CN112243231A - 快速入网方法、终端、网关以及存储介质 - Google Patents

快速入网方法、终端、网关以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速入网方法、终端、网关以及存储介质，方法包括：终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息，所述入网指纹信息包括网关ID、终端与网关通信所需的公共通信参数、随机数；终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信，如此，终端可只需一次入网，后续连接相同网关时无需再次入网，大幅度降低终端再次恢复正常工作的时间并减少系统的开销。

Description

快速入网方法、终端、网关以及存储介质
技术领域
本发明涉及LoRa通信领域，尤其涉及一种快速入网方法、终端、网关以及存储介质。
背景技术
目前利用LoRa技术通信的系统正常运行之前都需要入网或注册的过程，当终端数量众多且同时入网请求时，入网过程需要较长时间同时造成系统突发性业务，影响系统性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述重新入网存在的缺陷，提供一种快速入网方法、终端、网关以及存储介质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于LoRa的快速入网方法，方法包括：
终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息，所述入网指纹信息包括网关ID、终端与网关通信所需的公共通信参数、随机数；
终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息；
在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信。
进一步地，所述方法还包括：
需要重新入网时，在判断出入网指纹信息一致之后、直接与网关通信之前，从网关发包的信道获取网关定期广播的周期起点信息，根据所述周期起点信息与网关同步。
进一步地，所述方法还包括：
终端在长时间不能接收到网关发送的数据包时，选择其他网关并重新按照正常入网的方式入网。
本发明另一方面还构造一种LoRa终端，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
本发明另一方面还公开了一种基于LoRa的快速入网方法，方法包括：
网关定期广播最新的入网指纹信息，以便：终端根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信；
其中，所述入网指纹信息包括网关ID、公共通信参数、随机数。
进一步地，所述方法还包括：网关在某个终端长时间离线时更新所广播的入网指纹信息的随机数。
进一步地，所述方法还包括：网关定期广播周期起点信息。
本发明另一方面还构造一种LoRa网关，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
本发明另一方面还构造一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
本发明的快速入网方法、终端、网关以及存储介质，具有以下有益效果：针对系统中存在大量终端同时入网的情况，本发明中网关定期广播最新的入网指纹信息,终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息,终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信，如此，终端可只需一次正常入网，后续连接相同网关时无需再次按照正常入网的方式入网了，大幅度降低终端再次恢复正常工作的时间并减少系统的开销。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本发明快速入网方法的实施例一的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明总的思路是：网关定期广播最新的入网指纹信息,终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息,终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信，如此，终端可只需一次正常入网，后续连接相同网关时无需再次按照正常入网的方式入网了，大幅度降低终端再次恢复正常工作的时间并减少系统的开销。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
参考图1，本实施例的基于LoRa的快速入网方法，由LoRa终端执行，方法包括：
S101、终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息；
其中，网关会定期广播最新的入网指纹信息。所述入网指纹信息包括网关ID、公共通信参数、随机数。
本文所谓正常入网，是指的按照普通的入网方式入网。例如，终端正常入网时，可以根据一定的准则(如选择信号强度最大的网关)选择网关发送入网请求。网关回复终端的入网请求，至此终端正常入网成功。
其中，网关回复终端的内容包括公共通信参数、此终端独有通信参数，公共通信参包括如时间周期长度、网关下行时间、信道的分配方式等，独有通信参数包括终端独有的如分配的时隙等。
另外，可以理解的是，终端正常入网过程除了上面提到的终端发送入网请求(明文)、网关回复请求(明文)这种简单的方式外，还可以增加认证、鉴权、加密等过程增加系统的保密性，入网成功后网关和终端之间产生一个唯一的入网指纹信息。
上述步骤S101中是通过正常入网方式入网，但是一旦实现了步骤S101的正常入网，在之后需要重新入网时，本发明不再是按照正常入网方式入网了，而是执行下面的步骤S102以实现快速入网。
S102、终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息；
前述提到，网关会定期广播所有已经入网的终端各自的最新的入网指纹信息。所以，终端需要重新入网时(比如终端发生重启时)，首先，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数确定网关发包的信道，然后从该信道中获取数据包，从数据包中提取出网关那边所保留的有效的入网指纹信息。
S103、在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信。
在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，终端就可以跳过入网步骤，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信。容易理解的是，如果本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息不一致，则需要按照正常入网的方式入网。
