CN209913815U - 一种基于lora通信的无线物联采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于lora通信的无线物联采集装置，采用的网关模块包括处理器、lora发射机、lora接收机，处理器还连接有UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路，lora接收机的输入信号单独对应UART_RX信号输出电路信号，UART_TX信号输入电路信号单独对应lora发射机的输出信号，UART_TX信号端和UART_RX与服务器连接进行通讯，让网关的收发信息分别独立进行，收发可同时进行互不干扰，并且结合终端节点模块的lora串口透传通信模块实现了节点抗干扰的点对点信息传输，避免了当节点采集数据的终端数量非常多容易出现数据混乱，影响正常的数据采集的问题。

Description

一种基于lora通信的无线物联采集装置

技术领域

本实用新型属于物联信息采集装置技术领域，具体涉及一种基于lora通信的无线物联采集装置。

背景技术

lora的相关技术具有功耗低，连接数量大，时延低，网络覆盖广等特点，可以解决目前无线产品在距离、功耗方面的瓶颈。随着物联网技术的发展，LoRa网络由于易于建设和部署，已成为当前最为普遍应用的物联网专用网络通信技术。

因为lora物联网应用是碎片化的，布署lora网络时，采集数据的终端分布在各个不同的位置和区域，目前的lora无线物联采集网关的收发数据通常是采用一个通道，当节点采集数据的终端数量非常多的时候，就容易出现数据混乱，影响正常的数据采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：解决目前lora无线物联采集的收发数据通常是采用一个通道，当节点采集数据的终端数量非常多的时候，就容易出现数据混乱，影响正常的数据采集的问题，提出了一种基于lora通信的无线物联采集装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于lora通信的无线物联采集装置，包括网关模块和终端节点模块，

网关模块包括处理器，处理器连接有lora发射机和lora接收机，处理器还连接有UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路，lora接收机的输入信号单独对应UART_RX信号输出电路信号，UART_TX信号输入电路信号单独对应lora发射机的输出信号；

终端节点模块包括处理器，处理器连接有lora串口透传通信模块和采集数据的终端，lora串口透传通信模块与lora发射机和lora接收机进行通讯，所述网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器连接进行通讯。

进一步，所述UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路都采用一个电平转换芯片进行连接，电路为：电平转换芯片的驱动器输入端连接服务器的TXD信号端，电平转换芯片的接收器输出端连接服务器的RXD信号端，电平转换芯片的C1+端和C1-端之间连接一个电容，电平转换芯片的C2+端和C1-端之间连接一个电容，电平转换芯片的VDD端通过连接一个电容接地，VCC端连接电源，同时通过连接一个电容接地，电平转换芯片的VEE端通过连接一个电容接地，电平转换芯片的驱动器输出端连接网关模块处理器的UART_RX端，电平转换芯片的接收器输入端连接网关模块处理器的UART_TX端。

进一步，所述网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器通过RS485接口进行连线。

进一步，所述终端节点模块的处理器与采集数据的终端通过RS485接口进行连线。

进一步，所述网关模块采用集成有发射机和接收机的SX1301与处理器连接。

进一步，所述终端节点模块和网关模块的处理器采用STM32。

进一步，所述终端节点模块的lora串口透传通信模块采用AUG-KL8。

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、本实用新型中，采用的网关模块包括处理器、lora发射机、lora接收机，处理器还连接有UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路，lora接收机的输入信号单独对应UART_RX信号输出电路信号，UART_TX信号输入电路信号单独对应lora发射机的输出信号，UART_TX信号端和UART_RX与服务器连接进行通讯，让网关的收发信息分别独立进行，收发可同时进行互不干扰，并且结合终端节点模块的lora串口透传通信模块实现了节点抗干扰的点对点信息传输，避免了当节点采集数据的终端数量非常多容易出现数据混乱，影响正常的数据采集的问题。

2、本实用新型中，网关模块采用集成有发射机和接收机的SX1301与处理器连接，视距覆盖距离广，接收灵敏度高，可灵活快速部署lora网络。

3、本实用新型中，网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器通过RS485接口进行连线，终端节点模块的处理器与采集数据的终端通过RS485接口进行连线，可以保证网关与服务器的高效通讯以及节点采集数据的准确率和高效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型装置框图；

图2是本实用新型UART_RX和UART_TX信号的电路示意图。

具体实施方式

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发明，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实用新型较佳实施例提供的一种基于lora通信的无线物联采集装置，如图1所示，包括网关模块和终端节点模块，

网关模块包括处理器，处理器连接有lora发射机和lora接收机，处理器还连接有UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路，lora接收机的输入信号单独对应UART_RX信号输出电路信号，UART_TX信号输入电路信号单独对应lora发射机的输出信号；

