[发明专利]LORA无线通信方法、系统、中继方法及设备

说明书

本发明公开了一种LORA无线通信方法，包括：主机广播数据采集广播命令；从机或中继设备接收主机发出的数据采集广播命令，从机查询从机地址为本从机的地址时记录设备SN号和包序号；中继设备记录该数据采集广播命令中的设备SN号和包序号，将生存时长减一，并当当前信道空闲时，将数据采集广播命令广播出去；中继设备接收上一级中继设备广播发出的数据采集广播命令，记录该数据采集广播命令中的设备SN号和包序号，将生存时长再减一。本发明通过设置中继设备，可以延长有效通信距离，采用信道冲突检测方法，需要进行信道监测，避免多个设备同时发送设备，避免了同频干扰；不需要在中继设备设置从机ID号，无缝新增接入中继设备。

技术领域

本发明涉及低功耗长距离无线通信技术领域，尤其涉及LORA无线通信方法、系统、中继方法及设备。

背景技术

LORA(Long Range)是专用于远距离低功耗的无线通信技术,其基于扩频的调制方式相对于其他通信方式大大增加了通信距离，可广泛应用于各种场合的远距离低速率物联网无线通信领域。比如自动抄表、楼宇自动化设备、无线安防系统、工业监视与控制等。具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点。

但是，现有的常规方案存在以下缺陷：

LORA无线通信在实际应用中，主机通过无线通信向从机广播带设备地址的Modbus协议格式命令进行数据采集，对应设备地址的从机返回响应数据包。主机通过轮询的方式，不断广播带不同设备地址的命令，逐个采集远端设备数据。这种纯粹主机对从机的通信容易出现因为障碍物、距离等因素导致信号衰减变差而无法达到通信要求。如图1所示，从机A由于被障碍物阻挡，无法实现和主机的通信，从机B由于距离太远，其和主机的通信也无法满足要求。

为解决上述问题，行业中做出了中继模块来延长通信距离。通信过程中，采集设备把无线信号发给中继设备，中继设备再把信号转发给更远处的被采集设备。由于无线信号采用的是广播方式，中继转发信号时，部分不需要经过中继的被采集设备，可能此时正在发送响应数据，就会出现同频干扰，导致无线信号无法被正确接收。虽然中继的方式能解决通信距离的问题，但同时也带入了同频干扰导致信号接收出错的问题。

行业中还出现的另一种中继方式，通过在中继模块中配置一个或多个需要经过中继的从机设备标识号，在主机发送的数据包中包含目的设备标识号，从而达到延长通信距离的目的。这种中继方式虽然可以延长通信距离，但中继设备需预先设置各个经过中继的从机设备标识号，对现场施工及其不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种LORA无线通信方法，其能克服同频干扰、现场施工不便等问题。

本发明的目的之二在于提供一种LORA无线通信系统，其能克服同频干扰、现场施工不便等问题。

本发明的目的之三在于提供一种LORA无线通信中继方法，其能克服同频干扰、现场施工不便等问题。

本发明的目的之四在于提供一种LORA无线通信中继设备，其能克服同频干扰、现场施工不便等问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种LORA无线通信方法，包括如下步骤：

广播命令步骤：主机采用标准的ModBus协议广播数据采集广播命令，数据采集广播命令包含有从机地址、设备SN号、包序号和生存时长；

接收广播命令步骤：从机或中继设备接收主机发出的数据采集广播命令，从机查询从机地址是否为本从机的地址，若是，记录数据采集广播命令中的设备SN号和包序号；中继设备记录该数据采集广播命令中的设备SN号和包序号，将生存时长减一，并当当前信道空闲时，将数据采集广播命令广播出去；