RU2770903C1 - Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server - Google Patents

Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server Download PDF

Info

Publication number
RU2770903C1
RU2770903C1 RU2020138181A RU2020138181A RU2770903C1 RU 2770903 C1 RU2770903 C1 RU 2770903C1 RU 2020138181 A RU2020138181 A RU 2020138181A RU 2020138181 A RU2020138181 A RU 2020138181A RU 2770903 C1 RU2770903 C1 RU 2770903C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
application server
server
base station
edge server
lora
Prior art date
Application number
RU2020138181A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Евгеньевич Самуйлов
Аммар Саллех Али Мутханна
Абдукодир Абдукаримович Хакимов
Original Assignee
Константин Евгеньевич Самуйлов
Аммар Саллех Али Мутханна
Абдукодир Абдукаримович Хакимов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Евгеньевич Самуйлов, Аммар Саллех Али Мутханна, Абдукодир Абдукаримович Хакимов filed Critical Константин Евгеньевич Самуйлов
Priority to RU2020138181A priority Critical patent/RU2770903C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770903C1 publication Critical patent/RU2770903C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: communication.SUBSTANCE: invention relates to a method for networking between a wireless apparatus and a remote application server. Networking between each wireless apparatus and the base station serving said apparatuses is implemented on the basis of the LoRaWAN protocol. At least one LoRa wireless apparatus is taken off the reduced power consumption mode, a network packet is formed thereon and sent from this apparatus to the edge server, from which a reception confirmation is directed to each apparatus in response, following by returning the apparatus to the reduced power consumption mode. The edge server is equipped with the application server functions required to process useful information from the received network packet, and is located closer to the base station serving the wireless apparatuses than the application server. The processed information is periodically sent from the edge server to the application server.EFFECT: reduction in the energy consumption of the LoRa wireless apparatus due to a reduction in the reception and transmission time.5 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области коммуникационных технологий, а именно к способам сетевого взаимодействия между беспроводным устройством и удаленным сервером приложения. Изобретение может быть использовано в распределенных сетях телеметрии, межмашинного взаимодействия, интернета вещей.The present invention relates to the field of communication technologies, namely to methods of network interaction between a wireless device and a remote application server. The invention can be used in distributed telemetry networks, machine-to-machine interaction, the Internet of things.

Уровень техникиState of the art

Известен подход к оптимизации энергопотребления устройств LoRa, описанный в работе Ragnoli M. et al. An Autonomous Low-Power LoRa-Based Flood-Monitoring System // Journal of Low Power Electronics and Applications. – 2020. – Т. 10. – №. 2. – С. 15. В этой работе описаны устройства LoRa, питание которых обеспечено посредством аккумулятора или солнечных панелей, при этом каждое устройство состоит из модуля датчика и модуля передатчика LoRa. При начальных условиях модуль датчика активен, а модуль передатчика введен в спящий режим. Модуль передатчика переходит в активный режим только при появлении определенного значения на модуле датчика. Таким образом достигается уменьшение сеансов связи, предполагающих отправку сетевых пакетов от передатчика на базовую станцию.There is a known approach to optimizing the power consumption of LoRa devices, described in the work of Ragnoli M. et al. An Autonomous Low-Power LoRa-Based Flood-Monitoring System // Journal of Low Power Electronics and Applications. - 2020. - T. 10. - No. 2. – P. 15. This paper describes LoRa devices powered by a battery or solar panels, with each device consisting of a sensor module and a LoRa transmitter module. Under initial conditions, the sensor module is active and the transmitter module is put into sleep mode. The transmitter module only enters active mode when a certain value appears on the sensor module. Thus, a reduction in communication sessions is achieved, involving the sending of network packets from the transmitter to the base station.

