CN110290509B - 数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种数据传输方法及装置，该方法包括：通过第一串口接收输入设备发送的第一数据；广播LoRaWAN协议的第一数据报文，第一数据报文包括所述第一数据，以使接收到第一数据报文的LoRa接收端在确定所述第一数据报文需要由LoRa接收端处理时，通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。通过本公开的技术方案，实现点对点的数据传输，避免受到应用场景的限制，实现过程比较简单。

Description

数据传输方法及装置

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其是涉及一种数据传输方法及装置。

背景技术

LoRa(Long Rang，超长距离)是一种长距离、低功耗、低速率下使用的无线调制技术，能够被应用在各种网络技术中，是长距离低功耗协议族的总称。在LoRa网络中，可以包括LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器(即应用平台)。LoRa终端与LoRa网关之间采用LoRaWAN(LoRa Wide Area Network，超长距离广域网)协议通信，LoRa网关与LoRa服务器之间采用LoRaWAN协议通信。

传统的LoRa网络，当LoRa终端与LoRa服务器的距离较远时，需要在LoRa终端与LoRa服务器之间部署LoRa网关，即需要部署LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器，组网成本较高，实现过程比较复杂。上述部署LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器的方式，在很多应用场景下受到限制。例如，在复杂场景(如远程控制场景)下，可能无法部署LoRa网关和LoRa服务器，或者部署LoRa网关和LoRa服务器时，只进行远程控制及信号传输比较浪费成本及资源。

发明内容

本公开提供一种数据传输方法，应用于LoRa发送端，所述方法包括：

通过第一串口接收输入设备发送的第一数据；

广播LoRaWAN协议的第一数据报文，所述第一数据报文包括所述第一数据，以使接收到所述第一数据报文的LoRa接收端在确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理时，通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。

本公开提供一种数据传输方法，应用于LoRa接收端，所述方法包括：

接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文；

若确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理，则从所述第一数据报文中获取第一数据，所述第一数据是所述LoRa发送端通过第一串口接收的；

通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。

本公开提供一种数据传输装置，应用于LoRa发送端，所述装置包括：

接收模块，用于通过第一串口接收输入设备发送的第一数据；

发送模块，用于广播LoRaWAN协议的第一数据报文，所述第一数据报文包括所述第一数据，以使接收到所述第一数据报文的LoRa接收端在确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理时，通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。

本公开提供一种数据传输装置，应用于LoRa接收端，所述装置包括：

接收模块，用于接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文；

确定模块，用于若确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理，则从所述第一数据报文中获取第一数据，所述第一数据是所述LoRa发送端通过第一串口接收的；

发送模块，用于通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。

基于上述技术方案，本公开实施例中，LoRa发送端通过第一串口与输入设备连接，LoRa接收端通过第二串口与输出设备连接，这样，输入设备在获取到数据后，通过第一串口将数据发送给LoRa发送端，LoRa发送端通过LoRaWAN协议的第一数据报文将该数据发送给LoRa接收端，LoRa接收端通过第二串口将数据发送给输出设备，输出设备根据该数据进行业务处理，从而实现数据的传输。在上述方式中，两个LoRa终端(即LoRa发送端和LoRa接收端)可以直接通信，不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，即保留LoRa特性，实现点对点的数据传输，节约组网成本，实现过程比较简单。由于不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，因此，避免受到应用场景的限制，即在特定应用场景下也能够实现数据传输。例如，在远程控制场景下，即使无法部署LoRa网关和LoRa服务器，但是，也能够通过部署多个LoRa终端，实现点对点的数据传输。

附图说明

为了更加清楚地说明本公开实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本公开实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本公开实施例的这些附图获得其他的附图。

图1是采用LoRa技术实现数据传输的应用场景示意图；

图2是本公开一种实施方式中的采用LoRa技术实现数据传输的示意图；

图3是本公开另一种实施方式中的采用LoRa技术实现数据传输的示意图；

图4是本公开一种实施方式中的数据传输方法的流程图；

图5是本公开另一种实施方式中的数据传输方法的流程图；

图6是本公开一种实施方式中的数据传输装置的结构图；

图7是本公开一种实施方式中的LoRa发送端的硬件结构图；

图8是本公开一种实施方式中的数据传输装置的结构图；

图9是本公开一种实施方式中的LoRa接收端的硬件结构图。

具体实施方式

在本公开实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本公开。本公开和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

LoRa技术作为无线传输的实现方式，可以在多种场景中使用，参见图1所示，为采用LoRa技术实现数据传输的应用场景示意图。

由于LoRa终端与LoRa服务器之间的距离比较远，因此，在LoRa终端与LoRa服务器之间部署LoRa网关。LoRa终端与LoRa网关之间采用LoRaWAN协议通信，LoRa网关与LoRa服务器之间采用LoRaWAN协议通信。

在上述方式中，为实现数据传输，需要部署LoRa网关和LoRa服务器，组网成本比较高，实现过程比较复杂，很多应用场景受到限制。例如，在复杂场景(如远程控制场景)下，可能无法部署LoRa网关和LoRa服务器，或者部署LoRa网关和LoRa服务器时，只进行远程控制及信号传输比较浪费成本及资源。

