TWI674814B - 多閘道通訊方法及其無線閘道系統 - Google Patents

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Abstract

一種多閘道通訊方法，應用此方法的無線閘道系統包括有多個節點，當中有多個閘道裝置，並設有一總閘道器。當有閘道裝置自一節點接收上行數據，若接收數據的閘道裝置是系統中的總閘道器，即傳遞上行數據至一後台伺服器；若接收數據的閘道裝置並非是總閘道器，則傳送上行數據至一上層閘道裝置。在另一方面，當閘道裝置自一節點接收下行數據，若此閘道裝置並未連接目的地節點，而是連接某一下層閘道裝置，即判斷目的地節點是否記錄在此下層閘道裝置的一下行路由表中，若是，即傳送下行數據至下層閘道裝置；反之，則丟棄下行數據。

Description

多閘道通訊方法及其無線閘道系統
一種通訊方法與系統，特別是一種在具有多閘道的網路系統中實現上行與下行數據傳輸的通訊方法與無線閘道系統。
傳統無線通訊技術通過閘道器(gateway)進行數據收發的工作，特別是運作在兩個網域之間的運行。根據習知技術的無線閘道器的電路設計，是在一個無線閘道器內設有處理自各式終端接收到的封包的閘道電路、處理閘道器運作的控制器與傳送訊息的收發器。而在一個網路系統中，可能設置有多個無線閘道器，用以處理更多終端產生的訊息。
在一特定無線網路系統中，如圖1所示處理終端設備訊息的習知網路系統的架構示意圖，設有多個無線閘道器101,102,103，可以為一種長距離廣域網路通訊集合器(LoRa concentrator)，這類長距離低功耗的通訊技術適用於物聯網傳輸技術(IoT)，具有雙向通訊的功能，連接網路中的終端設備A,B,C,D,E，終端設備A,B,C,D,E可為物聯網中的各式感測器與電子裝置，無線閘道器101,102,103處理每個終端設備A,B,C,D,E上傳的數據，終端設備A,B,C,D,E可以分別連結相同或不同的無線閘道器101,102,103，採用的傳輸協定如無線區域網路(WiFiTM)、藍芽通訊(BluetoothTM)、Zigbee等，並能傳送數據至每個終端設備。無線 閘道器101,102,103也通過網路伺服器110將訊息傳遞到後端應用服務設備111,112,113。
舉例來說，終端設備A,B,C,D,E如設於一個廠房各處的環境感測器，包括煙霧偵測、溫溼度感測、亮度偵測、電力感測、影像監視與各式電子節點，為了要接收廠房各處的終端設備A,B,C,D,E的訊號，應在主要幾個位置設置無線閘道器101,102,103，配置一網路伺服器111，用以收集來自不同閘道器的數據，並提供後端應用，應用服務設備111,112,113提供的應用例如電力監視、廠房溫濕度監控、人員移動監控、設備監控等，形成一個物聯網生態系。
然而，應用在物聯網的通訊系統由於節點的通訊能力有限，在鏈結與通訊上需要閘道裝置，因此訊息在節點與閘道之間傳遞需要更具可靠性與擴充性的通訊方法。
揭露書公開一種多閘道通訊方法及其無線閘道系統，無線閘道系統設有多個節點，例如是一個物聯網的系統，物聯網內的節點包括終端裝置以及作為通訊閘道的閘道裝置，多閘道通訊方法即提供節點之間可以執行上行與下行的數據傳輸，架構上，設有連接外部網路的總閘道器(root gateway)，並在外部網路設有儲存節點資訊與接收數據的後台伺服器(backend server)，而節點之間可以閘道裝置相互聯繫。
根據實施例之一，無線閘道系統包括所述的後台伺服器以及多個節點，多個節點中除了終端裝置外，更包括有多個用以聯繫終端裝置的閘道裝置，而多個閘道裝置中設有通過外部網路連接後台伺服器的總閘道器。