Известна модель работы устройства LoRa, описанная в работе Bouguera T. et al. Energy consumption model for sensor nodes based on LoRa and LoRaWAN // Sensors. – 2018. – Т. 18. – №. 7. – С. 2104. В описанном подходе оценивают потребляемую мощность каждого датчика, затем создают полную энергетическую модель, учитывающую затраты датчиков на связь и сравнивают различные режимы LoRaWAN для этой модели, после чего осуществляется выбор режима работы устройства, при котором потребляется минимальное количество энергии, в зависимости от объема данных, которые требуется передать. Модель учитывает тип датчика, тип подключения (AC/DC), тип чипа LoRa, класс авторизации, фактор распространения (SF). Выходными данными являются тонкая настройка мощности передатчика, выбор фактора распространения и полосы пропускания.A known model of the LoRa device, described in the work of Bouguera T. et al. Energy consumption model for sensor nodes based on LoRa and LoRaWAN // Sensors. - 2018. - T. 18. - No. 7. - S. 2104 . In the described approach, the power consumption of each sensor is estimated, then a complete energy model is created that takes into account the costs of sensors for communication and different LoRaWAN modes are compared for this model, after which the device operation mode is selected, which consumes the minimum amount of energy, depending on the amount of data, to be transferred. The model takes into account sensor type, connection type (AC/DC), LoRa chip type, authorization class, propagation factor (SF). The output is the fine tuning of the transmitter power, the choice of propagation factor and bandwidth.

Известно беспроводное устройство LoRa, раскрытое в патенте РФ на полезную модель № 187822 (дата приоритета 22.10.2018, МПК G01F 1/00). Известное устройство представляет собой датчик газа, на котором показания о расходе газа упаковывают в пакеты протокола LoRaWAN и отправляют их в модем LoRa, который встроен в датчик. Модем направляет пакеты на базовую станцию через радиочастотный канал связи. В ответ на принятый пакет базовая станция направляет пакет подтверждения приема на модем датчика. Модем работает в режиме передачи краткие промежутки времени, после которых открывается временное окно на прием данных, остальное время модем LoRa находится в спящем режиме. Однако способ работы этого датчика характеризуется недостаточной надежностью информационного обмена между датчиком и сервером приложения, ответственным за обработку данных телеметрии. Подтверждение приема сообщения базовой станцией не гарантирует успешной доставки этого сообщения на удаленный сервер. Потеря сообщения в сети между базовой станцией и сервером негативно влияет на процесс мониторинга показаний датчика. Датчик может вернуться в режим сниженного энергопотребления в случае получения подтверждения от базовой станции, но не от сервера приложения, на котором ведется учет его показаний.A LoRa wireless device is known, disclosed in the RF utility model patent No. 187822 (priority date 10/22/2018, IPC G01F 1/00). The known device is a gas sensor, on which gas flow readings are packed into LoRaWAN protocol packets and sent to the LoRa modem, which is built into the sensor. The modem sends packets to the base station via an RF link. In response to the received packet, the base station sends an acknowledgment packet to the sensor modem. The modem operates in the transmission mode for short periods of time, after which a time window opens for receiving data, the rest of the time the LoRa modem is in sleep mode. However, the method of operation of this sensor is characterized by insufficient reliability of information exchange between the sensor and the application server responsible for processing telemetry data. An acknowledgment of a message by the base station does not guarantee successful delivery of the message to the remote server. The loss of a message in the network between the base station and the server negatively affects the process of monitoring the sensor readings. The sensor may return to low power mode if it receives confirmation from the base station, but not from the application server that keeps track of its readings.

Раскрытие сущности изобретениеDisclosure of the essence of the invention

Техническая задача, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в обеспечении надежного сетевого взаимодействия между беспроводным устройством LoRa и сервером приложения.The technical problem underlying the present invention is to provide reliable network communication between the LoRa wireless device and the application server.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в снижении потребления энергии беспроводным устройством LoRa за счет сокращения времени приема-передачи.The technical result achieved by the implementation of the present invention is to reduce the power consumption of the LoRa wireless device by reducing the time of reception and transmission.

Дополнительный технический результат – увеличение срока службы этого беспроводного устройства.An additional technical result is an increase in the service life of this wireless device.

