CN111093227A - 一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统，涉及物联网领域，该方法包括采集器通过LoRaWAN协议与管理平台连接，并接收终端设备的原始信息。判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

Description

一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统。

背景技术

随着工业物联网的迅速发展，各类的工业监测设备和在线传感器设备被广泛且大量的使用。目前，传统的采集方案多数是在现场安装采集设备并在现场显示出来，但是，首先，这些采集设备其无法将数据采集到并有效的发送给系统管理平台进行收集整理，其次，这些采集设备也无法实现大数据管理和数据分析处理，也就无法实现对每个监测设备和传感器的数据实现平台集中采集。

另外，由于采集器针对不同通讯协议的终端设备的采集，因此，对于数据的解析的程序会各有不同，进而造成采集现场与平台侧对接的协议文档也会有多个协议版本，整个采集链路上的数据变化环节多，变换的样式多，最终导致一旦平台对接收的数据有质疑时，数据的溯源性会很差，而且不方便查询目标终端的数据异常问题。以上这些问题都给平台管理、现场调试和维护的人员增加了很大的技术难度和文档对接的难度，也进一步的影响了采集器的推广体验。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统，能够既能方便现场调试人员操作，又能简化了平台侧与采集器的协议对接的繁琐，提高了数据源的溯源依据的数据采集设备。从而提高了采集器采集、传输的可靠性和安全性。

为达到以上目的，第一方面，本发明实施例提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其包括：

采集器通过LoRaWAN协议与管理平台连接，并接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

作为一个优选的实施方案，对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台包括：

将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

作为一个优选的实施方案，所述上报信息包括原始数据标签、分包序号标签、以及分包总数标签，所述分包序号标签由于合包时将多个分包按照原始顺序进行合包。

作为一个优选的实施方案，采集器与管理平台以及终端设备连接，所述采集器设置有多个运行参数，所述运行参数包括上传任务单、上传周期以及下行终端波特率。

作为一个优选的实施方案，管理平台为采集器添加上传任务至所述上传任务单、并设置上传周期。

作为一个优选的实施方案，所述建立采集器与终端设备的连接为：

所述终端设备依照所在区域与对应采集器进行连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集系统，其包括终端设备与终端设备连接的采集器、与采集器通过LoRaWAN协议连接的管理平台，

所述终端设备用于向采集器上报原始信息；

所述采集器用于接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台；

所述管理平台用于接收所述上报信息

作为一个优选的实施方案，所述采集器包括：

缓存模块，用于将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算模块，用于计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

封装模块，用于根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

传输模块，用于将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

第三方面，本发明实施例还提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集设备，其用于：

通过LoRaWAN协议与管理平台连接，建立与终端设备的连接，并接收与其连接的终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统采用LoRaWAN技术，其具有传输距离长、信号穿透性强和LoRaWAN网关下行接收通道多等优势。进一步的，虽然LoRaWAN通讯网络对空中传输的字节数净荷值有严格的限制，不能超过48个字节。本发明通过分包的方式来完善LoRaWAN网络，提高了传输的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例对应的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法实施例的步骤流程图；

图2为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法实施例另一步骤流程图；

图3为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法实施例另一步骤流程图；

图4为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法实施例另一步骤流程图；

图5为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法实施例另一步骤流程图；

图6为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法实施例另一步骤流程图；

图7为本发明一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集系统实施例的结构流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统，其使用LoRaWAN协议的采集器以及与采集器连接的终端设备，并通过封装和/分包，能够简化对多种不同类型终端通讯协议与采集核心平台的接入、转传的操作难度；提高LoRaWAN无线网络的通讯效率；克服LoRaWAN通讯中传输字节的限制。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

采集器通过LoRaWAN协议与管理平台连接，并接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

综上所述，基于LoRaWAN技术的物联网方案比较适应于工业产线整体或局部相关设备在数据采集时，自主构建无限通讯网络。在使用时，只需要部署少量的LoRaWAN网关便能实现大范围的网络覆盖，能较好的适应于现场数据及时采集并上传管理平台，就能实现工业设备的“万物互联”。