针对上述发现，本申请实施例中，可以部署两个LoRa终端(本文称为LoRa发送端和LoRa接收端)，LoRa发送端和LoRa接收端可以直接通信，而不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，从而去除LoRa网关和LoRa服务器，并保留LoRa特性，实现点对点的数据传输，实现过程比较简单，避免受到应用场景的限制，即在特定应用场景下也能够实现数据传输。例如，在远程控制的应用场景下，能够通过部署多个LoRa终端，实现点对点的数据传输。

参见图2所示，为采用LoRa技术实现数据传输的示意图，LoRa发送端通过第一串口与输入设备连接，LoRa接收端通过第二串口与输出设备连接。输入设备用于获取数据，并通过第一串口将该数据输出给LoRa发送端。LoRa发送端接收到该数据后，将该数据发送给LoRa接收端。LoRa接收端接收到该数据后，通过第二串口将该数据发送给输出设备。输出设备接收到该数据后，就可以根据该数据进行业务处理，例如，根据该数据进行远程控制等业务处理。

在一个例子中，第一串口包括但不限于RS-485串口、RS-232串口，当然，第一串口还可以为其它类型的串口，对此不做限制，后续以第一串口为RS-485串口为例。第二串口包括但不限于RS-485串口、RS-232串口，当然，第二串口还可以为其它类型的串口，对此不做限制，后续以第二串口为RS-485串口为例。

在一个例子中，LoRa发送端将数据发送给LoRa接收端时，可以通过LoRa无线网络将数据发送给LoRa接收端。参见图3所示，LoRa发送端与LoRa接收端可以采用LoRa无线网络进行通信，例如，LoRa发送端与LoRa接收端之间采用LoRaWAN协议通信，LoRa发送端基于LoRaWAN协议将数据发送给LoRa接收端，LoRa接收端基于LoRaWAN协议将数据发送给LoRa发送端。

由于LoRa发送端与LoRa接收端之间可以基于LoRa无线网络通信，因此，可以通过LoRa无线网络实现远距离的传输控制，实现毫秒级的传输时延。

为了进一步提升LoRa发送端与LoRa接收端之间的传输距离，还可以在LoRa发送端与LoRa接收端之间部署一个或多个LoRa中继(即LoRa终端，只是角色为LoRa中继)。LoRa发送端与LoRa中继之间基于LoRa无线网络通信，LoRa中继与LoRa接收端之间基于LoRa无线网络通信。当部署LoRa中继时，LoRa发送端通过LoRa无线网络将数据发送给LoRa中继，LoRa中继通过LoRa无线网络将数据发送给LoRa接收端。LoRa接收端通过LoRa无线网络将数据发送给LoRa中继，LoRa中继通过LoRa无线网络将数据发送给LoRa发送端。

其中，LoRa发送端、LoRa中继和LoRa接收端均可以是LoRa终端，假设存在LoRa终端1、LoRa终端2和LoRa终端3，则可以在LoRa终端1配置发送端的角色，以使LoRa终端1成为LoRa发送端，并实现LoRa发送端的相关功能。此外，可以在LoRa终端2配置接收端的角色，以使LoRa终端2成为LoRa接收端，并实现LoRa接收端的相关功能。此外，可以在LoRa终端3配置中继的角色，以使LoRa终端3成为LoRa中继，并实现LoRa中继的相关功能。

以下结合具体的实施例，对本申请实施例公开的技术方案进行说明。

本申请实施例中提出一种数据传输方法，可以应用于包括输入设备、LoRa发送端、LoRa接收端和输出设备的系统。其中，LoRa发送端通过第一串口与输入设备连接，LoRa接收端通过第二串口与输出设备连接。参见图4所示，为本申请实施例中的数据传输方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤401，LoRa发送端通过第一串口接收输入设备发送的第一数据。

具体的，输入设备在获取到第一数据后，由于LoRa发送端通过第一串口与输入设备连接，因此，输入设备可以通过第一串口将第一数据发送给LoRa发送端，这样，LoRa发送端可以通过第一串口接收输入设备发送的第一数据。

步骤402，LoRa发送端在接收到第一数据后，广播LoRaWAN协议的第一数据报文，该第一数据报文可以包括该第一数据。LoRa发送端广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，该第一数据报文可以被发送给LoRa接收端。

可选地，在一个例子中，若LoRa发送端与LoRa接收端之间未部署LoRa中继，则LoRa发送端广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，LoRa接收端可以接收到第一数据报文。若LoRa发送端与LoRa接收端之间部署有LoRa中继，则LoRa发送端广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，LoRa中继可以接收到第一数据报文；LoRa中继在接收到第一数据报文后，可以继续广播LoRaWAN协议的第一数据报文，使得LoRa接收端能够接收到所述第一数据报文。

步骤403，LoRa接收端接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文，该第一数据报文包括LoRa发送端通过第一串口接收的第一数据。

步骤404，若确定第一数据报文需要由LoRa接收端处理，则LoRa接收端从第一数据报文中获取第一数据，并通过第二串口将第一数据发送给输出设备，由输出设备根据第一数据进行业务处理，对此业务处理过程不做限制。

具体的，由于LoRa接收端通过第二串口与输出设备连接，因此，LoRa接收端从第一数据报文中获取第一数据之后，可以通过第二串口将第一数据发送给输出设备。输出设备在接收到第一数据后，根据第一数据进行业务处理。

