CN108809823A - 具备数据分析的LoRa通信网关及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具备数据分析的LoRa通信网关及处理方法，该网关包括控制单元、数据通信单元以及数据传输单元；其中，所述数据通信单元，用于获取节点的数据，形成输入信号；所述控制单元，用于接收输入信号，对数据进行分析，将分析结果通过数据通信单元下发至节点，和/或，将数据通过数据传输单元上传至服务器。本发明通过设置控制单元，对数据进行存储和分析，并利用数据通信单元下发至节点，也可通过数据传输单元传输至服务器进行存储分析，使得网关具备决策和控制功能，对数据透传且在网关与服务器失联的情况下，网关可以对节点上传的数据进行分析，并作出准确的决策，最终控制节点，实用性强。

Description

具备数据分析的LoRa通信网关及处理方法

技术领域

本发明涉及网关，更具体地说是指具备数据分析的LoRa通信网关及处理方法。

背景技术

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同层--应用层。

目前，公知的网关是将节点上传的数据发送给服务器，以及将服务器下发的指令传给节点。在整个过程中网关对数据信息不做任何处理，只起到透传的作用。但是在农业灌溉系统等智能系统中，由于地处偏僻基础设施不够健全，网络不稳定，常常会出现网关与服务器失联的情况，节点上传的信息无法发送到服务器，导致后台无法控制整个系统。

因此，有必要设计一种新的通信网关，实现既能上传数据，且在网关与服务器失联的情况下，可以对节点上传的数据进行分析，并作出准确的决策，最终控制节点，实用性强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供具备数据分析的LoRa通信网关及处理方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：具备数据分析的LoRa通信网关，包括控制单元、数据通信单元以及数据传输单元；其中，所述数据通信单元，用于获取节点的数据，形成输入信号；所述控制单元，用于接收输入信号，对数据进行分析，将分析结果通过数据通信单元下发至节点，和/或，将数据通过数据传输单元上传至服务器。

其进一步技术方案为：所述数据通信单元包括通信芯片，所述通信芯片的型号为sx1278。

其进一步技术方案为：所述控制单元包括控制芯片、分析单元以及存储单元，所述分析单元与所述存储单元分别与所述控制芯片连接。

其进一步技术方案为：所述控制芯片的型号为stm32F103。

其进一步技术方案为：所述数据传输单元包括WIFI模块。

本发明还提供了具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法，所述方法包括：

获取节点的数据，形成输入信号；

接收输入信号，将输入信号内的数据存储于控制单元的FLASH中；

对数据进行分析，获取分析结果；

将分析结果下发至节点，控制节点。

其进一步技术方案为：接收输入信号，将输入信号内的数据存储于控制单元的FLASH中的步骤之后，还包括：

将输入信号传输至服务器；

服务器对数据进行分析，并下发指令至控制单元，由控制单元驱动数据通信单元将指令下发至节点。

其进一步技术方案为：将输入信号传输至服务器的步骤，包括以下具体步骤：

将存储在FLASH中的数据上传到服务器中；

上传完成后清空FLASH。

其进一步技术方案为：对数据进行分析，获取分析结果的步骤，包括以下具体步骤：

定义相关策略；

根据FLASH中已存入的数据按照策略进行分析，获取分析结果。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的具备数据分析的LoRa通信网关，通过设置控制单元，对数据进行存储和分析，并利用数据通信单元下发至节点，也可通过数据传输单元传输至服务器进行存储分析，使得网关具备决策和控制功能，对数据透传且在网关与服务器失联的情况下，网关可以对节点上传的数据进行分析，并作出准确的决策，最终控制节点，实用性强。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的具备数据分析的LoRa通信网关的结构框图；

图2为本发明具体实施例提供的具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法的流程框图；

图3为本发明具体实施例提供的将输入信号传输至服务器的流程框图；

图4为本发明具体实施例提供的对数据进行分析的流程框图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～4所示的具体实施例，本实施例提供的具备数据分析的LoRa通信网关，可以运用在室内获取室外，实现既能上传数据，且在网关与服务器5失联的情况下，可以对节点1上传的数据进行分析，并作出准确的决策，最终控制节点1，实用性强。

如图1所示，本实施例提供了具备数据分析的LoRa通信网关，其包括控制单元3、数据通信单元2以及数据传输单元4；其中，数据通信单元2，用于获取节点1的数据，形成输入信号；控制单元3，用于接收输入信号，对数据进行分析，将分析结果通过数据通信单元2下发至节点1，和/或，将数据通过数据传输单元4上传至服务器5。

在网关上集成控制单元3，对数据进行存储和分析，当服务器5与网关中断连接时，网关可以独立完成数据的分析和分析结果的下发，实用性强，特别适用于信号较弱的偏远地区。

优选地，上述的数据通信单元2包括通信芯片，所述通信芯片的型号为sx1278；该sx1278适用于LoRa通信网关内。

更进一步地，上述的控制单元3包括控制芯片、分析单元以及存储单元，所述分析单元与存储单元分别与所述控制芯片连接。数据存储于存储单元内，控制芯片驱动分析单元对存储于存储单元内的数据进行分析，获取分析结果，以作决策，控制节点1做对应的操作。