在LoRaWAN网络中，其传输的字节数净荷不能超过一定值，但是在采集器在现场采集得到的数据包有时候是超过该数值的。本发明采用分包的形式，从采集器接受到数据包后，将数据包分为较小的一个个小包，然后一个小包进行封装，再通过LoRaWAN传输到管理平台。管理平台再将这些小包进行拼接，得到原数据包。

进一步的，在数据采集应用场景中需要实现数据采集和数据上传的终端设备的通讯协议种类过多，对采集的终端设备根据其生产厂家的不同进行分类采集，这造成现场采集器安装的数量过多，容易出现上传节点数量倍增，空中信息阻塞，或现场设备的档案归属性管理混乱的问题，直接导致了平台侧设备分级管控的混乱。另外，由于采集器针对不同通讯协议的终端设备的采集、解析的程序会各有不同，这就造成采集现场与平台侧对接的协议文档也会有多个协议版本，整个采集链路上的数据变化环节多，变换的样式多，因此一旦平台对接收的数据有质疑时，数据的溯源性会很差，而且不方便查询目标终端的数据异常问题。本发明则通过采集器统一连接各个终端设备，进行缓存和传输，完成了针对终端设备的管理和维护。既能方便现场调试人员操作，又能简化了平台侧与采集器的协议对接的繁琐，提高了数据源的溯源依据的数据采集设备。从而提高了采集器采集、传输的可靠性和安全性。

为了更好的理解上述技术方案，下面结合具体实施方式进行详细的说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其包括：

S1：采集器通过LoRaWAN协议与管理平台连接，并接收终端设备的原始信息。

传统采集方案常常是现场采集，并当场显示，这种方式无法快捷有效的将采集的数据提供给管理平台，并由管理平台进行对应的分析。本案则为终端设备对应设置了采集器，终端设备能够将其获得的数据传输给采集器，然后采集器再将数据上传至管理平台。实现大数据管理和数据分析处理，实现对每个监测设备和传感器的数据实现平台集中采集。

进一步的，本发明通过LoRaWAN协议进行采集器至管理平台的传输，该协议传输举例长，信号穿透性强，且下行的接受通道多，能够很好的适配管理平台对应多个采集器，并由采集器上传数据的需求。

举例来说，采集器在本发明中主要运行流程包括：

(1)、收集采集器下行总线上的终端设备的相关数据的采集指令帧，作为“上传任务单”的原始数据；

(2)、采集器通电，其内部主控MCU通过相关的AT指令控制LoRaWAN节点模块与采集平台建立LoRaWAN通讯连接；

(3)、管理平台利用参数管理的指令帧，为采集器配置“上传任务单”、“上传周期”和“下行终端波特率等参数”等运行参数；

(4)、采集器依照“上传周期”，定时启动自动采集下行终端设备数据的流程，并将采集结果(成功或失败)封装成符合表1中数据帧的格式的数据上传给平台侧；

(5)、采集器在建立了LoRaWAN通讯连接后，能优先接收平台侧下发的符合表1中数据帧的格式的“透传”指令帧或部分“参数设置”指令帧的数据，随后做出相应的处理流程，并将处理的结果组建成“应答”指令帧上传给平台侧；

S2：判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

传统采集系统中不同的厂家的终端设备进行不同的类别的采集需要对应不同的上传设备，进而导致上传节点倍增，同时信息传递协调要求较高才能针对多个上传设备和多种采集得到的数据的数据格式。直接接收终端设备的原始信息，并不做格式解析，而是直接封装后通过LoRaWAN协议上传至管理平台，由管理平台自行解析，实现了平台侧与采集侧的连接的简化。

进一步的，针对LoRaWAN协议传输字节数较短，而采集器实际需要传输的来自终端设备的数据长度是有长有短的，本发明检测终端设备提供的原始数据的大小，当原始数据较大，采集器无法通过LoRaWAN一次性完成传输时，通过分包的方式，将原始数据分为多个小包，多次上传，在管理平台进行整合，完成原始数据包的上传。