基于上述技术方案，本公开实施例中，LoRa发送端通过第一串口与输入设备连接，LoRa接收端通过第二串口与输出设备连接，这样，输入设备在获取到数据后，通过第一串口将数据发送给LoRa发送端，LoRa发送端通过LoRaWAN协议的第一数据报文将该数据发送给LoRa接收端，LoRa接收端通过第二串口将数据发送给输出设备，输出设备根据该数据进行业务处理，从而实现数据的传输。在上述方式中，两个LoRa终端(即LoRa发送端和LoRa接收端)可以直接通信，不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，即保留LoRa特性，实现点对点的数据传输，节约组网成本，实现过程比较简单。由于不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，因此，避免受到应用场景的限制，即在特定应用场景下也能够实现数据传输。例如，在远程控制场景下，即使无法部署LoRa网关和LoRa服务器，但是，也能够通过部署多个LoRa终端，实现点对点的数据传输。

可选地，在一个例子中，针对步骤404，LoRa接收端在接收到第一数据报文后，可以通过以下方式确定第一数据报文需要由LoRa接收端处理：

方式一、若LoRa接收端的第二校验地址与第一数据报文携带的LoRa发送端的第一校验地址相同，则确定第一数据报文需要由本LoRa接收端处理。

在一个例子中，为了在LoRa发送端与LoRa接收端之间通信，则可以为LoRa发送端配置校验地址(为了区分方便，将LoRa发送端的校验地址称为第一校验地址)，并为LoRa接收端配置校验地址(为了区分方便，将LoRa接收端的校验地址称为第二校验地址)，且该第一校验地址与该第二校验地址相同。

LoRa发送端在广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，除了包括第一数据，第一数据报文还可以包括LoRa发送端的第一校验地址。LoRa接收端在接收到第一数据报文后，可以从第一数据报文中获取LoRa发送端的第一校验地址。

LoRa接收端判断本LoRa接收端的第二校验地址与第一校验地址是否相同。如果相同，则说明LoRa发送端与LoRa接收端已配对，确定第一数据报文需要由本LoRa接收端处理。如果不同，则说明LoRa发送端与LoRa接收端未配对，确定第一数据报文不需要由本LoRa接收端处理，丢弃第一数据报文。

综上所述，通过在LoRa发送端和LoRa接收端配置相同的校验地址，使得LoRa发送端与LoRa接收端配对，LoRa接收端能够处理LoRa发送端发送的数据，LoRa发送端也能够处理LoRa接收端发送的数据。而且，针对未与LoRa接收端配对的发送方，LoRa接收端不会处理这个发送方发送的数据，从而避免浪费处理资源，避免攻击者的攻击，保证LoRa接收端的安全性。同理，针对未与LoRa发送端配对的发送方，LoRa发送端不会处理这个发送方发送的数据，从而避免浪费处理资源，避免攻击者的攻击，保证LoRa发送端的安全性。

方式二、若LoRa接收端采用本地设置的接收频率(后续称为第一接收频率)接收到第一数据报文，确定所述接收频率与LoRa发送端设置的发送频率(后续称为第一发送频率)相同，并确定第一数据报文需要由本LoRa接收端处理。

在一个例子中，为了在LoRa发送端与LoRa接收端之间通信，则可以为LoRa发送端设置发送频率(为了区分方便，将LoRa发送端的发送频率称为第一发送频率)，并为LoRa接收端设置接收频率(为了区分方便，将LoRa接收端的接收频率称为第一接收频率)，且第一发送频率与第一接收频率相同。例如，LoRa发送端的发送频率范围是470MHz-510MHz，且LoRa接收端的接收频率范围是470MHz-510MHz，因此，第一发送频率和第一接收频率可以均设置为500MHz。

LoRa发送端在广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，LoRa发送端是采用第一发送频率广播LoRaWAN协议的第一数据报文。若LoRa接收端的第一接收频率与LoRa发送端的第一发送频率相同，则LoRa接收端能够接收到第一数据报文。若LoRa接收端的第一接收频率与LoRa发送端的第一发送频率不同，则LoRa接收端无法接收到第一数据报文。综上所述，若LoRa接收端采用本地设置的第一接收频率接收到第一数据报文，则确定第一接收频率与LoRa发送端设置的第一发送频率相同，并确定第一数据报文需要由本LoRa接收端处理。

综上所述，通过将LoRa发送端的第一发送频率与LoRa接收端的第一接收频率设置为相同，使得LoRa发送端与LoRa接收端配对，LoRa接收端能够处理LoRa发送端发送的数据。针对未与LoRa接收端配对的发送方，由于这个发送方的发送频率与第一接收频率不同，使得LoRa接收端不会接收到这个发送方的数据，避免浪费处理资源，避免攻击者的攻击，保证LoRa接收端的安全性。

可选的，在一个例子中，若在LoRa发送端与LoRa接收端之间部署LoRa中继，则可以为LoRa中继设置接收频率(为了区分方便，将LoRa中继的接收频率称为第二接收频率)和发送频率(为了区分方便，将LoRa中继的发送频率称为第二发送频率)，LoRa发送端的第一发送频率与LoRa中继的第二接收频率相同，LoRa中继的第二发送频率与LoRa接收端的第一接收频率相同。

