[发明专利]一种基于LoRa物联网的数据上报和指令下发方法

权利要求书

1.一种基于LoRa物联网的节点数据上报方法，用于将LoRa网络节点数据上报至数据库，所述方法包括：

步骤S1-1)LoRa网络节点按照自定义数据格式将数据包上报至LoRa网关；

步骤S1-2)LoRa网关按照自定义数据格式解析数据包，进行各字段完整性和正确性校验以及丢包检测，校验和检测通过后，在数据包中添加入64位LoRa网关身份识别码，通过MQTT协议发送至MQTT服务器；

步骤S1-3)MQTT服务器按照自定义数据格式解析数据包，进行各字段完整性和正确性校验以及丢包检测，校验和检测通过后，对数据包的所有数据单元进行加密处理后，再将数据包通过MQTT协议发送至HTTP服务器；

步骤S1-4)HTTP服务器按照自定义数据格式解析数据包，进行各字段完整性和正确性校验以及丢包检测，校验和检测通过后，对数据包的所有数据单元进行解密处理后，获取原始数据单元，再将数据包的各字段数据存入数据库。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa物联网的节点数据上报方法，其特征在于，所述步骤S1-1)的自定义数据格式包括：64位序号、64位节点身份识别码、32位固定头部、2位LoRaWanClasses、6位保留位、8位数据单元总数、8位包头、8位AppID、64位节点数据上报时间戳、16位校验和数据以及可变长的数据单元；

所述64位序号用于记录发包顺序，做丢包检测；

所述64位节点身份识别码用于标识节点的唯一身份；

所述32位固定头部用于记录发包节点的类别、型号、数据包传输方向、最终指向；

所述2位LoRaWan用于记录节点和天线收发系统通讯的模式，包含Class A、Class B、Class C三种；

所述8位数据单元总数用于记录数据包长度；

所述8位包头用于记录节点硬件型号；

所述8位AppID用于记录客户端软件版本；

所述64位时间戳用于记录节点发包时间；

所述16位校验用于校验传输数据，将16位校验和初始化为0，把数据包每16bit分成一组，再将所有16bit的二进制数进行带循环进位的加法，再取其补码作为校验和的值；

所述每个数据单元包含两个部分：16位单元类型字段和32位单元数据字段。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa物联网的节点数据上报方法，其特征在于，所述步骤S1-2)包括：

步骤S1-2-1)LoRa网关从步骤S1-1)上传的数据包中解析出序号、节点身份识别码、固定头部、LoRaWan Classes、保留位、数据单元总数、包头、AppID、节点数据上报时间戳、校验和以及所有数据单元；

步骤S1-2-2)对解析出的各字段完整性和正确性进行校验，如果字段完整性和正确性不符合要求，则重传上一条数据包至LoRa网络节点，LoRa网络节点再次发送该条数据包至LoRa网关，转入步骤S1-2-1)；否则，数据字段完整性和正确性校验通过，进入步骤S1-2-3)；

步骤S1-2-3)通过检测序号是否连续进行丢包检测，如果当前数据包和上一条数据包的序号不连续，则MQTT服务器返回指定序号数据重传信息至LoRa网络节点，LoRa网络节点再次发送缓存队列中指定序号的数据包至至LoRa网关，转入步骤S1-2-1)；否则，丢包检测通过，进入步骤S1-2-4)；

步骤S1-2-4)在原数据包中添加入64位LoRa网关身份识别码，其中64位LoRa网关身份识别码用于标识LoRa网关的唯一身份；之后将16位校验和初始化为0，把数据包每16bit分成一组，再将所有16bit的二进制数进行带循环进位的加法，取其补码作为新校验和，新校验和替代数据包中初始化校验和的值；

步骤S1-2-5)将数据包通过MQTT协议发送至MQTT服务器。