CN110446236A - 一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统 - Google Patents

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姜海洋
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Abstract

本发明公开了一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统，包括电源、2G/4G/NB上传模块、LoRa数据模块、主控模块、WIFI+GPS调试管理以及定位模块；所述主控模块包括NXP公司的MCU主控芯片，以及大容量DDR和EMMC存储，其接收LoRa数据模块上报的数据，处理之后通过所述2G/4G/NB上传模块上传数据，上传模式可采用2G/4G/NB模式，应对不同的地理环境需求，同时NB模块可以独立适配NB基站上传NB云平台；本发明能够整合智慧城市采用的LoRa、NB终端设备信息，能够实现统一综合管理，提高管理效益，整合了上传通道，能够使终端的低功耗性能提高，且区域管理分明，大大提高了管理效率，避免无效覆盖，LoRa/NB的自主切换，实现了管理端整合，构建了合理的管理系统。

Description

一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统
技术领域
本发明涉及智慧城市建设技术领域，尤其涉及一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统。
背景技术
在当前智慧城市建设中，利用局部终端数据采集(如水表、停车位检测、范围货物定位器等)，通过LoRa等传输手段的，将采集数据通过独立局端上传云端，上传云端的手段有2G、NB、4G等，然后在云端进行识别和管理，构建了智慧城市的区域模块，提升了公共服务的质量和便捷，节约了人工成本和相关的管理成本。但这些数据上传管理设备因为都是独立上传网络，个体成本控制较高，且不利于进行产品综合管理，不利于应对复杂的、不同的地理环境，而的2G/4G/NB自主切换的LoRa网关管理系统能够很好的解决这一问题，该系统属于户外网关设备，能够对接各种LoRa终端设备(LoRa水表、LoRa地磁等)，2G/4G/NB自主切换，能够应用于不同的复杂环境，并支持WIFI管理维护以及GPS定位功能。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统，基于LoRaWAN传输系统对接各种LoRa终端采集设备，采用2G/4G/NB自主切换的上传手段，同时具备WIFI、GPS管理维护和定位手段，解决当前智慧城市建设中针对LoRa的各种管理设备独立成体系难以综合管理、上传手段单一难以应对复杂地理环境的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统，包括电源、2G/4G/NB上传模块、LoRa数据模块、主控模块、WIFI+GPS调试管理以及定位模块；
所述电源为整个系统供电，有三种供电方式，DC直流供电、POE供电、电池供电，应对不同的安装环境；
所述主控模块包括NXP公司的MCU主控芯片，以及大容量DDR和EMMC存储，其接收LoRa数据模块上报的数据，处理之后通过所述2G/4G/NB上传模块上传数据，上传模式可采用2G/4G/NB模式，应对不同的地理环境需求，同时NB模块可以独立适配NB基站上传NB云平台；
所述主控模块与WIFI+GPS调试管理以及定位模块连接，WIFI+GPS调试管理以及定位模块同时支持WIFI近距离的调试管理和无线升级、GPS网关定位功能。
进一步方案为，所述电池供电主要是在设备环境断电时应急使用，电池是可充电电池，可通过正常供电时进行充电；所述LoRa接收模块，采用瑞兴恒方的集成模块，高效率准确的数据接入。
本申请另一方面提供了上述一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统的运行方法，包括以下步骤：
a.设备上电后，MCU会进入自检模式，自检过程主要是检查设备配置各个模块的初始运行情况，自检完成后设备正常运行；
b.在NS/NB服务器上配置需要连接的终端，对每个终端进行与网关连接注册，注册成功后，网关系统就能够接受来至LoRa数据模块上报的信息，上报信息经过MCU处理，通过2G/4G上传NS服务器或者NB上传到NB云平台，在上传到应用服务器，此时可以通过无线管理终端，手机、电脑、平板等进行客户管理。
本发明的有益效果在于：
