CN111031505A - 一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法及其装置，所述方法包括以下步骤：LoRa终端发送数据通信链路建立请求；LoRa网关装置接收请求并解析获得设备编码，检索LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元；判断是否存在匹配编码，如果未检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则只回复下行确认；如果检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则在回复下行确认同时，告知LoRa终端捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源。所述装置包括LoRa通信模块、数据处理模块、数据存储模块。其优点表现在：可用于物联网感知终端反向参数命令数据发送，从网关侧支撑感知层终端智能化定义，实现感知智能化。

Description

一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法及其装置

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，尤其是涉及一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法及其装置。

背景技术

物联网即“万物相连的互联网”，是在互联网基础上延伸和扩展形成的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

物联网典型的系统架构由感知层、传输层和应用层三个层次组成。为实现万物互联感知，需要在物理层部署大量的感知终端。目前，已有的物联感知终端多支持单向的上行数据发送，不具备反向参数命令数据接收能力。

智慧城市快速发展，对物联网技术提出了更高的要求，需要感知层在传统的数据感知基础之上，进一步实现智能感知。智能感知一方面要求感知层终端具有智能化功能；另一方面，需要终端支持反向的参数命令数据接收能力，与云端一起实现智能化联动。

由于终端应用场景多属于无法能源供给位置，因此，需要终端在有限的电池容量下，实现尽可能长时间的工作寿命。为此，感知终端普遍采用的工作机制是任务驱动通信机制，即仅在需要数据发送的时候，启动与云端的链路建立申请并开始数据发送。如果获得云端接收确认或者在约定的尝试失败次数以后，主动关闭通信模块保持静默状态以降低能量消耗。因此，在终端静默期，云端无法反向查找终端发送数据。

LoRa技术可提供显著的长距离、低功耗、安全数据传输机制。LoRa的报文分为上行和下行。上行是从LoRa终端到LoRa网关的，下行是LoRa网关到LoRa终端的，仅仅作为回复。

发明内容

本申请提供一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法及其装置。

本申请采用下述技术方案：

一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法，所述边缘信息捎带传输方法包括以下步骤：

(1)LoRa终端发送数据通信链路建立请求，上报终端设备编码信息；

(2)LoRa网关装置接收到LoRa终端数据通信链路建立请求并解析获得设备编码，以收到的设备编码信息为关键字段，检索装置内部需捎带传输信息临时存储单元；

(3)判断是否存在匹配编码，如果未检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则只回复下行确认；如果检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则在回复下行确认同时，告知LoRa终端捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源。

进一步地，所述LoRa终端是可应用于物联网感知层、实现物理世界信息获取的传感器设备，所述LoRa终端具有数据发送能力，且具备唯一性通信编码识别标识。

进一步地，步骤(1)中，在LoRa终端发送数据通信链路建立请求时，在请求帧内分配终端设备编码信息字段用于携带终端设备编码信息。

进一步地，所述LoRa网关装置在无线信号覆盖范围内监听所有可能的通信链路建立请求。

进一步地，步骤(2)中，接收到LoRa终端数据通信链路建立请求后，首先完成请求帧的内容解析，在请求帧内的终端设备编码信息字段获取终端设备编码信息，接下来，LoRa网关装置在解析获取终端设备编码信息后，以解析获取的终端设备编码信息为关键字段，执行LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元检索查询。

进一步地，步骤(3)为：LoRa网关装置以LoRa终端设备编码信息为关键字段检索并实时比对LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元是否存在匹配编码信息；如果未检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则只回复上行通信链路建立确认；如果检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则在回复上行通信链路建立确认同时，告知LoRa终端本LoRa网关装置有捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源，建立下行数据通信链路。

