[发明专利]一种基于Lora的智能感知单元自组网系统

权利要求书

1.一种基于Lora的智能感知单元自组网系统，包括Lora终端、Lora分网关、Lora总网关三部分，Lora终端由处理器、Lora模块、北斗模块、RTC时钟和传感器五部分组成，Lora分网关由处理器、Lora模块、北斗模块和RTC时钟四部分组成，Lora总网关由处理器、北斗模块、4G模块、Lora模块和RTC五部分组成，Lora总网关与Lora分网关建立通信，Lora分网关作为Lora总网关与Lora终端通信的桥梁，在Lora分网关和Lora总网关的帮助下Lora终端间可进行一对一通信，所述一对一通信是指任意两个Lora终端均可借助Lora分网关和Lora总网关实现配对从而直接进行一对一通信，而非通过Lora分网关和Lora总网关转发两个lora终端之间的消息实现一对一通信，且同一时间可有多对Lora终端进行一对一直接通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于Lora的智能感知单元自组网系统，其特征在于：Lora终端、Lora分网关和Lora总网关中涉及的Lora模块均为Lora终端射频芯片而不包含Lora基站/网关射频芯片，Lora模块为半双工通信模式，默认状态为接收状态，每次发送完数据后都回到接收状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于Lora的智能感知单元自组网系统，其特征在于：具有建立网络、退出网络、Lora终端配对通信的功能。

4.根据权利要求1所述的一种基于Lora的智能感知单元自组网系统，建立网络的特征在于建立网络连接前Lora终端、Lora分网关和Lora总网关已进行北斗时间同步到RTC且在之后定期进行北斗时间同步到RTC，Lora终端和Lora分网关初始都处于接收状态，Lora总网关向Lora分网关广播发送组网指令，Lora分网关转播组网指令给其下的Lora终端，各分网关下的Lora终端根据RTC时间分时上报自己的设备ID给Lora分网关后，Lora分网关根据RTC时间分时上报自己设备ID给Lora总网关，Lora总网关获得所有在线的Lora终端设备ID后，广播告知所有的Lora分网关当前在线的Lora终端，Lora分网关转播告知其下所有的Lora终端。

5.根据权利要求1所述的一种基于Lora的智能感知单元自组网系统，Lora终端配对通信的特征在于初始状态下Lora终端和Lora分网关都处于接收状态，Lora总网关广播发送建立通信指令，Lora分网关转播建立通信指令给其下的Lora终端，各分网关下的Lora终端根据RTC时间分时上报配对通信需求后保持接收状态，所述配对通信需求包括对方Lora终端ID和事件紧急程度，Lora总网关根据配对通信需求运算后将配对结果广播给Lora分网关，Lora分网关再转播给所有的Lora终端，Lora终端根据接收到的配对结果自行建立通信，未建立配对通信的Lora终端根据北斗时间在属于自己的时间窗口内仍然可以上报配对通信需求给其所在的分网关，一轮时间结束后分网关根据RTC时间分时上报配对需求给总网关，总网关根据配对需求运算后将配对结果广播发送给分网关，分网关再下一轮时间开始Lora终端上报在线状态时通知其配对结果，Lora终端根据其分网关告知的配对结果自行建立通信。

6.根据权利要求1所述的一种基于Lora的智能感知单元自组网系统，退出网络的特征在于有正常退出和异常退出两种情况，正常退出情况下，Lora终端根据RTC时间分时发送在线状态到分网关，在一轮时间结束后，分网关根据RTC时间分时发送其下Lora终端的在线状态到总网关，总网关将所有退出网络的Lora设备ID广播给Lora分网关，下一轮时间开始后，未处于配对通信状态的Lora终端根据RTC时间分时上报网络状态给Lora分网关后，Lora分网关告知其所有离线的Lora终端，处于配对通信状态的Lora终端在通信结束后若需要退网则根据上述未处于配对通信状态的Lora终端退网方法完成退网，每对Lora终端建立通信最多维持10分钟就必须释放链路，该时间可配置，等待下次总网关的配对，若处于配对通信状态的Lora终端在10分钟后仍没有根据北斗分时上报在线状态，则认为异常退出，对于未处于配对通信状态的Lora终端，其Lora分网关在对应时间窗口内没有收到其上报的网络状态则认为异常退出。