Изобретение раскрывает способ сетевого взаимодействия между по меньшей мере одним беспроводным устройством и удаленным сервером приложения, в котором сетевое взаимодействие между каждым беспроводным устройством и обслуживающей их базовой станцией реализовано на базе протокола LoRaWAN. В заявленном способе выводят по меньшей мере одно беспроводное устройство LoRa из режима сниженного энергопотребления, формируют на нем сетевой пакет и направляют его от этого устройства на граничный сервер, с которого в ответ каждому устройство направляют подтверждение приема, после получения которого на этом устройстве его возвращают в режим сниженного энергопотребления. Граничный сервер снабжен функциями сервера приложения, необходимыми для обработки полезной информации из полученного сетевого пакета и размещен ближе к базовой станции, обслуживающей беспроводные устройства, чем сервер приложения. Периодически с граничного сервера направляют обработанную информацию на сервер приложения. The invention discloses a network communication method between at least one wireless device and a remote application server, in which the network communication between each wireless device and the base station serving them is based on the LoRaWAN protocol. In the claimed method, at least one LoRa wireless device is taken out of the low power mode, a network packet is formed on it and sent from this device to the edge server, from which, in response to each device, an acknowledgment is sent, after receiving which on this device it is returned to low power mode. The edge server is equipped with the functions of the application server necessary to process useful information from the received network packet and is located closer to the base station serving wireless devices than the application server. Periodically, the processed information is sent from the edge server to the application server.

Вывод устройств LoRa из режима сниженного энергопотребления может быть осуществлен в соответствии с предопределенным расписанием.Wake-up of LoRa devices from low power mode can be done according to a predefined schedule.

Обработанная информация, которую направляют от граничного сервера на сервер приложения, может быть представлена в агрегированном виде, учитывающим информацию от нескольких устройств одновременно.The processed information that is sent from the edge server to the application server can be presented in an aggregated form, taking into account information from several devices at the same time.

Граничный сервер может быть реализован на базе технологии MEC.The edge server can be implemented on the basis of MEC technology.

Сервер приложения может быть представлен облачным сервером.The application server may be represented by a cloud server.

Под термином «MEC» понимается технология граничный вычислений Mobile EDGE Computing.The term "MEC" refers to the edge computing technology of Mobile EDGE Computing.

Под термином «LoRa» понимается сетевой протокол Long Range, являющийся протоколом физического уровня в модели ISO/OSI. The term "LoRa" refers to the Long Range network protocol, which is a physical layer protocol in the ISO/OSI model.

Под термином «LoRaWAN» понимается набор сетевых протоколов Long Range low-power wide-area network, являющихся протоколами высших уровней в модели ISO/OSI.The term "LoRaWAN" refers to a set of network protocols Long Range low-power wide-area network, which are the highest layer protocols in the ISO / OSI model.

Термин «устройство LoRa» относится к произвольному устройству, поддерживающему протоколы LoRa/LoRaWAN.The term "LoRa device" refers to an arbitrary device that supports the LoRa/LoRaWAN protocols.

Спецификации протоколов LoRa/LoRaWAN разрабатываются и поддерживаются организацией LoRa Alliance, Inc.The LoRa/LoRaWAN protocol specifications are developed and maintained by the LoRa Alliance, Inc.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

ФИГ.1 схематически иллюстрирует вычислительную сеть, обеспечивающую взаимодействие между беспроводными устройствами и сервером приложения;FIG. 1 schematically illustrates a computer network enabling communication between wireless devices and an application server;

ФИГ.2 схематически иллюстрирует последовательность сетевого взаимодействия между беспроводным устройством, базовой станцией, граничным сервером и сервером приложения;FIG. 2 schematically illustrates the sequence of network communication between a wireless device, a base station, an edge server, and an application server;

ФИГ.3 схематически иллюстрирует уровень силы тока на беспроводном устройстве при информационном обмене.FIG. 3 schematically illustrates the level of current on a wireless device during communication.

Описание варианта осуществления изобретенияDescription of an embodiment of the invention

В соответствии с ФИГ.1, вычислительная сеть объединяет беспроводные устройства 101 и обслуживающую их базовую станцию 102, которая выступает шлюзом для доступа к сети Интернет 103. Вблизи базовой станции расположен и подключен к ней граничный сервер 104. Посредством сети Интернет 103 базовая станция и граничный сервер 103 подключены к серверу приложения 105.In accordance with FIG.1, the computer network combines wireless devices 101 and the base station 102 serving them, which acts as a gateway for accessing the Internet 103. Near the base station, an edge server 104 is located and connected to it. Through the Internet 103, the base station and the edge the server 103 are connected to the application server 105.

