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

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。