优选地，上述的存储单元为FLASH存储单元。

优选地，所述控制芯片的型号为stm32F103。于其他实施例，上述的控制芯片还可以为stm32其他系列的芯片。

优选地，所述数据传输单元4包括WIFI模块。

于其他实施例，上述的数据传输单元4还可以包括蓝牙模块、射频模块、zigbee模块等任一种通信模块。

上述的具备数据分析的LoRa通信网关，通过设置控制单元3，对数据进行存储和分析，并利用数据通信单元2下发至节点1，也可通过数据传输单元4传输至服务器5进行存储分析，使得网关具备决策和控制功能，对数据透传且在网关与服务器5失联的情况下，网关可以对节点1上传的数据进行分析，并作出准确的决策，最终控制节点1，实用性强。

如图2所示，本实施例还提供了具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法，该方法包括：

S1、获取节点1的数据，形成输入信号；

S2、接收输入信号，将输入信号内的数据存储于控制单元3的FLASH中；

S3、对数据进行分析，获取分析结果；

S4、将分析结果下发至节点1，控制节点1。

另外，上述的S2步骤，接收输入信号，将输入信号内的数据存储于控制单元3的FLASH中的步骤之后，还包括：

S30、将输入信号传输至服务器5；

S40、服务器5对数据进行分析，并下发指令至控制单元3，由控制单元3驱动数据通信单元2将指令下发至节点1。

上述的S30步骤、S40步骤，是基于网关与服务器连接的状态下执行的，若网关与服务器未连接，则进入S3步骤和S4步骤，即S2步骤之后，需要判断网关与服务器是否连接，若是，则进入S30步骤；若否，则进入S3步骤。

对于上述的S30步骤，将输入信号传输至服务器5的步骤，包括以下具体步骤：

S301、将存储在FLASH中的数据上传到服务器5中；

S302、上传完成后清空FLASH。

对于上述的S3步骤，对数据进行分析，获取分析结果的步骤，包括以下具体步骤：

S31、定义相关策略；

S32、根据FLASH中已存入的数据按照策略进行分析，获取分析结果。

一般网关只进行数据透传，stm32控制器负责控制sx1278和WIFI模块的收发数据。本实施例内的网关中的stm32控制器会将经sx1278接受的节点1数据存入FLASH中。此网关会预定义相关策略，并根据FLASH中已经存入的数据进行分析，作出判断下发指令经sx1278传给节点1，进而实现一部分控制节点1的功能。此外，网关定期的与服务器5进行数据交换，将存储在FLASH中的数据上传到服务器5中，并在上传完成后清空FLASH。因此，即使发生断线网关无法与服务器5进行通信时，依然可以独立工作保证与节点1的通信，完成信号采集和控制的功能。

WIFI模块负责与服务器5通信。节点1上发的数据经sx1278、stm32控制器传给WIFI模块，并将服务器5下发的指令传给stm32控制器。

上述的具备数据分析的LoRa通信网关的处理单元，通过控制单元3对数据进行存储和分析，并利用数据通信单元2下发至节点1，也可通过数据传输单元4传输至服务器5进行存储分析，使得网关具备决策和控制功能，对数据透传且在网关与服务器5失联的情况下，网关可以对节点1上传的数据进行分析，并作出准确的决策，最终控制节点1，实用性强。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.具备数据分析的LoRa通信网关，其特征在于，包括控制单元、数据通信单元以及数据传输单元；其中，所述数据通信单元，用于获取节点的数据，形成输入信号；所述控制单元，用于接收输入信号，对数据进行分析，将分析结果通过数据通信单元下发至节点，和/或，将数据通过数据传输单元上传至服务器。

2.根据权利要求1所述的具备数据分析的LoRa通信网关，其特征在于，所述数据通信单元包括通信芯片，所述通信芯片的型号为sx1278。

3.根据权利要求1或2所述的具备数据分析的LoRa通信网关，其特征在于，所述控制单元包括控制芯片、分析单元以及存储单元，所述分析单元与所述存储单元分别与所述控制芯片连接。

4.根据权利要求3所述的具备数据分析的LoRa通信网关，其特征在于，所述控制芯片的型号为stm32F103。

5.根据权利要求4所述的具备数据分析的LoRa通信网关，其特征在于，所述数据传输单元包括WIFI模块。

6.具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取节点的数据，形成输入信号；

接收输入信号，将输入信号内的数据存储于控制单元的FLASH中；

对数据进行分析，获取分析结果；

将分析结果下发至节点，控制节点。

7.根据权利要求6所述的具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法，其特征在于，接收输入信号，将输入信号内的数据存储于控制单元的FLASH中的步骤之后，还包括：

将输入信号传输至服务器；

服务器对数据进行分析，并下发指令至控制单元，由控制单元驱动数据通信单元将指令下发至节点。

8.根据权利要求7所述的具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法，其特征在于，将输入信号传输至服务器的步骤，包括以下具体步骤：

将存储在FLASH中的数据上传到服务器中；

上传完成后清空FLASH。

9.根据权利要求6至8任一项所述的具备数据分析的LoRa通信网关的处理方法，其特征在于，对数据进行分析，获取分析结果的步骤，包括以下具体步骤：

定义相关策略；

根据FLASH中已存入的数据按照策略进行分析，获取分析结果。