其中，各閘道裝置中運行一軟體伺服器，並具有一下行路由表，軟體伺服器用以執行多閘道通訊方法，在此方法中，當有其 中之一閘道裝置自其中之一節點接收上行數據時，接收數據的閘道裝置中運行的軟體伺服器判斷傳送數據的節點是否為一下層閘道裝置(descendant gateway)，若節點並非是下層閘道裝置，接著判斷是否接收數據的閘道裝置是整個系統的總閘道器，若為總閘道器，即通過總閘道器傳遞上行數據至後台伺服器；反之，若閘道裝置並非是總閘道器，是一般閘道裝置，即傳送上行數據至另一上層閘道裝置。
進一步地，若產生上行數據的節點是下層閘道裝置，接收數據的閘道裝置將在其中設定一路由線路至下層閘道裝置，並於完成設定時，其中運行的軟體程序將繼續判斷閘道裝置是否為總閘道器等的步驟。
在此一提的是，各閘道裝置於加入無線閘道系統時，設有一識別碼與一位址，並根據連接關係記錄識別碼與位址於閘道裝置的上層閘道裝置的一連接裝置表中。
根據另一實施例，在閘道裝置中軟體伺服器運行的多閘道通訊方法中，當閘道裝置自一節點接收下行數據，即根據下行數據記載的一目的地節點以及連接裝置表判斷此閘道裝置是否連接此目的地節點，若並未連接目的地節點，而是連接一下層閘道裝置，若目的地節點記載在下層閘道裝置的下行路由表中，即傳送下行數據至此下層閘道裝置；反之，若目的地節點並不在下層閘道裝置的下行路由表中，將丟棄下行數據。
進一步地，若閘道裝置連接了目的地節點，即立即傳送下行數據至此目的地節點。
為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
A,B,C,D,E‧‧‧終端設備
101,102,103‧‧‧無線閘道器
110‧‧‧網路伺服器
111,112,113‧‧‧應用服務設備
20‧‧‧網路
21‧‧‧第一閘道裝置
22‧‧‧第二閘道裝置
23‧‧‧第三閘道裝置
24‧‧‧第四閘道裝置
25‧‧‧後台伺服器
201,202,203,204,205,206‧‧‧節點
601,602‧‧‧無線閘道模組
605‧‧‧無線收發模組
60‧‧‧控制電路
701,703‧‧‧無線閘道模組
707,709‧‧‧無線收發模組
70‧‧‧處理器
71‧‧‧記憶體
72‧‧‧儲存媒體
73‧‧‧網路單元
步驟S301~S305‧‧‧佈設閘道器的流程
步驟S401~S411‧‧‧上行數據處理流程
步驟S501~S511‧‧‧下行數據處理流程
圖1顯示處理終端設備訊息的習知網路系統的架構示意圖；圖2顯示無線閘道系統的系統架構實施例圖；圖3顯示無線閘道系統佈設一閘道裝置的實施例流程圖；圖4顯示在多閘道通訊方法中處理上行數據的實施例流程圖；圖5顯示在多閘道通訊方法中處理下行數據的實施例流程圖；圖6顯示實現無線閘道系統的通訊系統的架構實施例示意圖之一；圖7顯示實現無線閘道系統的通訊系統的架構實施例示意圖之二。
揭露書公開一種多閘道通訊方法及其無線閘道系統，較佳為提供物聯網的一種通訊系統解決方案，適用多節點的通訊系統，其中各節點除了終端裝置外，終端裝置之間係通過閘道裝置通訊，無線閘道系統在用戶端實施時，形成一個區域網路，如圖2所示的無線閘道系統的系統架構實施例圖。
此例顯示無線閘道系統包括一後台伺服器(backend server)25，相對於多節點的區域網路，後台伺服器25為設於外部網路的電腦系統，用以接收並記載各節點資訊，包括接收與儲存各節點通過閘道裝置所傳遞的數據。
無線閘道系統內包括多個節點，包括有設於終端的一般節點201,202,203,204,205,206，如物聯網的終端裝置，以及各種閘道裝置(21,22,23,24)，用以連接節點201,202,203,204,205,206。各節點具有網路通訊能力，可以接收與傳送數據，多個閘道裝置包括有第一閘道裝置21、第二閘道裝置22、第三閘道裝置23與第四閘道裝置24，其中設有通過網路20(外部網路、網際網路)連接後台伺服器25的總閘道器(root gateway)，此例顯示為第一 閘道裝置21。
其中，各閘道裝置中運行一軟體伺服器，主要是執行一多閘道通訊方法，包括處理接收自節點傳送的上行數據(uplink data)與下行數據(downlink data)。