Беспроводное устройство LoRa 101 состоит непосредственно из устройства, которое выполняет произвольную функцию, модема, поддерживающего модуляцию/демодуляцию сообщений в соответствии с сетевыми протоколами LoRa/LoRaWAN, и радиочастотного приемопередатчика. Примером такого устройства может являться цифровой датчик, соответственно, полезная информация, передаваемая от этого устройства, представлена показаниями датчика. Установка датчиков обычно осуществляется в местах, где подведение к нему электропитания затруднительно. Поэтому датчик как правило снабжен автономным электропитанием от встроенной в него батареи. Срок службы датчика напрямую зависит от длительности его нахождения в режиме сниженного энергопотребления. Чем меньшим по длительности является его активный режим, в котором датчик открывает окно приема-передачи, тем дольше он прослужит без необходимости замены батареи.The LoRa 101 wireless device consists directly of a device that performs an arbitrary function, a modem that supports message modulation / demodulation in accordance with the LoRa / LoRaWAN network protocols, and an RF transceiver. An example of such a device can be a digital sensor, respectively, useful information transmitted from this device is represented by sensor readings. The installation of sensors is usually carried out in places where it is difficult to supply power to it. Therefore, the sensor is usually supplied with an autonomous power supply from a battery built into it. The lifespan of a sensor is directly related to how long it is in the low power mode. The shorter its active mode, in which the sensor opens the receive-transmit window, the longer it will last without the need to replace the battery.

Особенность протоколов LoRa/LoRaWAN состоит в высокой дальности поддерживаемого радиоканала между устройством 101 и базовой станцией 102, вплоть до нескольких километров при обслуживании одной базовой станцией, что позволяет снимать данные телеметрии на труднодоступных участках мониторинга. Однако увеличение расстояния, на котором устройства могут взаимодействовать с базовой станцией 102, влечет за собой снижение скорости передачи данных и стабильности сетевого соединения. Обычная скорость передачи данных для сети LoRaWAN составляет 300 бит/сек – 5,5 Кбит/сек, что является приемлемым диапазоном значений для сетей телеметрии, межмашинного взаимодействия, в которых обмен данными характеризуется низкой интенсивностью. Источниками сообщений как правило выступают датчики, которым необходимо передать свои показания для их последующего учета, обработки. Большую часть времени датчики находятся в режиме сниженного энергопотребления, открывая окно информационного обмена только для отправки сообщения и получения подтверждения о его получении. Обмен происходит один или несколько раз в сутки. В результате технология обмена сообщениями на базе LoRaWAN становится менее энергетически затратной в сравнении с другими беспроводными технологиями связи, например, WiFi или LTE, которые могут обеспечить большую пропускную способность для канала связи, но работают на меньших расстояниях.A feature of the LoRa / LoRaWAN protocols is the high range of the supported radio channel between the device 101 and the base station 102, up to several kilometers when served by one base station, which allows you to take telemetry data in hard-to-reach monitoring areas. However, increasing the distance at which devices can communicate with the base station 102 entails a decrease in data transfer rate and stability of the network connection. The typical data rate for the LoRaWAN network is 300 bps - 5.5 Kbps, which is an acceptable range for telemetry networks, machine-to-machine communication, in which data exchange is characterized by low intensity. As a rule, the sources of messages are sensors that need to transmit their readings for their subsequent accounting and processing. Most of the time, the sensors are in a low power mode, opening the traffic window only to send a message and receive an acknowledgment that it has been received. The exchange takes place one or more times a day. As a result, LoRaWAN-based messaging technology becomes less energy-consuming compared to other wireless communication technologies, such as WiFi or LTE, which can provide more bandwidth for the communication channel, but operate at shorter distances.

