[发明专利]基于LORA模块和4G/5G模块的物联网组网方法

说明书

本发明涉及一种基于LORA模块和4G/5G模块的物联网组网方法，属于物联网领域。包括若干个从机、主机、云端服务器、若干个客户端。从机各自具有唯一的ID识别号，并且每个从机的ID号各不相同；从机与主机之间通过LoRa进行通信；主机通过识别从机的ID号来实现逐一与从机进行通信，最终主机可以获取所有从机发送来的数据；主机利用4G/5G模块将数据传送至云端服务器，4G/5G模块采用TCP协议进行无线数据传输；客户端可以通过Internet访问云端服务器中的数据，从而获取各个从机中的数据；只需要构建主机和云端服务器之间的4G/5G连接即可访问所有的从机。在大空间无网络覆盖条件下实现成本低、扩展性强、通用性高的物联网组网方法。

技术领域

本发明涉及物联网领域，特别涉及一种基于LORA模块和4G/5G模块的物联网组网方法。

背景技术

物联网（IoT）是指通过各种信息传感器实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，然后通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，从而实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网的应用领域涉及到方方面面，在工业、农业、环境、交通、物流、安保等领域的应用极其广泛，有效的推动了这些方面的智能化发展，大大的提高了人们的生活质量；在军事领域方面，物联网技术的嵌入能提升军事智能化、信息化、精准化。传统的地下人防通信系统，是按照《人民防空地下室设计规范》的设计要求，由人防通信电源箱、战时人防通信设备箱、应急通信设备、人防电话等组成，系统极其复杂，设备庞大，物联网技术的出现大大简化了通信系统的构建。物联网技术主要包括传感器技术、网络通信技术和云端数据处理技术三个方面，传统物联网模块的联网方式通常采用WiFi、GPRS移动通信等技术来实现，然而对于大规模机群设备的应用，采用传统联网方式成本过高，不利于推广，需要一种廉价有效的内部组网技术实在大规模机群通信的方式，特别适合于地下人防通信系统的大规模组网通信应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LORA模块和4G/5G模块的物联网组网方法，解决了现有技术存在单个组网系统4G/5G模块使用量大导致的成本高、各个4G/5G模块通信地址和协议设置导致的适应性差等问题。本发明方法采用LoRa扩频通信技术和4G/5G通信技术结合的方式实现机群组网，一台主机利用4G/5G模块实现网络通信，多个从机与主机之间利用LoRa通信，主从之间采用免费的LoRa透传技术实现低成本通信，从机机群的所有数据通过LoRa与主机交互，一台主机通过4G/5G与云端服务器交互。在大空间无网络覆盖条件下该方法具有成本低、易于实现、扩展性强、通用性高的特点。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

基于LORA模块和4G/5G模块的物联网组网方法，采用LoRa通信和4G/5G通信共同实现物联网组网的功能，采用一台主机和多台从机的方式实现系统组网；多台从机和一台主机之间通过LoRa模块进行通信，主机与云端服务器通过4G/5G模块进行通信；多台从机通过唯一的ID识别号来区分；采用命令帧和数据帧协议来实现多台从机和一台主机之间可靠通信。具体包括：若干个从机、主机、云端服务器、若干个客户端，所述若干个从机各自具有唯一的ID识别号，并且每个从机的ID号各不相同；从机与主机之间通过LoRa进行通信；主机通过识别从机的ID号来实现逐一与从机进行通信，最终主机可以获取所有从机发送来的数据；主机利用4G/5G模块将数据传送至云端服务器，4G/5G模块采用TCP协议进行无线数据传输；客户端可以通过Internet访问云端服务器中的数据，从而获取各个从机中的数据。应用上述方法的只需要构建主机和云端服务器之间的4G/5G连接即可访问所有的从机，由于LoRa通信是免费的，该通信方式可以应用于大规模物联网模块应用，并且可以极大的降低应用成本。从机开机后进入休眠模式，主机开机后进行ID设置，并且通过LoRa发送命令给从机，从机收到主机发送过来的ID号与自身ID进行对比，不相同从机继续休眠，相同从机唤醒系统并且读取传感器数据，然后通过LoRa发送数据给主机，主机获取数据后通过4G/5G发送数据给服务器；主机没有访问的从机全部处于休眠模式，从而实现省电的功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：