根據一實施例，無線閘道系統的總閘道器(此例為第一閘道裝置21)以無線(較佳)或有線通訊技術連接多個節點，可用以實現一個如物聯網(IoT)的環境，各節點如同物聯網中的各終端裝置，通過無線區域網路(WiFiTM)、藍芽(BluetoothTM)或一種低功率廣域網路(LPWAN)的無線通訊技術傳遞訊息，在此無線閘道系統中，節點以上行(uplink)路線傳遞訊息，經總閘道器(此例為第一閘道裝置21)傳遞出去，系統設有一後台伺服器25，整個物聯網節點經總閘道器(第一閘道裝置21)連接外部網路20，如網際網路(Internet)，將節點資訊與上行數據都儲存在此後台伺服器25中。這個無線閘道系統，包括總閘道器與節點(21,22,23,24,201,202,203,204,205,206)，形成一個樹狀拓撲的結構，或是一種有向無迴圈圖(Directed Acyclic Graph，DAG)結構的網路拓撲，能夠有效避免封包廣播在無限迴圈的問題。
在此一提的是，這裡提到一個區域網路內通過總閘道器連接外部網路，而區域網路內可以根據實際需求設有其他特定用途的閘道裝置，如形成小區域的子網路，例如節點203向上連接第二閘道裝置22，而第四閘道裝置24與節點201,202形成的子網路向上連接第二閘道裝置22；節點204,205與第三閘道裝置23形成一個子網；節點206則是直接連接作為總閘道器的第一閘道裝置21，而整體最後是通過總閘道器(此例為第一閘道裝置21)連接外部網路。在一實施例中，區域網路內各節點，包括閘道裝置、總閘道器之間運行的通訊協定LoRaWAN，藉此定義網路的通訊協定和系統架構。
根據實施例之一，區域網路內的各閘道裝置或是總閘道器中 所運行的軟體伺服器可以實現一種長距離廣域網路通訊伺服器(LoRaWAN NS)，這是LoRa聯盟(LoRa Alliance)為了遠距離通信網路設計的通訊協定與系統架構，通過LoRa實體層(LoRa Physical Layer)執行的長距離通訊鏈結(Long-Range communication link)，能實現兼顧低功耗、長距離、服務品質(QoS)與安全性的網路應用服務。
在此無線閘道系統中，總閘道器較佳為最上層閘道裝置，區域網路內設有鏈結一般節點(201,202,203,204,205,206)的閘道裝置(22,23,24)，而各終端節點的資訊都在這些閘道裝置之間傳遞。除了各終端節點產生的訊息都是經下層閘道裝置(descendant gateway)向上層閘道裝置(parent gateway)，最後經總閘道器傳遞出去之外，另下層閘道裝置可以向上層閘道裝置提出需求，舉例來說，區域網路內的下層閘道裝置可以向上層閘道裝置(或稱母閘道裝置)提出請求，有必要時通過總閘道器向後台伺服器25提出請求，其中可以要求得到所鏈結的終端節點的資訊(device information)，並能儲存在下層閘道裝置的記憶體內。
圖3顯示無線閘道系統佈設一閘道裝置的實施例流程圖。
當無線閘道系統佈設一閘道裝置時(步驟S301)，系統管理員可以手動設定其識別碼與位址，或是由系統中伺服器主動分配位址(步驟S303)，之後，將於新設的閘道裝置的上層閘道裝置(parent gateway)中建立或更新連接裝置表(步驟S305)，作為識別其下層閘道裝置的依據。
表一所示範例顯示建立在閘道裝置內的連接裝置表(device table)，連接裝置表主要是記載所連線的各式一或多個節點(包括閘道裝置)的識別碼與位址，以及裝置資訊(如會議密鑰(session key))。如果有的話，此處所提的節點可為其他節點所聯繫的閘道裝置，因此連接裝置表更可記載了這個閘道裝置的上層閘道裝置(或稱母閘道裝置，可為總閘道器)的位址以及裝置資訊(如會 議密鑰)。其中會議密鑰為兩個節點之間傳遞訊息的加密金鑰。