LoRa发送端在广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，LoRa发送端是采用第一发送频率广播LoRaWAN协议的第一数据报文。由于LoRa发送端的第一发送频率与LoRa中继的第二接收频率相同，因此，LoRa中继能够采用本地设置的第二接收频率接收到所述第一数据报文。进一步的，LoRa中继在接收到所述第一数据报文后，可以继续广播LoRaWAN协议的第一数据报文。

LoRa中继在广播LoRaWAN协议的第一数据报文时，LoRa中继是采用本地设置的第二发送频率广播LoRaWAN协议的第一数据报文。进一步的，由于LoRa中继的第二发送频率与LoRa接收端的第一接收频率相同，因此，LoRa接收端能够采用本地设置的第一接收频率接收到所述第一数据报文。

综上所述，若LoRa接收端采用本地设置的第一接收频率接收到第一数据报文，则LoRa接收端确定所述第一数据报文需要由本LoRa接收端处理。

可选的，在一个例子中，LoRa接收端在接收到第一数据报文后，还可以向LoRa发送端返回数据，以下对返回数据的过程进行说明。参见图5所示，为本申请实施例中的数据传输方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤501，LoRa接收端广播LoRaWAN协议的第二数据报文，第二数据报文包括LoRa接收端针对第一数据响应的第二数据。LoRa接收端广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，该第二数据报文可以被发送给LoRa发送端。

可选地，在一个例子中，若LoRa接收端与LoRa发送端之间未部署LoRa中继，则LoRa接收端广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，LoRa发送端可以接收到第二数据报文。若LoRa接收端与LoRa发送端之间部署有LoRa中继，则LoRa接收端广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，LoRa中继可以接收到第二数据报文；LoRa中继在接收到第二数据报文后，可以继续广播LoRaWAN协议的第二数据报文，使得LoRa发送端能够接收到所述第二数据报文。

步骤502，LoRa发送端接收LoRa接收端广播的LoRaWAN协议的第二数据报文，该第二数据报文包括LoRa接收端针对第一数据响应的第二数据。

步骤503，若确定第二数据报文需要由LoRa发送端处理，则LoRa发送端从第二数据报文中获取第二数据，并根据第二数据确定LoRa接收端的LoRa传输参数，并在本地日志中记录LoRa传输参数与LoRa接收端的标识信息。

示例性的，LoRa发送端确定第二数据报文需要由LoRa发送端处理时，由于接收到LoRa接收端返回的第二数据报文，且第二数据报文包括LoRa接收端针对第一数据响应的第二数据，则确定LoRa接收端已成功接收所述第一数据。

在一个例子中，LoRa接收端得到第一数据时，可以根据第一数据确定LoRa传输参数，如信号强度、信噪比、传输时延(即第一数据从LoRa发送端到达LoRa接收端的时间间隔)等，对此不做限制。LoRa传输参数并不局限于信号强度、信噪比和传输时延，还可以为其它类型的LoRa传输参数，对此不做限制。

LoRa接收端在广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，该第二数据报文可以包括第二数据，且该第二数据可以包括但不限于：确认信息(如指定数值等)、LoRa传输参数(即LoRa接收端根据第一数据确定的LoRa传输参数)。

LoRa发送端在从第二数据报文中获取到第二数据之后，若发现该第二数据中包括确认信息(这个确认信息可以用于表示LoRa接收端已成功接收第一数据)，则LoRa发送端可以确定LoRa接收端已成功接收第一数据。

LoRa发送端从第二数据报文中获取到第二数据后，若发现该第二数据中包括LoRa传输参数，则LoRa发送端可以根据第二数据确定LoRa接收端的LoRa传输参数，并在本地日志中记录该LoRa传输参数与LoRa接收端的标识信息，表示该LoRa传输参数是这个LoRa接收端反馈的LoRa传输参数。这样，用户可以从本地日志中查询到LoRa接收端的LoRa传输参数，并利用该LoRa传输参数进行处理，例如，若根据该LoRa传输参数确定信号强度比较弱，则可以调整LoRa发送端与LoRa接收端之间的距离，对此处理过程不再赘述。

在上述方式中，两个LoRa终端(即LoRa发送端和LoRa接收端)可以直接通信，不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，即保留LoRa特性，实现点对点的数据传输，节约组网成本，实现过程比较简单。由于不需要部署LoRa网关和LoRa服务器，因此，避免受到应用场景的限制，即在特定应用场景下也能够实现数据传输。例如，在远程控制场景下，即使无法部署LoRa网关和LoRa服务器，但是，也能够通过部署多个LoRa终端，实现点对点的数据传输。

可选地，在一个例子中，针对步骤503，LoRa发送端在接收到第二数据报文后，可以通过以下方式确定第二数据报文需要由LoRa发送端处理：

方式一、若LoRa发送端的第一校验地址与第二数据报文携带的LoRa接收端的第二校验地址相同，则确定第二数据报文需要由本LoRa发送端处理。

为了在LoRa发送端与LoRa接收端之间通信，为LoRa发送端配置第一校验地址，为LoRa接收端配置第二校验地址，第一校验地址与第二校验地址相同。

LoRa接收端在广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，除了包括第二数据，第二数据报文还可以包括LoRa接收端的第二校验地址。LoRa发送端在接收到第二数据报文后，可以从第二数据报文中获取LoRa接收端的第二校验地址。

