CN209488629U - 一种基于LoRa的物联网设备监管系统 - Google Patents

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何长鸿
邓茜
张卫华
秦浩钧
王佳宁
易诗雨
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Abstract

本实用新型具体涉及一种基于LoRa的物联网设备监管系统,包括:电源模块、数据采集终端、LoRa网关、云端服务器;其中,所述数据采集终端中集成了火灾检测传感器和报警器、六合一空气质量检测传感器,用于数据采集;所述电源模块用于为系统供电;所述数据采集终端的数据输出端基于LoRa无线网络分别与所述LoRa网关的数据采集端口通讯连接;所述LoRa网关与所述云端服务器基于无线网络双向通讯连接。本系统通过小规模的LoRa组网技术,将传感器采集到的数据发送到LoRa网关,再由网关上传到云服务器,并通过移动终端中的app等平台可视化将信息地展现出来,以实现用户对监测地点的实时化监管;并采用单信道sx1278通信模块作为LoRa网关,可实现成本的最低化。

Description

一种基于LoRa的物联网设备监管系统
技术领域
本实用新型涉及一种物联网监管技术,特别是一种基于LoRa的物联网设备监管系统。
背景技术
LoRa作为最有发展前景的低功耗广域网通信技术之一,相较于传统的通信技术,其优势主要体现在以下几个方面:1、在改善接收的灵敏度的同时,降低了功耗;2、基于该技术的网关/集中控制器支持多信道多数据速率的并行处理,系统容量大;3、传输距离远且抗干扰能力强。目前,现有的设备监管系统在数据传输方面大多采用wifi、蓝牙等模块,这些模块相较与LoRa,存在传输距离近、传输不够稳定等缺点,对于离散的、远距离分布的仪器管理很困难。尽管LoRa无线模块也逐步应用于无线传感网络中,但是现有的LoRa组网技术适用于大规模组网需求,因此基于LoRa技术的监管设备多应用于工业环境中,而低成本、小型化LoRa组网技术尚不成熟,因而目前基于LoRa无线网络的小区安全管理系统还比较欠缺。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于:针对现有技术存在的问题,提供一种LoRa的物联网设备监管系统,通过建立统一的小规模的LoRa组网技术,将终端传感器采集到的有效数据收集到LoRa网关,再由网关上传到云服务器,并将采集到的信息通过移动终端中的web、app等平台可视化地展现出来,以完成用户对需监测地点情况的实时智能化监管。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种基于LoRa的物联网设备监管系统,包括:电源模块、数据采集终端、LoRa网关、云端服务器;其中,所述数据采集终端中集成了火灾检测传感器和报警器、六合一空气质量检测传感器,用于数据采集;
其中,所述电源模块的电源输出端口分别与所述数据采集终端、LoRa网关的供电端口电连接;
所述数据采集终端的数据输出端基于LoRa无线网络分别与所述LoRa网关的数据采集端口通讯连接;所述LoRa网关与所述云端服务器基于无线网络双向通讯连接。
优选的,一种基于LoRa的物联网设备监管系统中,所述数据采集终端为单信道的sx1278芯片。
优选的,一种基于LoRa的物联网设备监管系统中,所述LoRa网关为单信道的sx1278芯片。
优选的,一种基于LoRa的物联网设备监管系统中,所述单信道的sx1278芯片的个数为2个,以形成上下行数据传输双通道。
优选的,一种基于LoRa的物联网设备监管系统中,所述LoRa网关被配置为每隔一分钟轮询一次数据采集终端采集的数据。
优选的,一种基于LoRa的物联网设备监管系统中,还包括移动终端,所述移动终端为手机、平板电脑或便携式计算机等一种或多种,所述移动终端通过移动互联网与云端服务器通讯连接。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1、通过建立统一的小规模的LoRa组网技术,将终端传感器采集到的有效数据收集到LoRa网关,再由网关上传到云服务器,并将采集到的信息通过移动终端中的web、app等平台可视化地展现出来,以完成用户对需监测地点情况的实时智能化监管;
2、采用单信道sx1278通信模块,可实现成本的最低化。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图标记:1-电源模块、2-数据采集终端、3-LoRa网关、4-云端服务器。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1
图1示出了本实用新型示例性实施例的一种基于LoRa的物联网设备监管系统,包括:
电源模块1、数据采集终端2、LoRa网关3、云端服务器4;其中,所述数据采集终端2中集成了火灾检测传感器和报警器、六合一空气质量检测传感器,用于数据采集;
其中,所述电源模块1的电源输出端口分别与所述数据采集终端2、LoRa网关3的供电端口电连接;
所述数据采集终端2的数据输出端基于LoRa无线网络分别与所述LoRa网关3的数据采集端口通讯连接;所述LoRa网关3与所述云端服务器4基于无线网络双向通讯连接。
具体的,在本实施例中,我们选用单信道通信的低成本sx1278芯片作为我们的LoRa网关3。在管理规模较小、数据采集终端采集数据较少、信号稳定的情况下,网关采用单信道的sx1278通信模块,可最低化管理成本。而当数据采集终端数量过大,传输距离较远时,使用单通道的LoRa网关无法避免上行和下行相同信道干扰问题,则可在网关处使用两个sx1278模块,从而实现上下行双通道传输。当网关向数据采集终端(数据采集终端也可采用sx1278芯片)向发送同步请求时,使用信道1传输,数据采集终端接受到请求后使用信道2将数据上传至网关。同时给数据采集终端设定好时间,并使其周期性的开启LoRa无线网络发送其采集到的数据信息给网关,网关接收到信息后发回时钟数据同步信号。每一次数据同步中,数据采集终端的时钟得以修正。同步结束终端即进入休眠状态以降低功耗。
数据采集终端2采集的数据有火灾探测与空气检测等,集成了火灾检测传感器和报警器、六合一空气质量检测传感器(一种集CO2、PM2.5/10、温度、湿度、TVOC及甲醛的于一体的综合型空气质量传感器)等传感器,并且还可根据现场需要增加相应的传感器,数据采集终端的每个数据节点以LoRa网关的唯一识别码作为网关识别它们的标识号。数据采集终端实时获取传感器的数据,如果数据没有出现异常,则等待网关轮询到该数据节点时向网关发送数据,如果数据出现异常,例如检测到烟雾异常、起火,数据采集终端则立即向网关上报异常信息并触发报警器。
网关每隔一分钟轮询各终端节点一次,即向终端节点广播发送带有终端节点标识号的数据包。终端节点收到数据包先进行解析,若解析出的标识与该节点不匹,则不做响应,若解析出的标识为该节点标识,则将此时传感器获得的数据上传给网关,网关收到后将数据存下来并轮询下一个节点。当LoRa网关把所有数据采集终端的数据节点轮询过一遍后(完成各个传感器的数据采集后),将所有节点的数据以键值对的形式通过WiFi上传给云端服务器,云端服务器将数据存入数据库。进一步的,用户可使用移动终端(包括手机、平板电脑或便携式计算机等)通过移动互联网连接到云端服务器,通过web、APP等页面实时获取监测地点的实时信息。同时当传感器采集的数据发生异常,即数据采集终端的数据节点处发生异常的时候,数据采集终端立即主动向网关上报异常信息,例如,检测起火异常,网关在接收到起火消息后,立即将该节点上报的数据上传给云端服务器,PC端与手机端收到起火信息,则立即在地图相应位置以可视化的方式显示起火标志,用户即可实时获取到该异常警报。
在上述实例的基础上,数据采集终端2连接的传感器还可以根据需求进行增加或更改,例如增加视频摄像装置、RFID故障定位装置等,以进一步确保被监控系统的有效监控。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于LoRa的物联网设备监管系统,其特征在于,包括:电源模块、数据采集终端、LoRa网关、云端服务器;其中,所述数据采集终端中集成了火灾检测传感器和报警器、六合一空气质量检测传感器,用于数据采集;
其中,所述电源模块的电源输出端口分别与所述数据采集终端、LoRa网关的供电端口电连接;
所述数据采集终端的数据输出端基于LoRa无线网络分别与所述LoRa网关的数据采集端口通讯连接;所述LoRa网关与所述云端服务器基于无线网络双向通讯连接。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数据采集终端为单信道的sx1278芯片。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述LoRa网关为单信道的sx1278芯片。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述单信道的sx1278芯片的个数为2个,以形成上下行数据传输双通道。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述LoRa网关被配置为每隔一分钟轮询一次数据采集终端采集的数据。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括移动终端,所述移动终端为手机、平板电脑或便携式计算机等一种或多种,所述移动终端通过移动互联网与云端服务器通讯连接。
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