CN112770326A - LoRa网关部署方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

公开了一种LoRa网关部署方法、装置、设备及存储介质。包括：获取待规划区域的地理信息；获取待规划区域的LoRa节点信息；基于地理信息和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。由此，通过结合待规划区域的地理信息对LoRa网关部署方案进行评估，使得在实地踩点之前，就能提供准确度较高的备选方案，同时可以显著提高LoRa网关选址的效率，节省人力成本和时间成本。

Description

LoRa网关部署方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本公开涉及通信领域，特别是涉及一种LoRa网关部署方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

LoRa(Long Range的缩写)是一种低功耗长距离无线标准，是低功耗广域网(LPWAN)技术中的一种。LoRa网关是用来接收LoRa节点射频信号，并把收到的LoRa协议信息转化为上层协议的设备。对于基于LoRa的低功耗广域网建设，LoRa网关的部署是网规阶段的核心任务。

目前主要通过如下两种方式确定LoRa网关位置。1、现场拉距踩点，这种是传统的纯人工方式，最精准，但是也效率最低，在需要全局统筹规划的情况下，需要将现场拉距踩点的数据收集到一起，然后做统筹分析；2、利用仿真和算法对网关选址进行辅助，这种方式对纯人工的方式有一定的帮助，但是这种选址方式得出的结果和实际的现场数据还是有比较大的差别，所以这种方法只能做辅助，最终还是需要人工确认和修正。

因此，需要一种能够在提高效率的同时能够保证准确度的LoRa网关部署方案。

发明内容

本公开的一个目的在于，提供一种能够在提高效率的同时能够保证准确度的LoRa网关部署方案。

根据本公开的第一个方面，提出了一种LoRa网关部署方法，包括：获取待规划区域的地理信息；获取待规划区域的LoRa节点信息；基于地理信息和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

可选地，获取待规划区域的地理信息的步骤包括：利用地理信息系统获取待规划区域的地理信息。

可选地，该方法还包括：将LoRa节点信息录入地理信息系统。

可选地，该方法还包括：在地理信息系统中为待规划区域中的地标添加与LoRa网关部署相关的指标。

可选地，指标包括以下至少一项：信号衰减程度；网关部署难度。

可选地，基于地理信息和LoRa节点信息对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估的步骤包括：利用仿真算法结合地理信息系统，模拟预定数量个LoRa网关在一种或多种LoRa网关部署方案下的效果。

可选地，地理信息为通过采集得到的待规划区域的图像数据，该方法还包括：基于图像数据，构建待规划区域的地理模型，其中，基于地理信息和LoRa节点信息对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估的步骤包括：基于地理模型和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

可选地，该方法还包括：根据评估结果，选择LoRa网关部署方案。

可选地，该方法还包括：对选择的LoRa网关部署方案进行实地验证；以及/或者对选择的LoRa网关部署方案进行调整。

可选地，该方法还包括：设定一种或多种LoRa网关部署方案。

可选地，该方法还包括：将待规划区域的地理信息和/或LoRa节点信息，与历史LoRa网关部署方案所对应的地理信息和/或LoRa节点信息进行比较；将地理信息差异小于第一预定阈值和/或LoRa节点信息差异小于第二预定阈值的历史LoRa网关部署方案作为待评估的LoRa网关部署方案。

根据本公开的第二个方面，提出了一种基站部署方法，包括：获取待规划区域的地理信息；获取待规划区域的节点信息；基于地理信息和节点信息，对一种或多种基站部署方案进行评估。

根据本公开的第三个方面，提出了一种LoRa网关部署装置，包括：第一获取模块，用于获取待规划区域的地理信息；第二获取模块，用于获取待规划区域的LoRa节点信息；评估模块，用于基于地理信息和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

根据本公开的第四个方面，提出了一种基站部署装置，包括：第一获取模块，用于获取待规划区域的地理信息；第二获取模块，用于获取待规划区域的节点信息；评估模块，用于基于地理信息和节点信息，对一种或多种基站部署方案进行评估。

根据本公开的第五个方面，提出了一种计算设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器执行时，使处理器执行如本公开第一个方面或第二个方面述及的方法。

根据本公开的第六个方面，提出了一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当可执行代码被电子设备的处理器执行时，使处理器执行如本公开第一个方面或第二个方面述及的方法。

本公开通过结合待规划区域的地理信息对LoRa网关部署方案进行评估，使得在实地踩点之前，就能提供准确度较高的备选方案，同时可以显著提高LoRa网关选址的效率，节省人力成本和时间成本。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本公开一个实施例的LoRa网关部署方法的示意性流程图。