LoRa发送端判断本LoRa发送端的第一校验地址与第二校验地址是否相同。如果相同，则说明LoRa发送端与LoRa接收端已配对，确定第二数据报文需要由本LoRa发送端处理。如果不同，则说明LoRa发送端与LoRa接收端未配对，确定第二数据报文不需要由本LoRa发送端处理，丢弃第二数据报文。

综上所述，通过在LoRa发送端和LoRa接收端配置相同的校验地址，使得LoRa发送端与LoRa接收端配对，LoRa发送端能够处理LoRa接收端的数据。针对未与LoRa发送端配对的发送方，LoRa发送端不会处理这个发送方发送的数据，避免浪费处理资源，避免攻击者的攻击，保证LoRa发送端的安全性。

方式二、若LoRa发送端采用本地设置的接收频率(后续称为第三接收频率)接收到第二数据报文，确定所述接收频率与LoRa接收端设置的发送频率(后续称为第三发送频率)相同，并确定第二数据报文需要由本LoRa发送端处理。

在一个例子中，为了在LoRa发送端与LoRa接收端之间通信，则可以为LoRa发送端设置接收频率(为了区分方便，将LoRa发送端的接收频率称为第三接收频率)，并为LoRa接收端设置发送频率(为了区分方便，将LoRa接收端的发送频率称为第三发送频率)，且第三发送频率与第三接收频率相同。

LoRa接收端在广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，LoRa接收端是采用第三发送频率广播LoRaWAN协议的第二数据报文。若LoRa发送端的第三接收频率与LoRa接收端的第三发送频率相同，则LoRa发送端能够接收到第二数据报文。若LoRa发送端的第三接收频率与LoRa接收端的第三发送频率不同，则LoRa发送端无法接收到第二数据报文。综上所述，若LoRa发送端采用本地设置的第三接收频率接收到第二数据报文，则确定第三接收频率与LoRa接收端设置的第三发送频率相同，并确定第二数据报文需要由本LoRa发送端处理。

综上所述，通过将LoRa发送端的第三接收频率与LoRa接收端的第三发送频率设置为相同，使得LoRa发送端与LoRa接收端配对，LoRa发送端能够处理LoRa接收端发送的数据。针对未与LoRa发送端配对的发送方，由于这个发送方的发送频率与第三接收频率不同，使得LoRa发送端不会接收到这个发送方的数据，避免浪费处理资源，避免攻击者的攻击，保证LoRa发送端的安全性。

若在LoRa发送端与LoRa接收端之间部署LoRa中继，为LoRa中继设置第四接收频率和第四发送频率，LoRa接收端的第三发送频率与LoRa中继的第四接收频率相同，LoRa中继的第四发送频率与LoRa发送端的第三接收频率相同。

LoRa接收端在广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，是采用第三发送频率广播LoRaWAN协议的第二数据报文。由于LoRa接收端的第三发送频率与LoRa中继的第四接收频率相同，因此，LoRa中继能够采用第四接收频率接收到第二数据报文，并继续广播LoRaWAN协议的第二数据报文。LoRa中继在广播LoRaWAN协议的第二数据报文时，是采用第四发送频率广播LoRaWAN协议的第二数据报文。由于LoRa中继的第四发送频率与LoRa发送端的第三接收频率相同，因此，LoRa发送端能够采用第三接收频率接收到第二数据报文。

综上所述，若LoRa发送端采用本地设置的第三接收频率接收到第二数据报文，则LoRa发送端确定所述第二数据报文需要由本LoRa发送端处理。

综上所述，若在LoRa发送端与LoRa接收端之间部署LoRa中继，则为LoRa中继设置有第二接收频率、第二发送频率、第四接收频率和第四发送频率，第二接收频率与LoRa发送端的第一发送频率相同，第二发送频率与LoRa接收端的第一接收频率相同，第四接收频率与LoRa接收端的第三发送频率相同，第四发送频率与LoRa发送端的第三接收频率相同，在此基础上，LoRa中继可以不断切换本地采用的接收频率和发送频率，以下对切换方式进行说明：

在初始状态下，LoRa中继采用第二接收频率和第二发送频率。LoRa发送端采用第一发送频率广播第一数据报文，由于第一发送频率与第二接收频率相同，因此，LoRa中继能够采用第二接收频率接收到第一数据报文，并采用第二发送频率广播第一数据报文。由于第二发送频率与LoRa接收端的第一接收频率相同，因此，LoRa接收端能够采用第一接收频率接收到所述第一数据报文。

LoRa中继采用第二发送频率广播第一数据报文之后，还可以切换本地采用的接收频率和发送频率，也就是说，可以将接收频率从第二接收频率切换为第四接收频率，并将发送频率从第二发送频率切换为第四发送频率。

进一步的，LoRa中继采用第四接收频率和第四发送频率后，LoRa接收端采用第三发送频率广播第二数据报文，由于第三发送频率与第四接收频率相同，因此，LoRa中继能够采用第四接收频率接收到第二数据报文，并采用第四发送频率广播第二数据报文。由于第四发送频率与LoRa发送端的第三接收频率相同，因此，LoRa发送端能够采用第三接收频率接收到第二数据报文。