Базовая станция 102, обслуживающая устройства 101, работает в том же диапазоне частот, что и устройства 101. В случае применения нескольких базовых станций 102 для обслуживания большого количества устройств 101, в сети может быть предусмотрен сетевой сервер, управляющий работой базовых станций 102. Базовая станция 102 модулирует сетевые пакеты с заголовками протокола LoRaWAN в сетевые пакеты для передачи по каналам связи Ethernet или LTE, по которым такие пакеты направляют на граничный сервер 104.The base station 102 serving the devices 101 operates in the same frequency range as the devices 101. In the case of using several base stations 102 to serve a large number of devices 101, a network server can be provided in the network that controls the operation of the base stations 102. Base station 102 modulates network packets with LoRaWAN protocol headers into network packets for transmission over Ethernet or LTE links, over which such packets are sent to the edge server 104.

Граничный сервер 104 снабжен функциями сервера приложения 105, которые необходимы для обработки полезной информации из полученных сетевых пакетов. Для этого сервер 104 может быть реализован посредством технологии контейнеризации, например, Docker, для виртуального воспроизведения сервисов сервера приложения 105, который является «облачным» сервером. Помимо этого, расстояние от базовой станции 102 до граничного сервера 104 меньше, чем до сервера приложения 105. Предпочтительно, граничный сервер 104 реализует концепцию «граничных вычислений», в рамках которой виртуализированные сервисы облачного сервера 105 размещают непосредственно вблизи потоков генерации данных, на границе инфраструктуры оператора связи.The edge server 104 is provided with the functions of the application server 105 that are necessary to process payload information from the received network packets. To this end, the server 104 may be implemented through a containerization technology, such as Docker, to virtually replicate the services of the application server 105, which is a "cloud" server. In addition, the distance from the base station 102 to the edge server 104 is less than the distance to the application server 105. Preferably, the edge server 104 implements the concept of "edge computing", in which the virtualized services of the cloud server 105 are located directly near the data generation streams, at the edge of the infrastructure telecom operator.

В соответствии с ФИГ.2, сетевое взаимодействие осуществляют следующим образом.In accordance with FIG.2, networking is carried out as follows.

Устройство 101 выводят из режима сниженного энергопотребления, формируют на нем сетевой пакет 201 и направляют 202 его на базовую станцию 102, выступающую шлюзом LoRaWAN. Базовая станция 102, обработав пакет 201 на физическом/канальном уровне, направляет 203 его на граничный сервер 104. Сервер 104 формирует подтверждение приема и направляет 204 его в ответ на базовую станцию 102, которая обрабатывает сетевой пакет и направляет 205 его на устройство 101. Устройство 101, получив подтверждение приема, возвращается в режим сниженного энергопотребления. Периодически с граничного сервера 104 направляют обработанную информацию на сервер приложения 105, таким образом синхронизируя информацию на каждом из них. Соответственно, решается задача сетевого взаимодействия между устройством 101 и сервером приложения 105, работающим в «облаке».The device 101 is brought out of the low power mode, a network packet 201 is formed on it and sent 202 to the base station 102 acting as a LoRaWAN gateway. The base station 102, having processed the packet 201 at the physical/link layer, sends 203 it to the edge server 104. The server 104 generates an acknowledgment and sends 204 it in response to the base station 102, which processes the network packet and sends 205 it to the device 101. Device 101, having received confirmation of receipt, returns to the reduced power mode. Periodically, the edge server 104 sends the processed information to the application server 105, thus synchronizing the information on each of them. Accordingly, the problem of network communication between the device 101 and the application server 105 operating in the cloud is solved.

Информационный обмен, обеспеченный через граничный сервер 104, позволяет снизить значение для времени приема-передачи, затраченного на отправку сообщения от базовой станции 102 к адресату и получения подтверждения приема. Непосредственным адресатом сообщения в сети, проиллюстрированной ФИГ.1, является граничный сервер 104, а не сервер приложения 105. Обработка информации от устройства 101 осуществляется вблизи обслуживающей его базовой станции 102, без необходимости пересылки сообщения на сервер 105 через сеть WAN 103, что всегда увеличивает время приема-передачи. Соответственно, чем меньше значение времени приема-передачи, тем меньше устройство 101 проводит в ожидании подтверждения приема прежде, чем вернуться в режим сниженного энергопотребления.Information exchange provided through the edge server 104 allows you to reduce the value for the round-trip time spent on sending a message from the base station 102 to the destination and receiving an acknowledgment. The direct destination of the message in the network illustrated in FIG. 1 is the edge server 104, not the application server 105. The processing of information from the device 101 is carried out near the base station 102 serving it, without the need to forward the message to the server 105 through the WAN 103, which always increases time of transmission. Accordingly, the shorter the round-trip time value, the less the device 101 spends waiting for an acknowledgment before returning to the power-down mode.

