CN207895475U - 一种基于LoRa通信的物联网管理建筑 - Google Patents

Abstract

一种基于LoRa通信的物联网管理建筑，包括放置物料的内部空间，所述内部空间的门禁位置设置一级读写器，所述一级读写器与网关连接通信连接，网关还与次级读写器通信连接，所述次级读写器包括RFID模块、LoRa通信模块、唤醒模块；所述一级读写器用于对管理空间内出入的标签信息进行扫描，所述网关用于对标签信息进行解析，还用于向次级读写器发出唤醒信号，所述次级读写器的LoRa通信模块用于接收唤醒信号，还用于唤醒RFID模块。解决现有物联管理建筑物通信不便、成本过高，智能性不够强的问题。

Description

一种基于LoRa通信的物联网管理建筑

技术领域

本实用新型涉及网络通信信息共享领域，尤其涉及一种基于LoRa通信的新型物联网管理建筑。

背景技术

目前仓库的盘点大多还是采用人工盘点的方式。人工成本高，效率低，出错概率大。

近年来随着RFID技术的发展，越来越多用户采用超高频RFID技术来实现仓库盘点。大多采用人工推车的方式实现自动盘点。虽然实现了自动盘点，但还是需要人工配合，智能化程度不高，且实时性不好。

现有实时盘点系统，采用的通信方式有：一、有线连接，布线复杂，施工成本高，增加消防隐患。二，物联网无线技术如WIFI，GSM/4G，433ISM，这些传统的无线技术，传输远距离与低能耗只能二选一，或者需要流量成本。

发明内容

为此，需要提供一种新的仓储管理建筑物，解决现有物联管理建筑物通信不便、成本过高，智能性不够强的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种基于LoRa通信的物联网管理建筑，包括放置物料的内部空间，所述内部空间的门禁位置设置一级读写器，所述一级读写器与网关连接通信连接，网关还与次级读写器通信连接，所述次级读写器包括RFID模块、LoRa通信模块、唤醒模块；

所述一级读写器用于对管理空间内出入的标签信息进行扫描，所述网关用于对标签信息进行解析，还用于向次级读写器发出唤醒信号，所述次级读写器的LoRa通信模块用于接收唤醒信号，还用于唤醒RFID模块。

进一步地，所述次级读写器的RFID模块用于采集所述区域内的标签数据，发送给网关，所述网关还用于对标签数据进行统计。

优选地，所述次级读写器为多个，在内部空间中均匀分布。

可选地，所述次级读写器通过电池供电。

通过上述建筑设计，本实用新型能够达到内部空间中物联网管理中的RFID采集、上传的工作变得更加环保，减少了中继器及网关的配置，节约能源达到低碳低能耗的效果。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式所述的基于LoRa通信的RFID管理系统；

图2为本实用新型具体实施方式所述的基于LoRa通信的RFID管理方法流程图。

图3为本实用新型具体实施方式所述的基于LoRa通信的物联网管理建筑示意图。

附图标记说明

10、次级读写器；

100、RFID模块；

102、LoRa通信模块；

104、唤醒模块；

106、定时模块；

11、一级读写器；

10、网关。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，左半部分展示了一种基于LoRa通信的RFID读写器10，其中包括RFID模块100、LoRa通信模块102、唤醒模块104；

所述LoRa通信模块用于接收唤醒信号，使能唤醒模块，所述唤醒模块用于唤醒RFID模块，所述RFID模块用于在被唤醒后对所属区域内的数据进行采集；所述LoRa通信模块还用于将RFID模块采集到的数据向外发送。其中RFID模块为采用RFID技术进行信息扫码、扫描、采集等步骤的电子装置，LoRa通信模块为采用LoRa通信技术进行信息交互的信息模块，LoRa通信模块由于其自身的特性，相对于其他通讯模块类型，如wifi，蓝牙通讯等，具有功率低，有效范围广，信息携带量小的优势或特性，在应用于大范围大批量物件的联网管理领域中，有着十分显著的优势表现。