而每一個閘道裝置(包括總閘道器)設有一下行路由表(downlink routing table)，其中記載了區域網路(或是其所屬子網)內的各節點所聯繫的閘道裝置的裝置資訊，如其位址，作為查詢下行路線上的節點之用。以下行路線為例，下行路由表所記載的閘道裝置為下層閘道裝置，因此可以根據這個下行路由表執行向下(下行)傳遞訊息的任務，如表二所示的範例，此例記載的每個節點剛好都聯繫一個下層閘道裝置。
應用以上各閘道裝置內的連接裝置表與下行路由表，圖4接著顯示在多閘道通訊方法中處理上行數據的實施例流程圖。
一開始，如步驟S401，無線閘道系統中其中之一閘道裝置自一節點接收上行數據(uplink data)，再如步驟S403，運行於閘道裝置的軟體伺服器判斷產生此上行數據的節點是否為一下層閘道裝置(descendant gateway)？
若此節點為下層閘道裝置(是)，即執行S405，將在接收上行數據的閘道裝置中設定路由線路至此下層閘道裝置。其中，當數據是自接收自下層閘道裝置，表示數據可能是來自下層閘道裝置 所連接的節點，也可能是其他下層閘道裝置，得知此資訊後，更新在閘道裝置內的下行路由表的路由線路。
當產生上行數據的節點並非是下層閘道裝置(否)，或為下層閘道裝置而完成路由線路的設定，同樣地，繼續判斷閘道裝置是否是總閘道器？(步驟S407)
若閘道裝置本身並非是總閘道器(否)，表示僅為一般閘道裝置，則如步驟S409，將接收的上行數據傳送至其上層閘道裝置，此時，此上層閘道裝置則可以是無線閘道系統的總閘道器。流程可以回到步驟S401，繼續處理下次數據。
若閘道裝置本身是總閘道器(是)，即執行步驟S411，表示已經是整個區域網路的最上層，接著就是將數據傳遞到網路上，而最後是傳遞到後台伺服器。
圖5顯示的流程描述在多閘道通訊方法中處理下行數據的步驟，在此流程中，開始如步驟S501，具有多閘道的無線閘道系統的其中之一閘道裝置接收來自一上層節點的下行數據(downlink data)，在步驟S503，根據下行數據(封包標頭)記載的一目的地節點，閘道裝置中的軟體程序判斷(可根據連接裝置表或下行路由表)接續連接的節點中是否具有下行數據記載的目的地節點？
判斷連接的節點中包括有此目的地節點(是)，即如步驟S505，傳遞此下行數據至此閘道裝置下行路線中的節點。反之，若閘道裝置連接的節點中並不具有目的地節點(否)，可知閘道裝置接續連接到一下層閘道裝置，因此將接續判斷目的地節點是否在下層閘道裝置的一下行路由表中？(步驟S507)
若下層閘道裝置中的下行路由表中有此目的地節點(是)，則執行步驟S511，接續傳送下行數據至下層閘道裝置，流程可再回到步驟S501，由下層閘道裝置繼續執行上述步驟；相反地，當下層閘道裝置中的下行路由表中並未具備此目的地節點(否)，即如步驟S509，丟棄此下行數據。
以上圖4與圖5分別描述多閘道通訊方法中處理上行與下行數據的流程，而實現此無線閘道系統的通訊系統可參考圖6顯示的架構實施例示意圖之一。
圖中顯示運行在無線閘道系統中的通訊系統將收發電路分別出來，支援多通道雙向通訊，以及提供更好的擴充性。通訊系統主要元件包括一或多個無線閘道模組、至少一個無線收發模組，以及控制電路，控制電路其中具有處理器、記憶體與通訊電路等主要電路。其中，無線閘道模組能以多通道技術連線各種終端節點，終端節點如形成物聯網的各種裝置，在此通訊方法中，無線閘道模組接收各終端節點的訊號後，通過控制電路處理後，由無線收發模組決定一傳輸通道，送出訊息。
運行在無線閘道系統的通訊系統主要組成元件包括一或多個無線閘道模組601,602、至少一個無線收發模組605以及控制電路60。此例顯示為兩個無線閘道模組601,602以及一個無線收發模組605，這些元件(601,602,605)可以由獨立的裝置實現，亦可為孕行在特定節點內的軟體模組。實際實施時，由一個無線收發模組605處理多個無線閘道模組601,602對終端節點的收發訊息，然而。數量並非限制系統可以實施的範圍，可以在特定需求下可以採用多個無線收發模組605。無線閘道模組601,602主要電路為閘道控制器與無線閘道收發器，無線閘道模組601,602支援多通道雙向通訊，用以連線各式終端節點，然而在此通訊系統中，主要使用其中單向多通道接收訊息的功能，而不受到雙向通訊中接收與傳送時共享同一數據處理電路而需要等待的影響，傳送訊息的工作則通過無線收發模組605。