ФИГ.3 схематически иллюстрирует значения силы тока на устройстве 101. Когда устройство 101 находится в режиме сниженного энергопотребления, то значение силы тока на нем является минимальным. Увеличение этого значения происходит при выполнении устройством 101 функции 301, например, измерений учетных показателей. После выполнения функции, устройство открывает временное окно 302 приема-передачи, направляет сетевой пакет и ожидает 303 получения подтверждения приема от адресата. После получения подтверждения устройство возвращается обратно в режим сниженного энергопотребления, значение силы тока на нем, соответственно, возвращается на минимальный уровень. FIG. 3 schematically illustrates the current values of the device 101. When the device 101 is in the power-down mode, the current value of the device is at its minimum. An increase in this value occurs when the device 101 performs a function 301, for example, accounting measurements. After executing the function, the device opens a time window 302 of reception and transmission, sends a network packet and waits 303 to receive an acknowledgment from the destination. After receiving confirmation, the device returns back to the reduced power mode, the current value on it, respectively, returns to the minimum level.

Отметим, что ожидание ответа от сервера приложения 105 занимает большее время, чем в случае с ожиданием ответа от граничного сервера 104. В этом случае задержка получения ответа обуславливается в большей степени обменом на участке канала связи между устройством 101 и базовой станцией 102, исключая необходимость обращения к серверу 105 через сеть WAN 103. Таким образом, при осуществлении изобретения удается сократить период активности устройства 101 и уменьшить его энергопотребление.Note that waiting for a response from the application server 105 takes longer than waiting for a response from the edge server 104. In this case, the delay in receiving a response is due more to the exchange on the communication channel section between the device 101 and the base station 102, eliminating the need to call to the server 105 via the WAN 103. Thus, the implementation of the invention can reduce the period of activity of the device 101 and reduce its power consumption.

Claims (5)

1. Способ сетевого взаимодействия между по меньшей мере одним беспроводным устройством и удаленным сервером приложения, причем сетевое взаимодействие между каждым беспроводным устройством и обслуживающей их базовой станцией реализовано на базе протокола LoRaWAN, включающий шаги, на которых выводят по меньшей мере одно беспроводное устройство LoRa из режима сниженного энергопотребления, формируют на нем сетевой пакет и направляют его от этого устройства на граничный сервер, с которого в ответ устройству направляют подтверждение приема, после получения которого на этом устройстве его возвращают в режим сниженного энергопотребления, при этом граничный сервер снабжен функциями сервера приложения, необходимыми для обработки полезной информации из полученного сетевого пакета, и размещен ближе к базовой станции, обслуживающей беспроводные устройства, чем сервер приложения, периодически с граничного сервера направляют обработанную информацию на сервер приложения. 1. A method of network interaction between at least one wireless device and a remote application server, moreover, network interaction between each wireless device and the base station serving them is implemented on the basis of the LoRaWAN protocol, including steps at which at least one wireless LoRa device is deactivated reduced power consumption, form a network packet on it and send it from this device to the edge server, from which, in response, the device is sent an acknowledgment of receipt, after receiving which on this device it is returned to the low power consumption mode, while the edge server is equipped with the application server functions necessary to process useful information from the received network packet, and is located closer to the base station serving wireless devices than the application server, periodically send the processed information from the edge server to the application server. 2. Способ по п.1, в котором устройства LoRa выводят из режима сниженного энергопотребления в соответствии с предопределенным расписанием.2. The method of claim 1, wherein the LoRa devices are brought out of the low power mode according to a predetermined schedule. 3. Способ по п.1, в котором обработанную граничным сервером информацию направляют на сервер приложения в агрегированном виде, учитывающем информацию от нескольких устройств одновременно.3. The method according to claim 1, in which the information processed by the edge server is sent to the application server in an aggregated form, taking into account information from several devices simultaneously. 4. Способ по п.1, в котором граничный сервер реализован на базе технологии MEC.4. The method according to claim 1, wherein the edge server is based on MEC technology. 5. Способ по п.1, в котором сервер приложения представлен облачным сервером.5. The method of claim 1, wherein the application server is a cloud server.
RU2020138181A 2020-11-20 2020-11-20 Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server RU2770903C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138181A RU2770903C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138181A RU2770903C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770903C1 true RU2770903C1 (en) 2022-04-25