优选的，进行分包的过程，对原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台包括以下步骤：

将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

采集器首先将原始数据保存在缓存区，保证数据的安全和稳定性。然后根据地址按次数对缓存区的数据进行存取。其存取的位置，则可以根据数据的大小进行对应的存储。

进一步的，上报信息包括原始数据标签、分包序号标签、以及分包总数标签，所述分包序号标签由于合包时将多个分包按照原始顺序进行合包。

在上报信息中设置各个标签，能够保证采集器、管理平台能够理解各自发送数据的含义，使得LoRaWAN协议下的数据通信能够更加迅速有效。

举例来说，除了上报信息，将所有在采集器与管理平台之间来往的数据信息的格式进行规定，得到表1：

表1

在表1中，“帧命令”通过数字对应不同的指令；“总包数”为大包分出的小包的总数量；“包序号”为从0开始，当前数据包为第几个包，当包序号与总包数相差1时，认为分包数据传递完毕；“消息序号”为当前数据包为所有来往消息的序号，能够便于管理平台回溯数据包的来源以及发送次数；“原始数据”为需要传递的原始数据存放的位置；“长度”为当前数据包中原始数据的长度；“数据校验码”则用于校验当前数据的是否有误码，该数据校验码从“帧命令”字节开始，到“原始数据”字节前一个字节结束(即除“DTU_CS”以外所有字节)的所有字节的模256的和，即二进制算术和，不计超出256的溢出值。

需要说明的是，帧命令为采集器与管理平台直接通信使用的指令代码，可以通过人为设定值，指定采集器的运行的定的功能，或者使管理平台理解采集器的消息。

举例来说，对帧命令进行规定，得到表2：

表2

根据表2规定帧命令的作用和定义：

表3

通过表3，采集器以及管理平台就能够通过数据包的帧命令了解当前数据包的功能，从而针对该数据包进行相应的处理。

完成了命令帧的设定后，就能够通过该数据帧完成原始数据的上传了。举例来说，如图2所示，采集器需主动上传一组原始数据至管理平台，字节数为150Byte，其分帧处理流程如下：

A1判定原始数据是否需要分帧发送，字节总数大于40BYTE时需要分帧；

A2计算出每个分帧实际待发数据的字节数，以“原始数据”最大字节数40BYTE的原则分切：150＝40+40+40+30(HEX码＝0x 28+0x28+0x 28+0x 1E)；

A3根据分包的“包序号*数据长度”的值作为数据地址偏移量，，结合原始数据的缓存区所在地址，获取当前偏移量说对应的地址，即满足“当前分包数据字节数”的数据，得到当前上传数据帧的数据；

A4“消息序号”作为采集器的缓存器内部的全局变量在0x00～0xFF范围内做累加运行，每个定时上传的原始数据都有一个对应的“消息序号”值。此例中暂定为0xAA，则上传的完整数据帧依次为：

