[发明专利]一种基于双模通信的智能家居通信系统

说明书

本发明公开了一种基于双模通信的智能家居通信系统，在网关中增加Lora通信模块，在终端模块中也增加Lora通信模块，在此基础上，将两种模式的通信模式进行融合，将Lora网络的通信信号强度设定为满足通信稳定性的最低信号强度，以避免对zigbee网络系统和物理上相邻的lora通信系统干扰；同时，智能家居通信系统优先使用zigbee链路进行通信，当zigbee链路发送失败时，用LoRa链路进行补发，保证通信可靠；当网关广播消息时，用LoRa链路发送，消息延迟短，避免zigbee广播风暴。本发明的有益效果是，可以使智能家居通信系统稳定可靠，设备响应及时，同时满足设备低功耗的要求。

技术领域

本发明属于智能家居通信系统技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于双 模通信的智能家居通信系统。

背景技术

随着通信技术和传感器技术的发展，基于物联网的应用越来越多，人们对 家居智能化的要求也越来越高，智能家居通信系统将家庭的各种设备进行互联， 并进行控制，实现了家用设备的智能化。

目前主流的智能家居通信系统从通信方式可分为有线和无线两类。基于总 线的有线通信系统虽然具有通信稳定、可靠的优点，但由于布线麻烦，安装设 置复杂，造价高，维护困难等缺点无法获得市场认可；基于无线通信协议的无 线通信系统无需单独布总线，安装灵活方便，可随时升级更新。目前，在智能 家居通信系统中应用较广泛的无线通信协议是zigbee协议。

zigbee协议有自组网、数据加密的优点，但其工作于2.4GHz频段，存在通 信距离短，穿墙能力差，路由不稳定，在面积大、zigbee和wifi设备多的家庭 环境，通信可靠度低。同时，当网关发送广播命令时，所有zigbee路由节点会 转发该消息，产生广播风暴，导致信道拥塞。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于双模通信的智能家 居通信系统，以解决智能家居通信系统在zigbee单一通信模式下，通信距离短， 路由不稳定，通信不可靠的问题，不仅能保证智能家居通信系统设备之间通信 可靠，而且能使设备响应更加及时。

为实现上述发明目的，本发明基于双模通信的智能家居通信系统，包括网 关、无线中继器、终端模块、客户端以及服务器端，其特征在于：

所述网关包含有wifi通信模块、zigbee通信模块以及LoRa通信模块，网关 通过wifi通信模块与客户端、服务器端进行通信，网关通过zigbee通信模块、 LoRa通信模块直接与终端模块进行通信或通过zigbee通信模块、LoRa通信模 块与无线中继器通信再与终端模块进行通信；

所述终端模块为同时使用zigbee和LoRa进行通信的模块，用于家居设备的 控制和监控；

网关、终端模块和无线中继器在zigbee有效通信范围内组网，构建一个 zigbee网络，zigbee网络为mesh网络结构；

网关的LoRa通信模块定期扫描信道占用情况并进行检测，根据检测结果选 择相对干净的信道做为lora通信信道；

物理上相邻的用户使用各自的lora网络时，两个lora网络之间会产生干扰， 为最大限度的降低两个lora网络之间的信号干扰，网关的LoRa通信模块向每个 终端模块和无线中继器发送信道探测码，终端模块和无线中继器收到信道探测 码后向网关回传信道返回码，网关接收信道返回码判断出与终端模块或无线中 继器通信所需的最低信号强度，将最低信号强度设置为终端模块或无线中继器 的通信信号强度，并确定通信信道；网关需定期发送信道探测码，实时更新其 发送信号的强度和通信信道；

网关通过zigbee通信模块以及构建的zigbee网络，发送lora通信参数到终 端模块和无线中继器进行组网，构建一个Lora网络，Lora网络为星形网络结构；

从网关到终端模块和无线中继器的广播由lora通信完成；