在一些效果显著的实施例中，如以下应用场景，一间30*30*5m³的仓储空间，设置了如图1所示的一种基于LoRa通信的RFID管理系统，包括一级读写器11、次级读写器10，所述次级读写器为上述包括了RFID模块100、LoRa通信模块102、唤醒模块104的读写器，一级读写器的配置任意，只需要包含普通RFID读写的功能即可，这样一级读写器可以用于对本系统管理的仓储空间内出入的标签信息进行扫描。这里所指的标签信息可以根据需要与仓储的物品进行绑定。系统还包括网关12，所述网关与一级读写器和次级读写器通信连接；网关可以是集成了LoRa协议通讯功能的微机、服务器、个人电脑或单片机等，还可以有一定的处理解析运算功能，当然将网关的通讯功能与服务器、计算分析功能分立为两个独立模块设计也未尝不可。所述网关用于对标签信息进行解析后向标签信息对应的区域所属的次级读写器发出唤醒信号。在本实施例中，由于次级读写器采用了LoRa通信模块，将其设置为常开状态，也不会消耗太多的电能，能够采用电池供电的方式对每个次级处理器内部的元件进行供电，在LoRa通信模块接收到唤醒信号，RFID模块被唤醒时RFID才进行工作，极大地减小了次级读写器需要的电能，并能够正常完成采集标签信息，RFID标签一般包含的信息量也不大，只需要对仓储的物联产品进行标记即可，那么LoRa通信模块也能够正好完成发送标签信息的效果。同时，由于LoRa的有效范围较广，在偌大的仓储空间中，只需要一个网关进行接收次级读写器发送的LoRa信号。一级读写器可以设置在本系统管理空间的门禁位置，当扫描到标签信息时，说明管理空间内的物料发生了变动，此时可以通知网关发送一个唤醒信号给所有的或特定的在标签信息对应区域内设置的次级读写器，让次级读写器唤醒RFID模块进行采集、上传，在工作完成后可以再度休眠对应的RFID模块。通过上述设置，可以使得物联网管理中的RFID采集、上传、归纳整理的工作变得更加环保，低碳低能耗。与之相对的，如果在本应用场景中采用其他如WiFi通讯单元，蓝牙通信单元等等，则首先由于次级读写器10需要大功率耗电，则每个次级读写器需要接入一个家用电源进行使用，才能够保证执行通信模块常开的状态，RFID模块等待被唤醒的工作模式，不仅能耗高，而且在仓储物联网领域，多一厘米的电线也对增加一份火灾的潜在风险，这是这个行业最最不能承受之重。其次，WiFi蓝牙的有效范围很低，在本实施例中约900平米的储藏空间中，需要设置多个WiFi中继器或者多个网关才能够保证通信功能的正常适用，如果需要更大范围的铺设，则需要更多中继器，而采用LoRa通讯模块的方案，能够适配约500～2000平米的仓储空间，都能够通过一个网关加多个次级读写器的方案进行有效的管理。

在进一步的实施例中，我们的次级RFID读写器还可以包括定时模块106，定时模块用于在预设时刻发出唤醒信号，使能LoRa通信模块。也就是说，我们的读写器的设备功耗还能够进一步降低，使得LoRa通信模块处于非常开状态，在某些实施例中，如30*30*5的图书馆，虽然读者熙熙攘攘，人头攒动，但归档图书资料的时间只有在8:00、12:00、14:00、19:00这几个时段。通过设置定时模块，如晶振时钟，计时器等控制LoRa的预设工作时间，只有在上述时间段才使能收发功能，使能RFID模块进行读写的功能，从而控制整个读写器的开始工作的时间，进一步地降低了能耗，方便了数据采集工作的进行，更好地达到了物联网管理的技术效果。

在更进一步的实施例中，为了更好地解决物料数据的管理问题，盘点管理空间内的具体数据，所述次级读写器10具体用于采集所述区域内的标签数据，发送给网关12，所述网关12还用于对次级读写器发送的标签数据进行分析、比对、去重操作。多个次级读写器在管理空间内均匀设置，均匀分布，并对所覆盖范围内的所有RFID标签进行采集、发送，当某些物料标签位于多个次级读写器的重叠范围内时，有可能就会重复上报，因此需要有计算功能的网关进行分析比对，并去除重复数据，再行归档，最后得到正确的物料标签统计数据。