终端节点模块包括处理器，处理器连接有lora串口透传通信模块和采集数据的终端，lora串口透传通信模块与lora发射机和lora接收机进行通讯，所述网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器连接进行通讯。

进一步，所述UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路都采用一个电平转换芯片进行连接，如图2所示，电路为：电平转换芯片的驱动器输入端连接服务器的TXD信号端，电平转换芯片的接收器输出端连接服务器的RXD信号端，电平转换芯片的C1+端和C1-端之间连接一个电容，电平转换芯片的C2+端和C1-端之间连接一个电容，电平转换芯片的VDD端通过连接一个电容接地，VCC端连接电源，同时通过连接一个电容接地，电平转换芯片的VEE端通过连接一个电容接地，电平转换芯片的驱动器输出端连接网关模块处理器的UART_RX端，电平转换芯片的接收器输入端连接网关模块处理器的UART_TX端。

进一步，所述网关模块的处理器采用STM32，采用集成有发射机和接收机的SX1301与处理器连接，视距覆盖距离广，接收灵敏度高，可灵活快速部署lora网络。

进一步，所述终端节点模块的处理器采用STM32。

进一步，所述终端节点模块的lora串口透传通信模块采用AUG-KL8。

数据采集部分由终端节点模块的处理器(STM32)、lora串口透传通信模块和采集数据的终端组成。采集数据的终端用于采集现场数据，通过有线或无线将采集到的数据传给处理器(STM32)，处理器(STM32)，负责数据处理及控制lora串口透传通信模块收发数据，lora串口透传通信模块在接收数据后通过LoRaWAN协议将数据发出。

终端节点模块和网关模块之间的通信协议是LoRaWAN协议，这种协议是基于异步ALONA协议并在此基础上添加其它lora无线特有的一些通信技术，这些组成了LoRa的无线传输部分。

SX1301是网关部分的基带芯片，通过SX1301和处理器构成了lora的数据收发网关，此处集成SX1301的射频模块接收工作范围内节点发送的数据，经处理器处理后，通过各类协议(有线或无线)将收受到的数据传给电脑或云服务器，以便对数据进一步处理。

本实用新型中，采用的网关模块包括处理器、lora发射机、lora接收机，处理器还连接有UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路，lora接收机的输入信号单独对应UART_RX信号输出电路信号，UART_TX信号输入电路信号单独对应lora发射机的输出信号，UART_TX信号端和UART_RX与服务器连接进行通讯，让网关的收发信息分别独立进行，收发可同时进行互不干扰，并且结合终端节点模块的lora串口透传通信模块实现了节点抗干扰的点对点信息传输，避免了当节点采集数据的终端数量非常多容易出现数据混乱，影响正常的数据采集的问题。

实施例2

本实用新型较佳实施例在实施例一的基础上，进一步，所述网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器通过RS485接口进行连线，所述终端节点模块的处理器与采集数据的终端通过RS485接口进行连线，可以保证网关与服务器的高效通讯以及节点采集数据的准确率和高效。

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 (7)

1.一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：包括网关模块和终端节点模块，

网关模块包括处理器，处理器连接有lora发射机和lora接收机，处理器还连接有UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路，lora接收机的输入信号单独对应UART_RX信号输出电路信号，UART_TX信号输入电路信号单独对应lora发射机的输出信号；

终端节点模块包括处理器，处理器连接有lora串口透传通信模块和采集数据的终端，lora串口透传通信模块与lora发射机和lora接收机进行通讯，所述网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器连接进行通讯。

2.根据权利要求1所述的一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：所述UART_RX信号输出电路和UART_TX信号输入电路都采用一个电平转换芯片进行连接，电路为：电平转换芯片的驱动器输入端连接服务器的TXD信号端，电平转换芯片的接收器输出端连接服务器的RXD信号端，电平转换芯片的C1+端和C1-端之间连接一个电容，电平转换芯片的C2+端和C1-端之间连接一个电容，电平转换芯片的VDD端通过连接一个电容接地，VCC端连接电源，同时通过连接一个电容接地，电平转换芯片的VEE端通过连接一个电容接地，电平转换芯片的驱动器输出端连接网关模块处理器的UART_RX端，电平转换芯片的接收器输入端连接网关模块处理器的UART_TX端。

3.根据权利要求1所述的一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：所述网关模块的UART_TX信号端和UART_RX与服务器通过RS485接口进行连线。

4.根据权利要求1所述的一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：所述终端节点模块的处理器与采集数据的终端通过RS485接口进行连线。

5.根据权利要求1所述的一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：所述网关模块采用集成有发射机和接收机的SX1301与处理器连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：所述终端节点模块和网关模块的处理器采用STM32。

7.根据权利要求1所述的一种基于lora通信的无线物联采集装置，其特征在于：所述终端节点模块的lora串口透传通信模块采用AUG-KL8。

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