無線閘道模組601,602用以連線各式終端節點，例如感知器、電子裝置、家電設備等，實施例可應用為一種長距離廣域網路通訊集合器(LoRa concentrator)，與終端節點連線的通訊協定並非限定特定技術，例如可採用無線區域網路(WiFiTM)、藍芽 (BluetoothTM)，或一種低功率廣域網路(LPWAN)的無線通訊技術。
用以連結一或多個無線閘道模組601,602的無線收發模組605，通過內部電路運作執行訊息傳送的目的。無線收發模組605接收自控制電路60的傳輸指令，其中包括傳輸請求與訊息，由無線收發模組605決定一傳輸通道，經其中收發器與天線送出訊息。
根據實施例之一，其中無線收發模組605可為一種支援長距離廣域網路通訊的先聽後送(Listen Before Talk，LBT)模組，此類先聽後送的無線通訊模組運作時，需要等待系統中控制電路60傳送傳輸指令後，經接收到傳輸指令並解析當中傳輸時間資訊(time stamp)與傳輸通道(channel)等的資訊，可以根據控制電路60所指定的通道傳輸訊息(如回應終端裝置的ACK)。先聽後送的機制藉由一種通道清空評估程序(CCA)以感測通道是否可用，並在一毫秒至十毫秒等明確時間範圍內調整傳輸時間，如此，採用先聽後送機制的無線通訊系統可以透過先聽後送功能預先感測通道並評估其是否為空閒(free/non-free)而可用於傳輸的狀態，以進行觸發傳輸功能。
更進一步地，為了擴充無線通訊系統的涵蓋範圍與應用，例如物聯網(IoT)應用中會有處理大量感測器訊號的需求，需要足夠數量與更大涵蓋範圍的無線閘道模組，此將接收與傳送電路分開的通訊系統可以利用擴充無線閘道模組應付需求，或者也要通過增加無線收發模組來處理無線閘道模組多訊息多通道傳輸產生的數據。
控制電路60為無線通訊系統的主要控制電路，可以電路模組、積體電路、軟體與硬體整合的方式實現，通過如匯流排，或其他有線或無線形式的連接線路連接一或多個無線閘道模組601,602以及至少一個無線收發模組605，控制電路60可自其中之一無線閘道模組601或602接收到訊息後，判斷一傳輸時間，指示 無線收發模組605送出訊息。
圖7顯示實現無線閘道系統的通訊系統的架構實施例示意圖之二。
在此架構實施例中，系統可以包括多個無線閘道模組701,703，用以接收各式終端節點產生的訊息，例如感知器產生的感知訊息、電子裝置產生的通訊訊息、家電設備產生的運作訊息等。同樣地，無線閘道模組701,703可應用為長距離廣域網路通訊集合器，與終端節點連線可採用無線區域網路(WiFiTM)、藍芽(BluetoothTM)，或一種低功率廣域網路(LPWAN)的無線通訊技術。
通訊系統包括至少一個無線收發模組，此例顯示有無線收發模組707,709，每個無線收發模組707,709可以處理無線閘道模組701,703接收的訊息，當通訊系統使用其中單向多通道接收訊息的功能，並不受到雙向通訊中接收與傳送的影響，加上模組化的概念，系統可以採用多個無線收發模組707,709，使得系統具有極大的彈性與可擴充性。
此例表示控制電路可以設有處理器70、記憶體71與儲存媒體72，另可設有連接到外部網路的網路單元73。除了管理各模組運作外，處理器70可用以處理接收與傳送的訊號，記憶體71作為系統記憶體，用以暫存來往訊號；儲存媒體72除了記錄系統運行的必要資訊外，更在揭露書提出的根據訊號掃描結果調整通道的通訊方法中，用以儲存掃描結果所形成的訊號掃描表。網路單元73實現以有線或無線的通訊手段連接外部網路，例如以WiFiTM或以太網路(Ethernet)等通訊手段連接區域網路，或是連接到網際網路上。