本发明中，网关通过保留随机数，可以对终端入网的时效性进行控制，随机数向所有终端公开，终端记录的入网指纹信息就包含了最新的随机数。比如，网关工作一段时间后可能需要回收过期终端资源(比如某个终端长时间离线时)，此时更新所发送的入网指纹信息中的随机数：对于在线终端来说，其会接收到包含最新随机数的入网指纹信息，对随机数是否变化进行判断，如果发现最新的入网指纹信息的随机数相比之前的随机数发生变化，则将最新的入网指纹信息覆盖之前保存在本地的入网指纹信息，如此终端下次入网时可以跳过正常入网步骤，实现快速入网；但是，对于随机数变化之前掉线的终端，当其再次入网接收网关广播的入网指纹信息时，会发现接收到的入网指纹信息的随机数与自身本地记录的随机数不同，则说明该终端掉线时间太长，网关已经不在为其保留入网资源了，该终端需要按照正常入网的方式入网。
另外可以理解的是，一般情况下网关不会在不更改公共通信参数的情况下单独更改某些终端的独有通信参数(如有需要单独更改，会在终端正常工作时单播更改，若仅是回收离线终端资源可更改随机数)，因此广播的入网指纹信息只需包含网关ID、公共通信参数和随机数即可，如此可以减小资源占用。
另外，当网关故障时，终端在长时间不能接收到网关发送的数据包时，可选择其他网关并重新按照正常入网的方式入网。
需要说明的是，网关和终端之间的通信是周期性地，上述提到的发包时间等是周期的，一般间隔一段时间网关和终端就需要同步时间。具体来说，网关会网关定期广播周期起点信息，终端获取到周期起点信息并根据所述周期起点信息与网关同步后，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信。
另外，本实施例在系统内网关和终端位置相对固定的情形时，效果尤佳。在终端数量较大时，本发明能明显降低终端重启后恢复正常工作的时间并减少终端入网及网关回复占用的资源，在入网流程复杂时更能体现该算法对性能的提升。
实施例二
本实施例的一种基于LoRa的快速入网方法，由网关执行，方法包括：网关定期广播最新的入网指纹信息，以便：终端根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信；
其中，所述入网指纹信息包括网关ID、公共通信参数、随机数。
优选地，所述方法还包括：网关定期广播周期起点信息。
优选地，所述方法还包括：网关在某个终端长时间离线时更新所广播的入网指纹信息的随机数。
其他更多内容可以参考上述实施例一部分的内容，此处不再赘述。
实施例三
本实施例公开了一种LoRa终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述的方法的步骤。具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。
实施例四
本实施例公开了一种LoRa网关，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例二所述的方法的步骤。具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。
实施例五
本实施例公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述的方法的步骤，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例二所述的方法的步骤。具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。
综上所述，本发明的快速入网方法、终端、网关以及存储介质，具有以下有益效果：针对系统中存在大量终端同时入网的情况，本发明中网关定期广播最新的入网指纹信息,终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息,终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信，如此，终端可只需一次正常入网，后续连接相同网关时无需再次按照正常入网的方式入网了，大幅度降低终端再次恢复正常工作的时间并减少系统的开销。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种基于LoRa的快速入网方法，其特征在于，方法包括：
终端正常入网后在本地记录独有通信参数以及网关定期广播的最新的入网指纹信息，所述入网指纹信息包括网关ID、终端与网关通信所需的公共通信参数、随机数；
终端需要重新入网时，根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息；
在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
需要重新入网时，在判断出入网指纹信息一致之后、直接与网关通信之前，从网关发包的信道获取网关定期广播的周期起点信息，根据所述周期起点信息与网关同步。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
终端在长时间不能接收到网关发送的数据包时，选择其他网关并重新按照正常入网的方式入网。
4.一种基于LoRa的快速入网方法，其特征在于，方法包括：
网关定期广播最新的入网指纹信息，以便：终端根据本地的入网指纹信息中的公共通信参数，跳转到网关发包的信道接收网关最新广播的入网指纹信息，在本地存储的入网指纹信息与最新获取的入网指纹信息一致时，根据本地记录的独有通信参数以及公共通信参数直接与网关通信；
其中，所述入网指纹信息包括网关ID、公共通信参数、随机数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
网关在某个终端长时间离线时更新所广播的入网指纹信息的随机数。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：网关定期广播周期起点信息。
7.一种LoRa终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的方法的步骤。
8.一种LoRa网关，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4-6任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的方法的步骤，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4-6任一项所述的方法的步骤。
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