LoRa中继采用第四发送频率广播第二数据报文之后，还可以切换本地采用的接收频率和发送频率，也就是说，可以将接收频率从第四接收频率切换为第二接收频率，并将发送频率从第四发送频率切换为第二发送频率。

以此类推，LoRa中继每次完成数据报文的接收与转发后，就会切换本地采用的接收频率和发送频率，从而不断切换本地采用的接收频率和发送频率。

示例性的，LoRa中继每次将第二接收频率切换为第四接收频率，将第二发送频率切换为第四发送频率后，若在预设时间内未接收到LoRa接收端返回的第二数据报文，则在预设时间后，LoRa中继不再等待接收第二数据报文，而是直接将第四接收频率切换为第二接收频率，将第四发送频率切换为第二发送频率。

其中，预设时间可以根据经验进行配置，对此不做限制，例如，预设时间可以为数据报文在空中的传输时间，如预设时间可以在20ms以内。

可选的，在一个例子中，LoRa发送端向LoRa接收端发送第一数据报文时，第一数据报文可以包括8个比特位的数据，前面n个比特位是第一校验地址，后面(8-n)个比特位是第一数据，或，后面n个比特位是第一校验地址，前面(8-n)个比特位是第一数据，n为小于8的正整数。LoRa接收端向LoRa发送端发送第二数据报文时，第二数据报文可以包括8个比特位的数据，前面m个比特位是第二校验地址，后面(8-m)个比特位是第二数据，或，后面m个比特位是第二校验地址，前面(8-m)个比特位是第二数据，m为小于8的正整数。

可选的，在一个例子中，上述第一数据可以包括但不限于TTL(TransistorTransistor Logic，逻辑门电路)电平数据，例如，TTL高电平或者TTL低电平。

例如，输入设备可以通过第一串口向LoRa发送端输出TTL高电平。LoRa发送端在接收到TTL高电平后，通过第一数据报文将TTL高电平发送给LoRa接收端。LoRa接收端在接收到TTL高电平后，通过第二串口向输出设备输出TTL高电平。输出设备在接收到TTL高电平后，基于TTL高电平进行处理。

又例如，输入设备可以通过第一串口向LoRa发送端输出TTL低电平。LoRa发送端在接收到TTL低电平后，通过第一数据报文将TTL低电平发送给LoRa接收端。LoRa接收端在接收到TTL低电平后，通过第二串口向输出设备输出TTL低电平。输出设备在接收到TTL低电平后，基于TTL低电平进行处理。

可选的，在一个例子中，LoRa发送端可以工作在测试模式或者中断模式。

当LoRa发送端工作在测试模式时，LoRa发送端可以周期性的发送第一数据，即无论输入设备输出给LoRa发送端的第一数据是否发生变化，LoRa发送端均会周期性的向LoRa接收端发送第一数据。例如，输入设备输出给LoRa发送端的第一数据为第一数据A，则LoRa发送端在每个发送周期，均向LoRa接收端发送第一数据A，即LoRa发送端向LoRa接收端连续发送多次第一数据A。当输入设备输出给LoRa发送端的第一数据变化为第一数据B后，LoRa发送端在每个发送周期，均向LoRa接收端发送第一数据B，以此类推。

其中，第一数据的发送周期可以根据经验进行配置，对此不做限制，如1秒等，则LoRa发送端每隔1秒就向LoRa接收端发送一次第一数据。

当LoRa发送端工作在中断模式时，LoRa发送端在第一数据已经发生变化时，才向LoRa接收端发送第一数据，即输入设备输出给LoRa发送端的第一数据发生变化后，LoRa发送端向LoRa接收端发送变化后的第一数据。

例如，输入设备输出给LoRa发送端的第一数据变为第一数据A后，LoRa发送端向LoRa接收端发送第一数据A；之后，若输入设备输出给LoRa发送端的第一数据仍然为第一数据A，则LoRa发送端不再向LoRa接收端发送第一数据A。进一步的，在之后的某个时刻，假设输入设备输出给LoRa发送端的第一数据，从第一数据A变化为第一数据B，则LoRa发送端向LoRa接收端发送第一数据B。之后，若输入设备输出给LoRa发送端的第一数据仍然为第一数据B，则LoRa发送端不再向LoRa接收端发送第一数据B，以此类推。

在上述实施例中，LoRa发送端向LoRa接收端发送第一数据，实际上，是LoRa发送端广播LoRaWAN协议的数据报文，且数据报文包括该第一数据。

可选的，在一个例子中，LoRa接收端的数量可以为多个，即LoRa发送端对应多个LoRa接收端，如LoRa接收端1和LoRa接收端2。基于此，LoRa发送端与LoRa接收端1为一组，LoRa发送端与LoRa接收端1采用上述实施例进行处理，对此处理过程不再赘述。LoRa发送端与LoRa接收端2为一组，LoRa发送端与LoRa接收端2采用上述实施例进行处理，对此处理过程不再赘述。

可选的，在一个例子中，LoRa发送端的第一串口可以为RS-485串口，RS-485串口采用差分电平信号，RS-485串口的抗干扰能力比较强。RS-485串口具有9个管脚，LoRa发送端通过RS-485串口的第1个管脚连接输入设备，即通过第1个管脚接收输入设备输入的第一数据(如TTL电平数据)。RS-485串口的第5个管脚可以接地。RS-485串口的第2个管脚可以为数据发送管脚，即通过数据发送管脚向外连设备(如个人计算机等)输出数据。RS-485串口的第3个管脚可以为数据接收管脚，即通过数据接收管脚接收外连设备输入的数据。