在一實施範例中，圖6或圖7顯示的通訊系統如同一個服務區域網路內物聯網終端的閘道裝置，採用長距離廣域網路(LoRa)通訊協定，並將原本協定下的通訊電路區分為分別負責接收與傳 送的通訊電路，其中無線閘道模組即連接各式終端，接收終端裝置產生的訊號，無線收發模組則是負責將處理過的訊號傳送給外部的裝置。
綜上所述，根據以上多閘道通訊方法及其無線閘道系統運行的各種實施態樣，無線閘道系統為具有多個閘道裝置的網路系統，可用以實現一個物聯網，通過多閘道通訊方法處理節點之間傳遞的上行與下行的數據傳輸，架構上，設有連接外部網路的總閘道器，節點之間則以閘道裝置相互聯繫，如此架構一個有效率、彈性與具擴充性的網路系統。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (8)

  1. 一種多閘道通訊方法，應用於一無線閘道系統，該無線閘道系統包括有多個節點，該多個節點包括多個閘道裝置，其中設有連接一外部網路的的一總閘道器，包括：其中之一閘道裝置自其中之一節點接收一上行數據，其中各閘道裝置設有一連接裝置表，用以記載各閘道裝置連接的一或多個節點的識別碼與位址；於接收該上行數據的該閘道裝置中，當傳送該上行數據的該節點非為一下層閘道裝置時，若該閘道裝置是該總閘道器，即通過該總閘道器傳遞該上行數據至一後台伺服器；若該閘道裝置並非是該總閘道器，則根據該連接裝置表使該閘道裝置傳送該上行數據至一上層閘道裝置；以及當傳送該上行數據的該節點為該下層閘道裝置，於該閘道裝置中，即根據該連接裝置表設定一路由線路至該下層閘道裝置，並於完成設定該路由線路至該下層閘道裝置時，繼續判斷該閘道裝置是否為該總閘道器的步驟。
  2. 如請求項1所述的多閘道通訊方法，其中，各閘道裝置於加入該無線閘道系統時，設有識別碼與位址，並根據連接關係記錄該識別碼與該位址於各閘道裝置的該上層閘道裝置的該連接裝置表中。
  3. 一種如請求項1所述的多閘道通訊方法，應用於一無線閘道系統，該無線閘道系統包括有多個節點，該多個節點包括多個閘道裝置，其中設有連接一外部網路的的一總閘道器，更包括：其中之一閘道裝置自其中之一節點接收一下行數據，其中各閘道裝置設有一連接裝置表，用以記載各閘道裝置連接的一或多個節點的識別碼與位址，以及各閘道裝置設有一下行路由表，用以記載各閘道裝置的下層閘道裝置，以根據該下行路由表執行下行傳遞訊息的任務；於接收該下行數據的該閘道裝置中，根據該連接裝置表以及該下行數據記載的一目的地節點，若該閘道裝置並未連接該目的地節點，而是連接一下層閘道裝置，判斷該目的地節點是否在該下層閘道裝置的該下行路由表中；根據該下行路由表，若該目的地節點在該下行路由表中，即根據該連接裝置表，傳送該下行數據至該下層閘道裝置；若該目的地節點並不在該下行路由表中，丟棄該下行數據。
  4. 如請求項3所述的多閘道通訊方法，其中，若該閘道裝置連接該目的地節點，即傳送該下行數據至該目的地節點。
  5. 如請求項3或4所述的多閘道通訊方法，其中，各閘道裝置於加入該無線閘道系統時，設有識別碼與位址，並根據連接關係記錄該識別碼與該位址於該閘道裝置的一上層閘道裝置的該連接裝置表中。
  6. 如請求項5所述的多閘道通訊方法，其中，該閘道裝置根據該連接裝置表判斷是否連接該目的地節點，或是連接該下層閘道裝置。
  7. 一種無線閘道系統，包括：一後台伺服器；多個節點，其中包括多個閘道裝置，該多個閘道裝置中設有通過一外部網路連接該後台伺服器的一總閘道器；其中，各閘道裝置中運行一軟體伺服器，執行一多閘道通訊方法，該多閘道通訊方法包括：其中之一閘道裝置自其中之一節點接收一上行數據，其中各閘道裝置設有一連接裝置表，用以記載各閘道裝置連接的一或多個節點的識別碼與位址；於接收該上行數據的該閘道裝置中，當傳送該上行數據的該節點非為一下層閘道裝置時，若該閘道裝置是該總閘道器，即通過該總閘道器傳遞該上行數據至一後台伺服器；若該閘道裝置並非是該總閘道器，則根據該連接裝置表使該閘道裝置傳送該上行數據至一上層閘道裝置；以及當傳送該上行數據的該節點為該下層閘道裝置，於該閘道裝置中，即根據該連接裝置表設定一路由線路至該下層閘道裝置，並於完成設定該路由線路至該下層閘道裝置時，繼續判斷該閘道裝置是否為該總閘道器的步驟。
