CN111031509A - 一种RS485总线的LoRa无线替代方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种RS485总线的LoRa无线替代方法，包括：采集控制平台（3）通过串口或[A1]接口将采集/控制命令传输给LoRa主节点（1），LoRa主节点将采集/控制命令通过LoRa方式发出；至少一个以上的LoRa从节点分别通过RS485接口连接工业485设备，所有的LoRa从节点在接收到LoRa主节点的数据以后，通过RS485接口直接透传给工业485设备；工业485设备同样将信息返回给采集控制平台。本发明的有益效果是：可以直接用于替换目前工业现场的有线RS485总线方案，能够较好地解决目前RS485总线方式应用过程中存在的挂载量少、通信距离短和现场施工难度大、工期长等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用RS485总线采集控制命令的技术领域，特别涉及一种RS485总线的LoRa无线替代方法。
背景技术
目前的工业采集控制，如能源监控，智能交通，智能楼宇，工业自动化等应用领域中，由于RS485总线成本低廉，设计简单而得到了广泛的应用，但使用RS485通信方式，存在如下缺点：
RS485总线的带负载能力有限
通常在32个左右，随着终端数量的增加通常需要增加匹配电阻；
RS485总线的传输距离有限
为了达到最大的1200米，需要满足一些特殊条件，如波特率低于110Kbps，使用标准的屏蔽双绞线，线径还要达到一定标准，所接负载为一台485设备,外部没有强烈的电磁干扰等。
RS485总线现场施工难度大
工业现场通常环境复杂，在布线过程中，需考虑避开干扰源，且需按照RS485规范进行，施工难度大、工期较长。
发明内容
本发明提供了一种RS485总线的LoRa无线替代方法，采用一主多从LoRa通信方案，能够很好地解决了上述RS485总线存在的挂载量少、通信距离端和施工困难等问题。
本发明是通过以下措施来实现的
本发明的技术方案为：一种RS485总线的LoRa无线替代方法，包括：
（1）采集控制平台（3）通过串口或[A1] 将采集/控制命令传输给LoRa主节点，LoRa主节点将采集控制命令通过LoRa方式发出；
（2）至少一个以上的LoRa从节点分别通过RS485接口连接工业485设备，所有的LoRa从节点在接收到LoRa主节点的数据以后，通过RS485接口直接透传给工业485设备；
（3）工业485设备收到采集控制平台的命令后，将回复的数据再通过LoRa从节点发出，LoRa主节点在接收到LoRa从节点的数据后，通过主节点的串口或者[A2] 返回给采集控制平台；
（4）所述的LoRa[A3] 射频参数设置相同。
上述的RS485总线的LoRa无线替代方法：所述的串口为RS485接口；所述的网络通信方式为TCP或MQTT通信方式。
上述的RS485总线的LoRa无线替代方法，优选的：当有两个以上的LoRa从节点的地址相同时，相同的从节点的数据协议上封装一层从节点ID，通过从节点的ID来做数据区分，再将数据透传给工业485设备。
上述的RS485总线的LoRa无线替代方法，优选的：所述的LoRa主节点和LoRa从节点均是基于LPWAN技术的Sub-GHz的频段的射频模组、
上述的RS485总线的LoRa无线替代方法，优选的：LoRa主节点在对接网络集抄平台时，内部集成4G或者以太网模块，主节点通过TCP或者MQTT的方式与采集平台通信。[A4]
上述的RS485总线的LoRa无线替代方法，优选的：所述LoRa主节点向LoRa从节点传输数据时，采用加密传输[A5] 。
本发明的创新在于：1.一主多从的LoRa无线通信网络；2.通信链路上可实现数据透明传输，携带节点ID方式的协议传输，亦可设置为加密传输；3.方案替代基于半双工通信方式的RS485总线。
本发明的有益效果是：可以直接用于替换目前工业现场的有线RS485总线方案，能够较好地解决目前RS485总线方式应用过程中存在的挂载量少、通信距离短和现场施工难度大、工期长等问题。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明的传输信息的示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明做具体的详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实现方式。