图2示出了利用地理信息系统优化LoRa网关选址的示意性流程图。

图3示出了根据本公开一实施例的LoRa网关部署装置的结构示意图。

图4示出了根据本公开一实施例的计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本公开提出，可以结合待规划区域的地理信息对LoRa网关部署方案进行评估，以在实地踩点之前，就能提供准确度较高的备选方案，同时可以显著提高LoRa网关选址的效率，节省人力成本和时间成本。

图1示出了根据本公开一个实施例的LoRa网关部署方法的示意性流程图。其中，步骤S110和步骤S120的先后执行顺序，本公开不做限定。

参见图1，在步骤S110，获取待规划区域的地理信息。

待规划区域是指需要进行网络规划的区域。本公开主要考虑网络规划中的LoRa网关的部署(即选址)，关于网络规划中的其他事项(如LoRa节点的布置)，可以参见现有技术，此处不再赘述。

LoRa网关部署是指在待规划区域中部署预定数量个LoRa网关，以使得所部署的LoRa网关的信号接收范围能够覆盖待规划区域中的所有LoRa节点。

地理信息是指能够反映待规划区域的真实地理环境的信息，如可以是指待规划区域中对LoRa网关的部署能够造成影响的环境信息。例如，所获取的地理信息可以包括但不限于待规划区域中的建筑物、交通设施等多种类型的地标信息。

在步骤S120，获取待规划区域的LoRa节点信息。

LoRa节点是指集成LoRa射频芯片，用于向LoRa网关发送信号的设备，LoRa节点一般是传感器等终端设备。所获取的LoRa节点信息可以包括但不限于待规划区域中LoRa节点的分布信息，也即所获取的LoRa节点信息可以包括待规划区域中LoRa节点的数量信息以及各个LoRa节点的位置信息。LoRa节点信息可以是根据待规划区域中用户的实际业务需求确定的，或者也可以是对待规划区域中用户的需求进行预估得到的。

在获取了待规划区域的地理信息和LoRa节点信息后，就可以执行步骤S130，基于地理信息和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。例如，可以基于地理信息和LoRa节点信息，利用仿真算法模拟预定数量个LoRa网关在一种或多种LoRa网关部署方案下的效果(如信号接收范围是否覆盖所有LoRa节点、网关数量是否最优、是否需要陪护网关等)，该效果可以作为LoRa网关部署方案的评估结果。

在本公开的一个实施例中，所获取的地理信息可以是指通过采集得到的待规划区域的图像数据(如图片、视频数据)，本公开还可以基于图像数据，构建待规划区域的地理模型(可以是3D模型)，如此可以基于地理模型和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。例如，可以将LoRa节点信息录入地理模型，然后基于地理模型，利用仿真算法模拟预定数量个LoRa网关在一种或多种LoRa网关部署方案下的效果，该效果可以作为LoRa网关部署方案的评估结果。

在执行步骤S130之后，可以根据评估结果选择LoRa网关部署方案，如可以选择一个或多个评估结果较优的LoRa网关部署方案，作为备选方案。然后可以对选择的LoRa网关部署方案进行实地验证。如此在选址的初期(也即实地踩点之前)，就能提供若干准确度较高的备选选址方案，显著提高LoRa网关选址的效率，节省人力成本和时间成本。

在得到备选方案后，还可以对备选LoRa网关部署方案进行调整；或者也可以在经过实地验证后，基于验证结果对备选LoRa网关部署方案做进一步调整，以得到最优的LoRa网关部署方案。

本公开可以根据实际业务需求设定一种或多种LoRa网关部署方案。也可以根据历史数据推荐一种或多种LoRa网关部署方案。

举例来说，本公开可以将最终确定的LoRa网关部署方案与部署区域(也即上文述及的待规划区域)的地理信息和/或LoRa节点信息关联地保存。在面临新的LoRa网关部署案例时，可以将当前待规划区域的地理信息和/或LoRa节点信息，与历史LoRa网关部署方案所对应的地理信息和/或LoRa节点信息进行比较；将地理信息差异小于第一预定阈值和/或LoRa节点信息差异小于第二预定阈值的历史LoRa网关部署方案作为待评估的LoRa网关部署方案。如此可以提升初始情况下设定的LoRa网关部署方案的准确度。

应用例

在本实施例中，可以利用地理信息系统获取能够表征待规划区域的真实地理环境的信息，并结合地理信息系统实现图1所示的LoRa网关部署方案。地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