在图2所示的一种基于LoRa通信的RFID管理方法流程图中，具体还展示了如下步骤，本方法可以应用于图1所示的系统中，用于对存放本方法所要管理的空间(本方法称管理空间)内物料进行联网统计的场景。本方法可以开始于步骤S200对进出管理空间的物料的标签信息进行扫描，所述标签信息为RFID标签信息，解析标签信息中所属的区域信息，这里区域为管理空间中的内部区域划分，再进行步骤S202对所属区域对应的次级读写器发出基于LoRa协议的唤醒信号，S204次级读写器通过LoRa通信模块接收唤醒信号后使能唤醒模块，并唤醒RFID扫描模块，S206开始工作后的RFID扫描模块对次级读写器对应区域内的标签信息进行采集后上传至网关。通过上述方法，可以使得物联网管理中的RFID采集、上传的工作变得更加环保，减少了中继器及网关的配置，节约能源达到低碳低能耗的效果。

在进一步的可选的实施例中，还包括步骤，网关对次级读写器上传的标签信息进行分析、比对及去重。当某些物料标签位于多个次级读写器的重叠范围内时，有可能就会重复上报，通过上述方法，有计算功能的网关进行分析比对，并去除重复数据，再行归档，最后得到正确的物料标签统计数据。

在另一些进一步的实施例中，次级读写器还可以包括定时唤醒模块；方法还包括步骤，设置定时模块的响应时间，在响应时间到达时定时模块唤醒RFID读写模块。通过定时模块唤醒RFID读写模块的步骤，控制LoRa的预设工作时间，只有在特定时间段才使能收发功能，使能RFID模块进行读写的功能，从而控制整个读写器的开始工作的时间，进一步地降低了能耗，方便了数据采集工作的进行，更好地达到了物联网管理的技术效果。

在图3所示的实施例中，还介绍一种基于LoRa通信的物联网管理建筑，该建筑包括放置物料的内部空间，所述内部空间的门禁位置设置一级读写器11，所述一级读写器与网关12连接通信连接，网关还与次级读写器10通信连接，所述次级读写器包括RFID模块100、LoRa通信模块102、唤醒模块104；

所述一级读写器用于对管理空间内出入的标签信息进行扫描，所述网关用于对标签信息进行解析，还用于向次级读写器发出唤醒信号，所述次级读写器的LoRa通信模块用于接收唤醒信号，还用于唤醒RFID模块。上述建筑能够在内部空间中的物料转移时被一级读写器检测到，从而经过网关通信控制唤醒次级读写器对内部空间的RFID标签信息进行扫描，而常开模块是范围广、功耗低的LoRa通信模块，因此应用了上述实施例的建筑使得内部空间中物联网管理中的RFID采集、上传的工作变得更加环保，减少了中继器及网关的配置，节约能源达到低碳低能耗的效果。

为了更好地统计内部空间的标签数据实现管理，在进一步的实施例中，所述次级读写器的RFID模块用于采集所述区域内的标签数据，发送给网关，所述网关还用于对标签数据进行统计。

优选的实施例中，所述次级读写器10设置为多个，在内部空间中均匀分布。通过上述设计的物联网管理建筑，能够使得其中次级读写器的分布更加的合理，对内部空间中的标签数据能够起到更好的管理效果，更加方便了物联网的管理。

其他一些实施例中，所述次级读写器通过电池供电。次级读写器常用单元是LoRa通信模块，该模块能耗低、范围广。使用电池供电能够避免冗杂的线路在内部空间中难于控制，同时也更好地起到了环保、减少耗材的技术效果。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于LoRa通信的物联网管理建筑，其特征在于，包括放置物料的内部空间，所述内部空间的门禁位置设置一级读写器，所述一级读写器与网关连接通信连接，网关还与次级读写器通信连接，所述次级读写器包括RFID模块、LoRa通信模块、唤醒模块；

所述一级读写器用于对管理空间内出入的标签信息进行扫描，所述网关用于对标签信息进行解析，还用于向次级读写器发出唤醒信号，所述次级读写器的LoRa通信模块用于接收唤醒信号，还用于唤醒RFID模块。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa通信的物联网管理建筑，其特征在于，所述次级读写器的RFID模块用于采集所覆盖范围内的标签数据，发送给网关，所述网关还用于对标签数据进行统计。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa通信的物联网管理建筑，其特征在于，所述次级读写器为多个，在内部空间中均匀分布。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa通信的物联网管理建筑，其特征在于，所述次级读写器通过电池供电。