一种基于边缘信息捎带传输的LoRa网关装置，所述LoRa网关装置由LoRa通信模块、数据处理模块和数据存储模块组成：

所述LoRa通信模块监听信号覆盖范围内的通信链路建立请求，在LoRa通信模块接收到通信链路建立请求后，所述数据处理模块解析获得设备编码，所述数据处理模块检索数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元，所述数据处理模块判断是否存在匹配编码，所述数据处理模块通过LoRa通信模块发送确认消息。

进一步地，所述数据处理模块以解析获取的设备编码信息为关键字段，执行数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元检索查询。

进一步地，所述数据处理模块以设备编码信息为关键字段检索并实时比对数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元内是否存在匹配编码信息。

进一步地，数据处理模块如果未检索到相匹配的编码信息，数据处理模块则通过LoRa通信模块回复上行通信链路建立确认消息；数据处理模块如果检索到相匹配的编码信息，数据处理模块则通过LoRa通信模块在回复上行通信链路建立确认时，告知有捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源，建立下行数据通信链路。

本申请采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请针对物联网感知层终端智能化所必须的下行参数命令数据接收工作机制要求，利用LoRa技术，发明了一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法，以及对应的LoRa网关装置。能够很好的解决物联网感知终端的反向参数命令数据传输问题，为实现感知终端智能化提供LoRa网关侧的技术方案和装置支撑。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请提供的一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法逻辑框图。

图2为本申请提供的一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法对应LoRa网关装置的基本结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法，包括以下步骤：

(1)LoRa终端发送数据通信链路建立请求，上报终端设备编码信息。

所述LoRa终端是可应用于物联网感知层，实现物理世界信息获取的传感器设备，具有数据发送能力，具备唯一性通信编码识别标识。在LoRa终端发送数据通信链路建立请求时，在请求帧内需分配终端设备编码信息字段用于携带终端设备编码信息。

(2)LoRa网关装置接收到LoRa终端数据通信链路建立请求并解析获得设备编码，以收到的设备编码信息为关键字段，检索装置内部需捎带传输信息临时存储单元。

LoRa网关装置在无线信号覆盖范围内监听所有可能的通信链路建立请求。

接收到LoRa终端数据通信链路建立请求后，首先完成请求帧的内容解析，在请求帧内的终端设备编码信息字段获取终端设备编码信息。接下来，LoRa网关装置在解析获取终端设备编码信息后，以解析获取的终端设备编码信息为关键字段，执行LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元检索查询。

(3)判断是否存在匹配编码。如果未检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则只回复下行确认；如果检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则在回复下行确认同时，告知LoRa终端捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源。

LoRa网关装置以LoRa终端设备编码信息为关键字段检索并实时比对LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元是否存在匹配编码信息。

如果未检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则表示LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元无需要捎带传输给该LoRa终端信息，则只回复上行通信链路建立确认；

如果检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则表示LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元有需要捎带传输给该LoRa终端信息，则在回复上行通信链路建立确认同时，告知LoRa终端本LoRa网关装置有捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源，建立下行数据通信链路。

实施例2

如图2所示，并参考图1，一种基于边缘信息捎带传输的LoRa网关装置，包括LoRa通信模块、数据处理模块和数据存储模块。

(1)LoRa通信模块监听信号覆盖范围内所有可能的通信链路建立请求；

LoRa网关装置的LoRa通信模块接收到LoRa终端数据通信链路建立请求后，由数据处理模块解析获得设备编码。

(2)数据处理模块检索数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元；

LoRa网关装置的数据处理模块以解析获取的LoRa终端设备编码信息为关键字段，执行LoRa网关装置数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元检索查询。

(3)数据处理模块判断是否存在匹配编码；

LoRa网关装置的数据处理模块以LoRa终端设备编码信息为关键字段检索并实时比对LoRa网关装置数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元内是否存在匹配编码信息。

(4)数据处理模块通过LoRa通信模块发送确认消息。

LoRa网关装置的数据处理模块如果未检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则表示LoRa网关装置数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元内无需要捎带传输给该LoRa终端信息，则LoRa网关装置的数据处理模块通过LoRa通信模块回复上行通信链路建立确认消息；