可选的，在一个例子中，LoRa接收端的第二串口可以为RS-485串口，RS-485串口采用差分电平信号，RS-485串口的抗干扰能力比较强。RS-485串口具有9个管脚，LoRa接收端通过RS-485串口的第6个管脚连接输出设备，即通过第6个管脚向输出设备输出第一数据(如TTL电平数据)。RS-485串口的第5个管脚可以接地。RS-485串口的第2个管脚可以为数据发送管脚，即通过数据发送管脚向外连设备(如个人计算机等)输出数据。RS-485串口的第3个管脚可以为数据接收管脚，即通过数据接收管脚接收外连设备输入的数据。

可选地，在一个例子中，上述数据传输方法可以应用于远程控制场景，可以包括但不限于：智慧城市中的井盖传感器、地磁停车，智慧医疗中的智能床垫，智慧消防中的烟感、可燃气体设备告警，智能家居中的智能开关、插座和窗帘，采石场的设备断电控制与告警，化工厂燃料井的控制与检测，养鱼池塘的水位检测与告警。当然，上述只是应用场景的几个示例，对此不做限制。以下结合应用场景“采石场的设备断电控制与告警”，对数据传输方法进行说明。

输入设备可以部署在供电设备上，用于检测供电设备是否正常供电。

当供电设备正常供电时，输入设备可以获取第一数据A(如TTL高电平)，并通过第一串口将第一数据A发送给LoRa发送端。LoRa发送端通过第一串口接收到第一数据A后，广播LoRaWAN协议的第一数据报文，该第一数据报文包括第一数据A。LoRa接收端接收到第一数据报文后，从第一数据报文中获取第一数据A，并通过第二串口将第一数据A发送给输出设备。输出设备接收到第一数据A后，由于第一数据A是TTL高电平，而TTL高电平表示供电设备正常供电，因此，输出设备确定供电设备正常供电，无需产生告警信息。

当供电设备断电时，输入设备可以获取第一数据B(如TTL低电平)，并通过第一串口将第一数据B发送给LoRa发送端。LoRa发送端通过第一串口接收到第一数据B后，广播LoRaWAN协议的第一数据报文，该第一数据报文可以包括第一数据B。LoRa接收端接收到第一数据报文后，从第一数据报文中获取第一数据B，并通过第二串口将第一数据B发送给输出设备。输出设备在接收到第一数据B后，由于第一数据B是TTL低电平，而TTL低电平表示供电设备已断电，因此，输出设备确定供电设备已断电，并产生告警。

基于与上述方法同样的申请构思，本公开实施例还提出一种数据传输装置，可以应用于LoRa发送端，参见图6所示，所述装置可以包括：

接收模块61，用于通过第一串口接收输入设备发送的第一数据；

发送模块62，用于广播LoRaWAN协议的第一数据报文，所述第一数据报文包括所述第一数据，以使接收到所述第一数据报文的LoRa接收端在确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理时，通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。

可选地，在一个例子中，所述接收模块61，还用于接收所述LoRa接收端广播的LoRaWAN协议的第二数据报文；所述装置还包括(在图6中未示出)：

确定模块，用于若确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理，则从所述第二数据报文中获取所述LoRa接收端针对所述第一数据响应的第二数据，并根据所述第二数据确定所述LoRa接收端的LoRa传输参数，并在本地日志中记录所述LoRa传输参数与所述LoRa接收端的标识信息。

所述确定模块通过以下方式确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理：若所述LoRa发送端采用本地设置的接收频率接收到所述第二数据报文，则确定所述接收频率与所述LoRa接收端设置的发送频率相同，并确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理；或者，

若所述LoRa发送端的第一校验地址与第二数据报文携带的LoRa接收端的第二校验地址相同，确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理。

本公开实施例提供的LoRa发送端，从硬件层面而言，所述LoRa发送端的硬件架构示意图可以参见图7所示，所述LoRa发送端可以包括：机器可读存储介质和处理器，其中：所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，以实现上述的数据传输方法。

基于与上述方法同样的申请构思，本公开实施例还提出一种数据传输装置，可以应用于LoRa接收端，参见图8所示，所述装置可以包括：

接收模块81，用于接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文；确定模块82，用于若确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理，则从所述第一数据报文中获取第一数据，所述第一数据是所述LoRa发送端通过第一串口接收的；发送模块83，用于通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理。

所述确定模块82通过以下方式确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理：若所述LoRa接收端采用本地设置的接收频率接收到所述第一数据报文，则确定所述接收频率与所述LoRa发送端设置的发送频率相同，并确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理；或者，

若所述LoRa接收端的第二校验地址与第一数据报文携带的LoRa发送端的第一校验地址相同，确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理。

所述发送模块83，还用于广播LoRaWAN协议的第二数据报文，所述第二数据报文包括所述LoRa接收端针对所述第一数据响应的第二数据，以使接收到所述第二数据报文的LoRa发送端在确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理时，根据所述第二数据确定所述LoRa接收端的LoRa传输参数。