第1帧：81 04 00 AA 28 N0 N1 N2……N38 N39 CS；

第2帧：81 04 01 AA 28 N40 N41 N42……N78 N79 CS；

第3帧：81 04 02 AA 28 N80 N81 N82……N118 N119 CS；

第4帧：81 04 03 AA 1E N120 N121 N122……N148 N149 CS；

A5采集器依次上传上述的每帧完整数据给LoRaWAN平台，只需接受到网关的发送成功应答即可，不需要核心平台另行下发应答数据帧。

进一步的举例，如图3所示，当采集器接受管理平台发送的分包时：

B1：采集器通过LoRaWAN协议接收到的当前数据包的数据帧中“总包数”的值，来判断是否为分帧数据帧，如下：

第1帧：02 03 00 55 28 M0 M1 M2……M38 M39 CS；

当n＝1时为单独的帧；

当n>1时，表示当前数据帧为分包数据帧之一，进一步获取下行“消息序号”为0x55的其它分包数据帧；

B2：采集器创建一个256BYTE的缓存区间，并对其执行清零操作，用于存放分包帧中的“原始数据”；

B3：根据分包的“包序号*数据长度”的值作为数据保存地址的偏移量，在新建的接收缓存区中从“数据保存地址的偏移量”开始复制当前分包帧中“原始数据”的数据内容；

B4：对其后接收到的数据帧依据B3步的流程提取数据并暂存到接收缓存区内，接收到的余下分包数据帧，如下：

第2帧：02 03 01 55 28 M40 M41 M42……M78 M79 CS；

第3帧：02 03 02 55 1E M80 M81 M82……M108 M109 CS；

B5：组建的接收缓存区的最终数据内容，如下：

M0 M1 M2……M39 M40 M41……M79 M80 M81……M108 M109

原始数据还原后为一帧数据长度为110BYTE的数据组；

B6：采集器根据“帧命令”执行不同的事件处理流程，并回复管理平台；

作为一个优选的实施方式，采集器与管理平台以及终端设备连接，所述采集器设置有多个运行参数，所述运行参数包括上传任务单、上传周期以及下行终端波特率。

采集器与管理平台配合进行运作时，需要进行规定，才能够很好的完成配合，因此采集器上设置多个运行参数，通过调节这些运行参数，才能够保证采集器和管理平台的配合工作。这些参数包括上传任务单、上传周期和下行终端波特率。

其中上传任务单当前采集器需要上传的原始数据的采集指令表单，采集器根据该表单，逐一完成原始数据的采集和上传。同时，采集器需要周期性的上传其从设备终端获得的原始数据，其周期是需要进行设置的。同时在采集器与管理平台通信时候，通信的波特率需要进行设置，以正确的识别相互之间发送的数据包。

进一步的，管理平台为采集器添加上传任务至所述上传任务单、并设置上传周期。管理平台还能为采集器设置下行终端波特率，以保证通信的稳定性。

举例来说，平台侧通过LoRaWAN无线网络对采集器下发的指令帧，根据上述数据帧的格式验证接收到的数据帧的合法性，再对表1中数据帧的“帧指令”的具体内容区分，其数据帧的功能分为“透传指令帧(帧指令＝0x02)”和“参数读取/设置指令帧(帧指令＝0x09、0x0D、0x0E)”两类；则采集器处理的路径和流程是不同的。记录下当前平台下发数据帧中的“消息序号”。

如图4所示，透传指令帧的处理流程：

C1：当采集器接收到多包分帧/单包的“透传指令帧”时。采集器首先根据表1中数据帧的格式提取“原始数据”的数据内容，并将其作为下行总线上待发送的数据帧，这个数据帧可能是采集器下行总线上终端设备的某个抄读指令帧，也可能是该终端设备的操作执行指令帧。

C2：采集器开启下行总线的接收使能控制，并下发待发指令帧数据到采集器下行485总线上。

C3：采集器在规定的超时时限内等待接收下行485总线上终端设备的应答帧。如果在总线上接收到终端设备的应答数据，则本次“透传状态字”标记为“成功”并缓存下行接收的数据字节数和内容；如果在时限内总线上没有数据应答响应，则本次“透传状态字”标记为“失败”并人为的设置接收字节数为00，数据内容为空。

C4：采集器根据当前透传操作执行后的“透传状态字”内容和缓存的下行接收到的数据字节数及内容，根据表1中数据帧平台的格式组建透传应答的单包数据帧或进行了分包处理的多包数据帧。其中“成功”抄读的上传帧的帧命令为“0x82”,“失败”抄读的上传帧的帧命令为“0xC2”。同时，透传应答帧中的“消息序号”要与之前采集器接收到的“透传指令帧”中的“消息序号”保持一致，便于平台侧甄别。

C5：采集器依次完成当前“透传指令帧”产生的所有透传应答数据帧；

如图5所示，参数读取/设置指令帧的处理流程：

D1：当采集器接收到多包分帧/单包的“参数读取/设置指令帧”时。采集器首先根据表1中数据帧的格式对“帧指令”进行二次判定，以确定该数据帧时抄读参数帧还是设置参数的数据帧。