  8. 如請求項7所述的無線閘道系統，其中：當其中之一閘道裝置自其中之一節點接收一下行數據；於接收該下行數據的該閘道裝置中，根據該連接裝置表以及該下行數據記載的一目的地節點，若該閘道裝置並未連接該目的地節點，而是連接一下層閘道裝置，判斷該目的地節點是否在該下層閘道裝置的一下行路由表中，其中各閘道裝置設有該下行路由表，用以記載各閘道裝置的下層閘道裝置，以根據該下行路由表執行下行傳遞訊息的任務；其中，若該目的地節點在該下行路由表中，即根據該連接裝置表，傳送該下行數據至該下層閘道裝置；若該目的地節點並不在該下行路由表中，丟棄該下行數據。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI795619B (zh) * 2019-12-23 2023-03-11 奇邑科技股份有限公司 內建伺服模組的閘道裝置與通信系統

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703332C1 (ru) * 2019-03-04 2019-10-16 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Способ организации сети передачи данных
CN110620683B (zh) * 2019-08-30 2021-03-23 华为技术有限公司 一种应用于分布式路由器组网的报文发送方法、设备及系统
CN111510891B (zh) * 2020-04-28 2024-02-02 深圳中科国威信息系统技术有限公司 认知WiFi与LPWA互操作的物联网通信方法、设备及存储设备
JP2022148590A (ja) * 2021-03-24 2022-10-06 村田機械株式会社 無線通信システム、無線基地局、及びデータパケット転送方法
WO2023229497A1 (ru) * 2022-05-27 2023-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "ТВ Хелп" Способ организации сети передачи данных

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107071791A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 深圳市亿道数码技术有限公司 一种基于LoRa的组网方法及系统
TW201807981A (zh) * 2016-08-25 2018-03-01 凌華科技股份有限公司 提供行動設備直接存取ＬｏＲａ資訊封包之ＬｏＲａ行動裝置及其資料傳輸方法
CN107911801A (zh) * 2017-10-26 2018-04-13 上海宏力达信息技术股份有限公司 一种基于LoRa的无线通信系统及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8102799B2 (en) * 2006-10-16 2012-01-24 Assa Abloy Hospitality, Inc. Centralized wireless network for multi-room large properties
CN100442786C (zh) * 2007-07-10 2008-12-10 北京航空航天大学 基于树形结构的路由方法