Family

ID=81306235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138181A RU2770903C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770903C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187822U1 (en) * 2018-10-22 2019-03-19 Открытое акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" (РЕЛЕРО) Gas meter with remote control function based on LoRa technology
US20190319868A1 (en) * 2019-06-25 2019-10-17 Intel Corporation Link performance prediction technologies
CN110351818A (en) * 2019-07-17 2019-10-18 杨鲲 The switching of LoRaWAN terminal work mode and control method, terminal and server
US20190349848A1 (en) * 2018-04-16 2019-11-14 Charter Communications Operating, Llc GATEWAY APPARATUS AND METHODS FOR WIRELESS IoT (INTERNET OF THINGS) SERVICES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190349848A1 (en) * 2018-04-16 2019-11-14 Charter Communications Operating, Llc GATEWAY APPARATUS AND METHODS FOR WIRELESS IoT (INTERNET OF THINGS) SERVICES
RU187822U1 (en) * 2018-10-22 2019-03-19 Открытое акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" (РЕЛЕРО) Gas meter with remote control function based on LoRa technology
US20190319868A1 (en) * 2019-06-25 2019-10-17 Intel Corporation Link performance prediction technologies
CN110351818A (en) * 2019-07-17 2019-10-18 杨鲲 The switching of LoRaWAN terminal work mode and control method, terminal and server

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Hoiydi Spatial TDMA and CSMA with preamble sampling for low power ad hoc wireless sensor networks
Ali et al. Energy efficient techniques for M2M communication: A survey
EP1578060A2 (en) Apparatus, system, and a method for radio communications
KR20110081724A (en) Method and apparatus of paging for high power saving reception mode m2m/mtc device communication in a mobile communication system
CN105554863A (en) Paging-based low-power consumption communication method and paging-based low-power consumption communication network
CN105119842B (en) The method that RTT parameters are set in tolerant network is interrupted
CN103052091B (en) A kind of method, Apparatus and system for adjusting the awake window time
CN109792688A (en) Manage the sleep cycle in wireless communication system
CN105722016A (en) Cooperative control method for transmitting power of gateway and terminals in hierarchical M2M network
KR20140071520A (en) Duty cycle control method and apparatus to mitigate latency for duty cycle based wireless low-power MAC
Wirges et al. Performance of TCP and UDP over narrowband internet of things (NB-IoT)
Hassan et al. MoT: A deterministic latency MAC protocol for mission-critical IoT applications
US20070263551A1 (en) Range equalization transceiver system and method of using same
CN115242292B (en) Application framework of software defined edge gateway and transmission control method
Sakib et al. Energy-efficient synchronous MAC protocol based on QoS and multi-priority for wireless sensor networks
Papadopoulos et al. T-AAD: Lightweight traffic auto-adaptations for low-power MAC protocols
Qi et al. Traffic-aware two-stage queueing communication networks: Queue analysis and energy saving
Xu et al. An improved communication resource allocation strategy for wireless networks based on deep reinforcement learning
CN102638901A (en) Wireless sensor network self-adapting MAC (medium access control) protocol suitable for industry monitoring
Chen et al. BMS: Bandwidth-aware Multi-interface Scheduling for energy-efficient and delay-constrained gateway-to-device communications in IoT
RU2770903C1 (en) Method for networking between a wireless apparatus and a remote application server
US20230363049A1 (en) Method and device for performing sidelink transmission and reception
Paolini et al. Upper bound on lora smart metering uplink rate
Acosta et al. Optimization of delays and power consumption in large-scale linear networks using iACK
CN109639537A (en) A kind of high-speed data transmission method of TDMA auto negotiation rate