D2：对于抄读参数的数据帧，采集器提取自身的对应的参数数据值，最后标记“参数抄读状态字”为“成功”，缓存到待发数据区间内，准备发送。

D3：对于设置参数的数据帧，先确定设置参数的对象，再从数据帧的“原始数据”内提取待设置的新数据内容，之后执行采集器参数的修改覆盖工作，并保存至缓存区，最后标记“参数设置状态字”为“成功”。待发数据缓存区间做清零操作，准备发送。

D4：采集器根据当前参数操作执行后的“状态字”内容和缓存的数据区中的字节数及内容，根据表1中数据帧的格式组建参数操作的应答的单包数据帧或进行了分包处理的多包数据帧。其中“成功”操作的上传应答帧的帧命令为“0x89、0x8D、0x8E”,“失败”操作的上传应答帧的帧命令为“0xC9、0xCD、0xCE”。同时，参数操作应答帧中的“消息序号”要与之前DTU接收到的“参数读取/设置指令帧”中的“消息序号”保持一致，便于平台侧甄别。

D5：采集器依次完成当前“参数读取/设置指令帧”产生的所有上传应答数据帧。

作为另一个优选的实施方式，所述终端设备依照所在区域与对应采集器进行连接。

传统采集系统，采集的数据由于格式不同，需要能够与终端设备进行沟通的采集设备进行数据转换然后上传给管理平台，这样管理平台进行数据追溯或者需求来源时，则无法直接了解数据来源以及准确的采集信息。本案通过直接转换为对应数据帧的方式，采集器直接将从终端设备得到的数据封装提供给管理平台，由管理平台完成解封。采集器无需对终端设备进行解析和转换，因此，在一个区域内，只需要设置一个采集器接受该区域内所有类型的终端设备采集的原始数据，并封装为上报信息，提供给管理平台即可，极大的简化了对接设备的结构，而管理平台在解封上报信息后，直接得到原始信息，提高了数据源的溯源依据的数据采集设备。从而提高了采集相关设备系统中采集、传输的可靠性和安全性。

进一步的，采集器与终端设备基于RS485通讯总线，进行设备检测和传感数据的传输。

举例来说，如图6所示，当多个采集任务依次保存到采集器后，上传任务单就会逐一将这些任务列出。

采集器内部建立定时计数器，当定时时间大于或等于“上传周期”时间值时，采集器根据内部存在的任务单列表自动发起对下行终端的抄读操作，待接收到终端设备应答帧后会联同当前任务的列表序号信息和累加的主动上传的“消息序号”信息打包成采集器自己的“主动上传帧”通过LoRaWAN无线网络发送给平台。即采集器接受到终端设备的原始数据，然后将其封装为上传信息：

E1：采集器会从任务列表中的第一个任务单开始执行，完成上传操作后再执行下一个任务单，直到任务列表中所有有效的任务单都被执行了一遍后结束本次定时抄读上传的操作。

E2：每一个有效任务单内“原始数据”保存的内容实际上就是采集器在下行RS485总线上存在的某个终端设备的某个数据或数据组的抄读数据帧的全部内容，这些数据帧是基于不同的终端设备的通讯协议或通讯地址生成的唯一的任务数据。采集器提取当前任务单内的所有数据，作为下行485总线的发送帧下发到总线上。

E3：采集器在规定的超时时限内等待接收下行485总线上终端设备的应答帧。如果在总线上接收到终端设备的应答数据，则本次数据包中帧命令的“抄读状态字”标记为“成功”并缓存下行接收的数据字节数和内容；如果在时限内总线上没有数据应答响应，则本次数据包中帧命令的“抄读状态字”标记为“失败”并人为的设置接收字节数为00，数据内容为空。

E4：采集器根据当前任务单执行后的“抄读状态字”内容和缓存的下行接收到的数据字节数及内容，根据表1中数据帧的格式组建主动上传的单包数据帧或进行了分包处理的多包数据帧。其中“成功”抄读的上传帧的帧命令为“0x81”,“失败”抄读的上传帧的帧命令为“0xC1”。