图2示出了利用GIS优化LoRa网关选址的示意性流程图。

参见图2，在步骤S210，对GIS中与待规划区域相对应的地理信息进行增强。此处述及的增强是指在GIS系统上，对待规划区域中的地标进行增强，为其添加与LoRa网关部署相关的指标，如可以包括但不限于信号衰减程度、网关部署难度等指标。其中，本公开述及的地标是指空间中存在的各种建筑物、交通设施等广义上的地标，而非仅限于著名景点、著名建筑物这一狭义上的地标。

在步骤S220，将待规划区域的LoRa节点信息录入GIS。例如，可以根据LoRa节点在待规划区域中的位置，将待规划区域中的所有LoRa节点录入GIS。

在将LoRa节点信息录入GIS后，还可以根据用户需求对GIS中的相关信息进行调整，例如可以对GIS中的相关信息(如LoRa节点信息、地理信息、所添加的指标等等)进行调整、更新、删除等操作。

在步骤S230，利用仿真算法结合GIS模拟LoRa网关部署方案的效果。例如，可以利用仿真算法结合GIS，模拟预定数量个LoRa网关在一种或多种LoRa网关部署方案下的效果。其中，所要模拟的效果可以包括但不限于信号接收范围是否覆盖所有LoRa节点、网关数量是否最优、是否需要陪护网关等。

在得到不同LoRa网关部署方案的效果后，可以执行步骤S240，挑选备选方案。

在步骤S250，针对挑选的备选方案进行实地验证。

另外如果考虑将LoRa网关部署在室内，还可以利用建筑信息模型化(BuildingInformation Modeling，简称BIM)系统配合仿真算法来模拟LoRa网关在室内部署的位置，进而优化部署方案。

本实施例通过将GIS的实地环境数据和LoRa网络环境仿真算法结合，能够准确的将影响LoRa信号的真实环境因素纳入LoRa仿真算法，可以在选址的初期(也即实地踩点之前)，就能提供若干准确度较高的备选选址方案，显著提高LoRa网关选址的效率，节省人力成本和时间成本。

至此结合图1、图2就LoRa网关部署方案的实现流程做了详细说明。需要说明的是，本公开还可以应用于其他类型的网关(也即基站)的部署，也即上文述及的LoRa网关也可以是其他类型的网关。

图3示出了根据本公开一实施例的LoRa网关部署装置的结构示意图。LoRa网关部署装置的功能模块可以由实现本发明原理的硬件、软件或硬件和软件的结合来实现。本领域技术人员可以理解的是，图3所描述的功能模块可以组合起来或者划分成子模块，从而实现上述发明的原理。因此，本文的描述可以支持对本文描述的功能模块的任何可能的组合、或者划分、或者更进一步的限定。

下面就LoRa网关部署装置可以具有的功能模块以及各功能模块可以执行的操作做简要说明，对于其中涉及的细节部分可以参见上文相关描述，这里不再赘述。

参见图3，LoRa网关部署装置300包括第一获取模块310、第二获取模块320以及评估模块330。

第一获取模块310用于获取待规划区域的地理信息。第二获取模块320用于获取待规划区域的LoRa节点信息。

作为示例，第一获取模块310可以利用地理信息系统获取待规划区域的地理信息。可选地，LoRa网关部署装置300还可以包括导入模块，可以利用导入模块将LoRa节点信息导入地理信息系统。可选地，LoRa网关部署装置300还可以包括添加模块，可以利用添加模块在地理信息系统中为待规划区域中的地标添加与LoRa网关部署相关的指标。

评估模块330用于基于地理信息和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。例如，评估模块330可以利用仿真算法结合所述地理信息系统，模拟预定数量个LoRa网关在一种或多种LoRa网关部署方案下的效果。

作为示例，地理信息可以是通过采集得到的待规划区域的图像数据，LoRa网关部署装置300还可以包括构建模块，用于基于图像数据构建待规划区域的地理模型。评估模块330可以基于地理模型和LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

可选地，LoRa网关部署装置300还可以包括选择模块和/或验证模块。选择模块可以用于根据评估结果，选择LoRa网关部署方案。验证模块可以用于对选择的LoRa网关部署方案进行实地验证。