本发明提出了一主多从的LoRa无线系统方案，可以替代工业RS485总线的采集方案，系统方案包含：LoRa主节点（1）部分和LoRa从节点（2）部分，其中，LoRa主节点（1）部分和LoRa从节点（2）部分均是基于LPWAN技术的Sub-GHz的频段的射频模组及其供电部分；采集控制平台（3）和工业485设备（4）是为了说明整个系统应用场景，增加的辅助说明部分；LoRa主节点（1）用于接收采集控制平台通过RS485发出的采集或控制命令，并转发给所有的LoRa从节点（2）；LoRa从节点（2）是直接对接原工业应用场景下的工业RS485设备。
具体的传输方法为：
1.系统初始化：给LoRa主节点和所有的LoRa从节点上电，LoRa射频参数设置相同，上电系统初始化完成后，可直接通信；
2.通信下行：采集控制平台（3）通过LoRa主节点（1）的RS485接口[A6] 将采集/控制命令通过LoRa方式发出。所有的LoRa从节点（2）在接受接收到数据以后，当所有从节点下的485设备的地址均不同时，可以直接透传给挂在的RS485设备；若所有从节点下的485设备可能存在相同地址的情况时，可在发送给从节点（2）的数据协议上封装一层从节点ID，通过从节点（2）的ID来做数据区分，再将数据透传给工业485设备（4）；
3.通信上行：工业485设备（4）收到采集控制平台（3）的命令后，将回复的数据再通过LoRa从节点（2）->LoRa主节点（1），通过主节点的RS485接口[A7] 返回给采集控制平台（3）；
至此，完成了一次LoRa无线方式的数据交互通信。
实施例：
某工业现场，为了实现智能化的生产管理，需实时监控工厂各处设备的运行状态信息，并汇总到监控室的管理平台；老的实现方式是通过有线485的方式将分散在工厂各处的485设备（65个）信息采集汇总到数据管理平台，但是由于工业现场环境复杂，不易布线且工程量较大，后期维护不方便；通过本发明的方法，仅需将所有设备端增加一个LoRa从节点，即可通过从节点经过由LoRa网络发送至LoRa主节点最终汇集到监控室的数据管理平台，现场安装施工简单，后期维护方便；
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：
（1）、采集控制平台（3）通过串口或网络通信方式将采集/控制命令传输给LoRa主节点（1），LoRa主节点（1）将采集控制命令通过LoRa方式发出；
（2）、至少一个以上的LoRa从节点（2）分别通过RS485接口连接工业485设备（4），所有的LoRa从节点（2）在接收到LoRa主节点（1）的数据以后，通过RS485接口直接透传给工业485设备（4）；
（3）、工业485设备（4）收到采集控制平台（3）的命令后，将回复的数据再通过LoRa从节点（2）发出，LoRa主节点（1）在接收到LoRa从节点（2）的数据后，通过主节点的串口或者[A1]返回给采集控制平台（3）；
（4）、所述的LoRa[A2] 射频参数设置相同。
2.根据权利要求1所述的RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：所述的串口为RS485接口。
3.根据权利要求1所述的RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：所述的[A3]TCP或MQTT通信方式。
4.根据权利要求1所述的RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：当有两个以上的LoRa从节点（2）的地址相同时，相同的从节点（2）的数据协议上封装一层从节点ID，通过从节点（2）的ID来做数据区分，再将数据透传给工业485设备（4）。
5.根据权利要求1所述的RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：所述的LoRa主节点（1）和LoRa从节点（2）均是基于LPWAN技术的Sub-GHz的频段的射频模组、RS485接口及其供电部分。
6.根据权利要求1所述的RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：所述的LoRa主节点（1）在对接网络集抄平台时，内部集成4G或者以太网模块，主节点（1）通过TCP或者MQTT的方式与采集平台通信。
7.根据权利要求1所述的RS485总线的LoRa无线替代方法，其特征在于：所述LoRa主节点（1）向LoRa从节点（2）传输数据时，采用加密传输。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111741099A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-02 | 苏交科集团股份有限公司 | 基于Lora的就地热再生机组数据共享方法、系统及监控系统 |
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