本公开实施例提供的LoRa接收端，从硬件层面而言，所述LoRa接收端的硬件架构示意图可以参见图9所示，所述LoRa接收端可以包括：机器可读存储介质和处理器，其中：所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，以实现上述的数据传输方法。

本公开实施例提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现上述数据传输方法。

这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，应用于LoRa发送端，所述方法包括：

通过第一串口接收输入设备发送的第一数据；

广播LoRaWAN协议的第一数据报文，所述第一数据报文包括所述第一数据，以使接收到所述第一数据报文的LoRa接收端在确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理时，通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理；

所述广播LoRaWAN协议的第一数据报文后，所述方法还包括：

接收所述LoRa接收端广播的LoRaWAN协议的第二数据报文；

若确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理，则从所述第二数据报文中获取所述LoRa接收端针对所述第一数据响应的第二数据；

根据所述第二数据确定所述LoRa接收端的LoRa传输参数，并在本地日志中记录所述LoRa传输参数与所述LoRa接收端的标识信息，其中，所述LoRa传输参数由所述LoRa接收端基于所述第一数据的传输情况确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理：

若所述LoRa发送端采用本地设置的接收频率接收到所述第二数据报文，则确定所述接收频率与所述LoRa接收端设置的发送频率相同，并确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理；或者，

若所述LoRa发送端的第一校验地址与第二数据报文携带的LoRa接收端的第二校验地址相同，确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理。

3.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，

所述第一数据包括TTL电平数据；

所述第一串口为RS-485串口；

所述第二串口为RS-485串口。

4.一种数据传输方法，其特征在于，应用于LoRa接收端，所述方法包括：

接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文；

若确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理，则从所述第一数据报文中获取第一数据，所述第一数据是所述LoRa发送端通过第一串口接收的；

通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理；

所述接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文之后，所述方法还包括：

广播LoRaWAN协议的第二数据报文，所述第二数据报文包括所述LoRa接收端针对所述第一数据响应的第二数据，以使接收到所述第二数据报文的LoRa发送端在确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理时，根据所述第二数据确定所述LoRa接收端的LoRa传输参数，并在本地日志中记录所述LoRa传输参数与所述LoRa接收端的标识信息，其中，所述LoRa传输参数由所述LoRa接收端基于所述第一数据的传输情况确定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理：

若所述LoRa接收端采用本地设置的接收频率接收到所述第一数据报文，则确定所述接收频率与所述LoRa发送端设置的发送频率相同，并确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理；或者，

若所述LoRa接收端的第二校验地址与第一数据报文携带的LoRa发送端的第一校验地址相同，确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理。

6.根据权利要求4-5任一所述的方法，其特征在于，

所述第一数据包括TTL电平数据；

所述第一串口为RS-485串口；

所述第二串口为RS-485串口。

7.一种数据传输装置，其特征在于，应用于LoRa发送端，所述装置包括：

接收模块，用于通过第一串口接收输入设备发送的第一数据；

发送模块，用于广播LoRaWAN协议的第一数据报文，所述第一数据报文包括所述第一数据，以使接收到所述第一数据报文的LoRa接收端在确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理时，通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理；

所述接收模块还用于接收所述LoRa接收端广播的LoRaWAN协议的第二数据报文；

所述装置还包括：

确定模块，用于若确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理，则从所述第二数据报文中获取所述LoRa接收端针对所述第一数据响应的第二数据，并根据所述第二数据确定所述LoRa接收端的LoRa传输参数，并在本地日志中记录所述LoRa传输参数与所述LoRa接收端的标识信息,其中，所述LoRa传输参数由所述LoRa接收端基于所述第一数据的传输情况确定。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块通过以下方式确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理：

若所述LoRa发送端采用本地设置的接收频率接收到所述第二数据报文，则确定所述接收频率与所述LoRa接收端设置的发送频率相同，并确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理；或者，

若所述LoRa发送端的第一校验地址与第二数据报文携带的LoRa接收端的第二校验地址相同，确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理。

9.一种数据传输装置，其特征在于，应用于LoRa接收端，所述装置包括：

接收模块，用于接收LoRa发送端广播的LoRaWAN协议的第一数据报文；

确定模块，用于若确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理，则从所述第一数据报文中获取第一数据，所述第一数据是所述LoRa发送端通过第一串口接收的；

发送模块，用于通过第二串口将所述第一数据发送给输出设备，由所述输出设备根据所述第一数据进行业务处理；

所述发送模块，还用于广播LoRaWAN协议的第二数据报文，所述第二数据报文包括所述LoRa接收端针对所述第一数据响应的第二数据，以使接收到所述第二数据报文的LoRa发送端在确定所述第二数据报文需要由所述LoRa发送端处理时，根据所述第二数据确定所述LoRa接收端的LoRa传输参数；其中，所述LoRa传输参数由所述LoRa接收端基于所述第一数据的传输情况确定。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块通过以下方式确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理：

若所述LoRa接收端采用本地设置的接收频率接收到所述第一数据报文，则确定所述接收频率与所述LoRa发送端设置的发送频率相同，并确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理；或者，

若所述LoRa接收端的第二校验地址与第一数据报文携带的LoRa发送端的第一校验地址相同，确定所述第一数据报文需要由所述LoRa接收端处理。

Images