US8737267B2 (en) * 2008-01-30 2014-05-27 Qualcomm Incorporated Management of wireless relay nodes using routing table
JP4613967B2 (ja) * 2008-02-21 2011-01-19 沖電気工業株式会社 通信経路設定方法、通信経路設定プログラム、通信端末、無線ネットワークシステム
JP2013093717A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Fujitsu Ltd 無線局、通信システム、及び通信方法
EP2683199B1 (en) * 2012-07-05 2014-09-17 ABB Research Ltd. Determination of communication routes in a wireless communication network
US9924513B2 (en) * 2014-07-23 2018-03-20 Belkin International Inc. Band-switching operations in a mesh network environment
JP6525323B2 (ja) * 2015-06-30 2019-06-05 Kddi株式会社 通信装置及び通信方法
US10524261B2 (en) * 2015-09-11 2019-12-31 Signalchip Innovations Private Limited Method and system of relaying in cellular systems
US10769854B2 (en) 2016-07-12 2020-09-08 Tyco Fire & Security Gmbh Holographic technology implemented security solution
US20180248983A1 (en) * 2016-12-21 2018-08-30 Ncore Communications, Inc. Methods and apparatus for aggregating network access within a single unified platform for a myriad of devices
CN106937242B (zh) * 2016-12-27 2020-01-07 四川雷克斯智慧科技股份有限公司 一种基于物联网的火场进入控制方法
CN107682939B (zh) * 2017-03-20 2021-06-15 上海贝壳供应链管理有限公司 一种基于lora自组协议的通信方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201807981A (zh) * 2016-08-25 2018-03-01 凌華科技股份有限公司 提供行動設備直接存取ＬｏＲａ資訊封包之ＬｏＲａ行動裝置及其資料傳輸方法
CN107071791A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 深圳市亿道数码技术有限公司 一种基于LoRa的组网方法及系统
CN107911801A (zh) * 2017-10-26 2018-04-13 上海宏力达信息技术股份有限公司 一种基于LoRa的无线通信系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI795619B (zh) * 2019-12-23 2023-03-11 奇邑科技股份有限公司 內建伺服模組的閘道裝置與通信系統

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