E5：采集器依次完成当前任务单执行后产生的所有主动上传数据帧；

E6：采集器对下一个任务单的内容进行判断，如果“长度”和“原始数据”内的数据不为空，则继续执行上述E2、E3、E4、E5步骤的流程；如果“长度”和“原始数据”内的数据为空，则判断为本轮自动抄读上传操作结束。采集器等待下次定时周期时间到时再次启动一轮本轮自动抄读上传操作。

采集器的自动抄读上传操作的优先级在是最低的，其上行的LoRaWAN端口和本地485设置端口的优先级的则高一些，当采集器正在执行自动抄读的过程中有收到平台侧的指令时，采集器会优先处理平台侧的指令，但此时自动抄读的过程并没有结束，只是被暂停了，待优先级高的事件处理完成后，会继续执行自动抄读的过程，直到本轮自动抄读上传操作结束。

本发明实施例还提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集系统，如图7所示：其包括终端设备与终端设备连接的采集器、与采集器通过LoRaWAN协议连接的管理平台，

所述终端设备用于向采集器上报原始信息；

所述采集器用于接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台；

所述管理平台用于接收所述上报信息。

进一步的，采集器包括：

缓存模块，用于将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算模块，用于计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

封装模块，用于根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

传输模块，用于将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

前述方法实施例中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的系统，通过前述方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本发明实施例还提供一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集设备，其用于：

通过LoRaWAN协议与管理平台连接，建立与终端设备的连接，并接收与其连接的终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

总体来说，本发明实施例提供的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法及系统，通过LoRaWAN协议的采集器以及与采集器连接的终端设备，并通过分包，能够简化对多种不同类型终端通讯协议与采集核心平台的接入、转传的操作难度；提高LoRaWAN无线网络的通讯效率；克服LoRaWAN通讯中传输字节的限制。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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、嵌入式处理机或其他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他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。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他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多个流程和/或方框图一个方框或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他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他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，从而在计算机或其他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。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于，其包括：

采集器通过LoRaWAN协议与管理平台连接，并接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

2.如权利要求1所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于，对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台包括：

将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

3.如权利要求2所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于：所述上报信息包括原始数据标签、分包序号标签、以及分包总数标签，所述分包序号标签由于合包时将多个分包按照原始顺序进行合包。

4.如权利要求1所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于：采集器与管理平台以及终端设备连接，所述采集器设置有多个运行参数，所述运行参数包括上传任务单、上传周期以及下行终端波特率。

5.如权利要求4所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于：

管理平台为采集器添加上传任务至所述上传任务单、并设置上传周期。

6.如权利要求4或5所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集方法，其特征在于，所述建立采集器与终端设备的连接为：

所述终端设备依照所在区域与对应采集器进行连接。

7.一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集系统，其特征在于：其包括终端设备与终端设备连接的采集器、与采集器通过LoRaWAN协议连接的管理平台，

所述终端设备用于向采集器上报原始信息；

所述采集器用于接收终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台；

所述管理平台用于接收所述上报信息。

8.如权利要求7所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集系统，其特征在于，所述采集器包括：

缓存模块，用于将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算模块，用于计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

封装模块，用于根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

传输模块，用于将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

9.一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集设备，其特征在于，其用于：

通过LoRaWAN协议与管理平台连接，建立与终端设备的连接，并接收与其连接的终端设备的原始信息；

判断原始信息的大小是否大于预设阈值，若所述待上报的原始信息的数据长度大于预设阈值，则对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台，否则直接封装得到上报信息，并依照LoRaWAN协议将所述上报信息传输至所述管理平台。

10.如权利你要求9所述的一种基于LoRaWAN的无线传输数据采集设备，其特征在于，其用于：

对所述原始信息进行分包并封装得到上报信息，然后将上报信息依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台包括：

将待发送的所述原始数据存储于缓存区；

计算每个分包实际待发数据的字节数，得到包总数、每个包的数据长度；

根据分包的包序号与对应的数据长度之积的值作为数据地址，从缓存区取出各个分包的原始数据帧，并与包序号、数据长度一起封装得到各个分包；

将各个所述分包依照LoRaWAN协议传输至所述管理平台。

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