[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

说明书

本发明公开了它包括MCU，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，增加了网关设备的复用性，降低了用户的使用和维护难度，同时降低使用成本。

技术领域

本发明属于物联网传输控制领域，尤其涉及一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置及实现方法。

背景技术

近年来随着物联网应用的不断升温，LoRa技术已经成为主流的物联网技术之一。现在的大多数LoRa网关只负责接收并转发LoRa终端节点的数据，没有边缘处理和控制功能。对于一些小型用户，数据上传到云端再处理的过程非常复杂，既要云服务器资源又要搭建数据应用平台，成本非常高，见图1，遇到网络中断的情况下，数据得不到及时处理，可能会造成巨大的损失。现有技术的目前大部分的LoRa网关操作复杂，功能单一，不能灵活配置，且成本高等技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置及实现方法，以解决现有技术存在的LoRa网关操作复杂，功能单一，不能灵活配置，且成本高；LoRa网关不具备边缘处理和控制功能等技术问题。

本发明的技术方案是：

一种软件定义的多协议融合LoRa网关装置，它包括MCU，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。

复位键与MCU通过I/O连接。

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。

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。

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。

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。

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。