LoRa网关装置的数据处理模块如果检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则表示LoRa网关装置数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元内有需要捎带传输给该LoRa终端信息，则LoRa网关装置的数据处理模块通过LoRa通信模块在回复上行通信链路建立确认时，告知LoRa终端本LoRa网关装置有捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源，建立下行数据通信链路。

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

Claims (10)

1.一种基于LoRa网关的边缘信息捎带传输方法，其特征在于，所述边缘信息捎带传输方法包括以下步骤：

(1)LoRa终端发送数据通信链路建立请求，上报终端设备编码信息；

(2)LoRa网关装置接收到LoRa终端数据通信链路建立请求并解析获得设备编码，以收到的设备编码信息为关键字段，检索装置内部需捎带传输信息临时存储单元；

(3)判断是否存在匹配编码，如果未检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则只回复下行确认；如果检索到需要捎带传输给该LoRa终端信息，则在回复下行确认同时，告知LoRa终端捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源。

2.根据权利要求1所述的边缘信息捎带传输方法，其特征在于，所述LoRa终端是可应用于物联网感知层、实现物理世界信息获取的传感器设备，所述LoRa终端具有数据发送能力，且具备唯一性通信编码识别标识。

3.根据权利要求1所述的边缘信息捎带传输方法，其特征在于，步骤(1)中，在LoRa终端发送数据通信链路建立请求时，在请求帧内分配终端设备编码信息字段用于携带终端设备编码信息。

4.根据权利要求1所述的边缘信息捎带传输方法，其特征在于，所述LoRa网关装置在无线信号覆盖范围内监听所有可能的通信链路建立请求。

5.根据权利要求1所述的边缘信息捎带传输方法，其特征在于，步骤(2)中，接收到LoRa终端数据通信链路建立请求后，首先完成请求帧的内容解析，在请求帧内的终端设备编码信息字段获取终端设备编码信息，接下来，LoRa网关装置在解析获取终端设备编码信息后，以解析获取的终端设备编码信息为关键字段，执行LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元检索查询。

6.根据权利要求1所述的边缘信息捎带传输方法，其特征在于，步骤(3)为：LoRa网关装置以LoRa终端设备编码信息为关键字段检索并实时比对LoRa网关装置内部需捎带传输信息临时存储单元是否存在匹配编码信息；如果未检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则只回复上行通信链路建立确认；如果检索到与解析获取LoRa终端设备编码信息相匹配的编码信息，则在回复上行通信链路建立确认同时，告知LoRa终端本LoRa网关装置有捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源，建立下行数据通信链路。

7.一种基于边缘信息捎带传输的LoRa网关装置，其特征在于，所述LoRa网关装置由LoRa通信模块、数据处理模块和数据存储模块组成：

所述LoRa通信模块监听信号覆盖范围内的通信链路建立请求，在LoRa通信模块接收到通信链路建立请求后，所述数据处理模块解析获得设备编码，所述数据处理模块检索数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元，所述数据处理模块判断是否存在匹配编码，所述数据处理模块通过LoRa通信模块发送确认消息。

8.根据权利要求7所述的LoRa网关装置，其特征在于，所述数据处理模块以解析获取的设备编码信息为关键字段，执行数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元检索查询。

9.根据权利要求7所述的LoRa网关装置，其特征在于，所述数据处理模块以设备编码信息为关键字段检索并实时比对数据存储模块存储的需捎带传输信息临时存储单元内是否存在匹配编码信息。

10.根据权利要求7所述的LoRa网关装置，其特征在于，数据处理模块如果未检索到相匹配的编码信息，数据处理模块则通过LoRa通信模块回复上行通信链路建立确认消息；数据处理模块如果检索到相匹配的编码信息，数据处理模块则通过LoRa通信模块在回复上行通信链路建立确认时，告知有捎带传输信息需求并分配数据传输通信资源，建立下行数据通信链路。

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