的接口。

5.根据权利要求4所述的一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置的实现方法，其特征在于：它包括：

步骤S401：在开发网关程序时，将存储模块按页划分为一个以上的存储单元，给每个存储单元分配一个唯一的编号；

步骤S402：用户使用时，用USB连接PC和网关，打开上位机并连接，选取可用的内存单元，并记录编号；

步骤S403：用户根据传感器数据格式，根据上位机信息提示，填入对应数据；在上位机查看返回信息是否正确；

步骤S404：网关收到传感器数据，判断数据长度、传感器类型、对比实际数据和数据阈值，超过阈值发出控制指令，通过LoRa或RS485或RS232控制对应设备动作。

6.根据权利要求5所述的一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置的实现方法，其特征在于：步骤S401所述每个存储单元的前4个字节存储传感器类型；之后的256个字节存储传感器协议数据；再之后的四个字节存储传感器数据阈值。

7.根据权利要求5所述的一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置的实现方法，其特征在于：步骤S402所述查询内存模块中的内存单元的方法为：根据上位机的选项，查询内存模块中的内存单元，选取可用的内存单元，并通过上位机信息窗口查看网关执行结果，返回ok，表示选取成功；返回error，则表示选取失败，需重新选取。

8.根据权利要求5所述的一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置的实现方法，其特征在于：步骤S403所述根据传感器数据格式，根据上位机信息提示，填入对应数据；在上位机查看返回信息是否正确的具体实现方法为：数据必须为十六进制，对数据进行拆解，在上位机信息窗口，根据信息提示，窗口提示输入传感器类型时，输入定义的传感器类型并回车；提示帧头时，输入帧头并回车，接着提示帧头长度，输入长度并回车；输入ID、ID长度、命令字、命令字长度、应用数据、应用数据长度、流水号、流水号长度、CRC、CRC长度、帧尾、帧尾长度和数据阈值；网关收到上述数据后，根据分配的内存空间，对每一段数据进行顺序存储，并记录该传感器类型的总数据长度及分段数据长度；储存成功后返回ok，失败返回error；若不设置数据阈值，则默认为网关收到该传感器数据后，不做相应动作并直接将信息发送给云平台。