本发明能够整合智慧城市采用的LoRa、NB终端设备信息，能够实现统一综合管理，提高管理效益，整合了上传通道，能够使终端的低功耗性能提高，且区域管理分明，大大提高了管理效率，避免无效覆盖，LoRa/NB的自主切换，实现了管理端整合，构建了合理的管理系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实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实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明系统的工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在任一实施例中，如图1所示，本发明的一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统，包括电源、2G/4G/NB上传模块、LoRa数据模块、主控模块、WIFI+GPS调试管理以及定位模块；
所述电源为整个系统供电，有三种供电方式，DC直流供电、POE供电、电池供电，应对不同的安装环境；
所述主控模块包括NXP公司的MCU主控芯片，以及大容量DDR和EMMC存储，其接收LoRa数据模块上报的数据，处理之后通过所述2G/4G/NB上传模块上传数据，上传模式可采用2G/4G/NB模式，应对不同的地理环境需求，同时NB模块可以独立适配NB基站上传NB云平台；
所述主控模块与WIFI+GPS调试管理以及定位模块连接，WIFI+GPS调试管理以及定位模块同时支持WIFI近距离的调试管理和无线升级、GPS网关定位功能。
其中DC直流供电和POE供电为正常工作供电，所述电池供电主要是在设备环境断电时应急使用，避免数据丢失和应对环境异常等情况，电池是可充电电池，可通过正常供电时进行充电；所述LoRa接收模块，采用瑞兴恒方的集成模块，高效率准确的数据接入。
本申请还提供了上述一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统的运行方法，如图1所示，包括以下步骤：
a.设备上电后，MCU会进入自检模式，自检过程主要是检查设备配置各个模块的初始运行情况，自检完成后设备正常运行；
b.在NS/NB服务器上配置需要连接的终端，对每个终端进行与网关连接注册，注册成功后，网关系统就能够接受来至LoRa数据模块上报的信息，上报信息经过MCU处理，通过2G/4G上传NS服务器或者NB上传到NB云平台，在上传到应用服务器，此时可以通过无线管理终端，手机、电脑、平板等进行客户管理。
本发明的系统按照说明书进行悬挂安装(设备IP67防水防尘，且有防雷击保护，可安装到户外工作)，安装完成后，设备通电(通电方式可选)，设备完全启动之后通过网络管理界面进行终端配置管理(添加终端信息)，配置完成后即可通过网关管理界面查看终端上报信息，并进行数据统计管理，以及终端运行情况管理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统，其特征在于，包括电源、2G/4G/NB上传模块、LoRa数据模块、主控模块、WIFI+GPS调试管理以及定位模块；
所述电源为整个系统供电，有三种供电方式，DC直流供电、POE供电、电池供电，应对不同的安装环境；
所述主控模块包括NXP公司的MCU主控芯片，以及大容量DDR和EMMC存储，其接收LoRa数据模块上报的数据，处理之后通过所述2G/4G/NB上传模块上传数据，上传模式可采用2G/4G/NB模式，应对不同的地理环境需求，同时NB模块可以独立适配NB基站上传NB云平台；
所述主控模块与WIFI+GPS调试管理以及定位模块连接，WIFI+GPS调试管理以及定位模块同时支持WIFI近距离的调试管理和无线升级、GPS网关定位功能。
2.如权利要求1所述一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统，其特征在于，所述电池供电主要是在设备环境断电时应急使用，电池是可充电电池，可通过正常供电时进行充电；所述LoRa接收模块，采用瑞兴恒方的集成模块，高效率准确的数据接入。
3.如权利要求1-2所述一种2G/4G/NB自主切换的LoRa网关系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.设备上电后，MCU会进入自检模式，自检过程主要是检查设备配置各个模块的初始运行情况，自检完成后设备正常运行；
b.在NS/NB服务器上配置需要连接的终端，对每个终端进行与网关连接注册，注册成功后，网关系统就能够接受来至LoRa数据模块上报的信息，上报信息经过MCU处理，通过2G/4G上传NS服务器或者NB上传到NB云平台，在上传到应用服务器，此时可以通过无线管理终端，手机、电脑、平板等进行客户管理。
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