可选地，LoRa网关部署装置300还可以包括调整模块，用于对选择的LoRa网关部署方案进行调整。

作为示例，LoRa网关部署装置300还可以包括设定模块，用于设定一种或多种LoRa网关部署方案，例如可以根据实际业务需求设定一种或多种LoRa网关部署方案。

作为示例，LoRa网关部署装置300还可以包括比较模块和推荐模块。比较模块用于将所述待规划区域的地理信息和/或所述LoRa节点信息，与历史LoRa网关部署方案所对应的地理信息和/或LoRa节点信息进行比较，推荐模块用于将地理信息差异小于第一预定阈值和/或LoRa节点信息差异小于第二预定阈值的历史LoRa网关部署方案作为待评估的LoRa网关部署方案。

本公开还可以实现为一种用于对基站(也即其他类型的网关)进行部署的基站部署装置，关于基站部署装置的结构可以参见图3所示，此处不再赘述。

图4示出了根据本发明一实施例可用于实现上述LoRa网关部署方法的计算设备的结构示意图。

参见图4，计算设备1000包括存储器1010和处理器1020。

处理器1020可以是一个多核的处理器，也可以包含多个处理器。在一些实施例中，处理器1020可以包含一个通用的主处理器以及一个或多个特殊的协处理器，例如图形处理器(GPU)、数字信号处理器(DSP)等等。在一些实施例中，处理器1020可以使用定制的电路实现，例如特定用途集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)或者现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Arrays)。

存储器1010可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(ROM)，和永久存储装置。其中，ROM可以存储处理器1020或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器1010可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(DRAM，SRAM，SDRAM，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器1010可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM，双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。

存储器1010上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器1020处理时，可以使处理器1020执行上文述及的LoRa网关部署方法。

上文中已经参考附图详细描述了根据本发明的LoRa网关部署方法、装置及设备。

此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本发明的上述方法中限定的上述各步骤的计算机程序代码指令。

或者，本发明还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或计算设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本发明的上述方法的各个步骤。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (16)

1.一种LoRa网关部署方法，其特征在于，包括：

获取待规划区域的地理信息；

获取所述待规划区域的LoRa节点信息；

基于所述地理信息和所述LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

2.根据权利要求1所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，所述获取待规划区域的地理信息的步骤包括：

利用地理信息系统获取所述待规划区域的地理信息。

3.根据权利要求2所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，还包括：

将所述LoRa节点信息录入所述地理信息系统。

4.根据权利要求2所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，还包括：

在所述地理信息系统中为所述待规划区域中的地标添加与LoRa网关部署相关的指标。

5.根据权利要求4所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，所述指标包括以下至少一项：

信号衰减程度；

网关部署难度。

6.根据权利要求2所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，基于所述地理信息和所述LoRa节点信息对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估的步骤包括：

利用仿真算法结合所述地理信息系统，模拟预定数量个LoRa网关在一种或多种LoRa网关部署方案下的效果。

7.根据权利要求1所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，所述地理信息为通过采集得到的所述待规划区域的图像数据，该方法还包括：

基于所述图像数据，构建所述待规划区域的地理模型，

其中，基于所述地理信息和所述LoRa节点信息对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估的步骤包括：基于所述地理模型和所述LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

8.根据权利要求1所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，还包括：

根据评估结果，选择LoRa网关部署方案。

9.根据权利要求8所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，还包括：

对选择的LoRa网关部署方案进行实地验证；以及/或者

对选择的LoRa网关部署方案进行调整。

10.根据权利要求1所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，还包括：设定一种或多种所述LoRa网关部署方案。

11.根据权利要求1所述的LoRa网关部署方法，其特征在于，还包括：

将所述待规划区域的地理信息和/或所述LoRa节点信息，与历史LoRa网关部署方案所对应的地理信息和/或LoRa节点信息进行比较；

将地理信息差异小于第一预定阈值和/或LoRa节点信息差异小于第二预定阈值的历史LoRa网关部署方案作为待评估的LoRa网关部署方案。

12.一种基站部署方法，其特征在于，包括：

获取待规划区域的地理信息；

获取所述待规划区域的节点信息；

基于所述地理信息和所述节点信息，对一种或多种基站部署方案进行评估。

13.一种LoRa网关部署装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待规划区域的地理信息；

第二获取模块，用于获取所述待规划区域的LoRa节点信息；

评估模块，用于基于所述地理信息和所述LoRa节点信息，对一种或多种LoRa网关部署方案进行评估。

14.一种基站部署装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待规划区域的地理信息；

第二获取模块，用于获取所述待规划区域的节点信息；

评估模块，用于基于所述地理信息和所述节点信息，对一种或多种基站部署方案进行评估。

15.一种计算设备，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至12中任何一项所述的方法。

16.一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至12中任一项所述的方法。

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