[发明专利]一种网状结构的LoRa自组网方法及系统

说明书

本发明公开了一种网状结构的LoRa自组网方法，包括以下步骤：S1:该LoRa节点与LoRa网关采用星型网络结构连接，所述LoRa节点将从用户终端采集的用户数据发送给LoRa网关；S2：网关和终端设备的通讯需要支持两种模式，一种是正常模式，一种是配对模式；S3：组网配对的时候，首先要启动网关的配对模式，让网关进入配对模式；S4：LoRa网关将LoRa节点发送的用户数据通过以太网或4GLTE网络转发到服务器，并转发所述服务器下发的命令到所述LoRa节点。通过该方法，用户无需关心LoRa/LoRaWAN无线网络的具体构建过程，只需调用LoRa自组网提供的标准接口既可快速生成自己的无线应用解决方案，大大缩短了用户产品开发时间和验证周期，提高用户的体验。

技术领域

本发明涉及复合新材料技术领域，具体为一种网状结构的LoRa自组网方法及系统。

背景技术

LoRa扩频通讯技术作为一种低功耗、长距离的通信方式，广泛应用于各个行业。常见的LoRa网络结构有星型网络和Mesh网络。其中，星型网络虽然结构简单、时延较小，但组网过程中大都需要人工的干预，且缺少了中继路由，应用场景有很大的局限性；Mesh网络中每个节点都可以作为中继路由，增加了传输距离，实现了全自动组网，但Mesh节点需要周期性发送信标帧以维护网络，且终端节点作为路由会大大增加设备的功耗，不适合以电池供电的低功耗设备中。

现有技术中，还存在一种网状结构的LoRa网络结构，如公布号为CN109041272A的中国发明专利申请，提出了一种LoRa自组网方法，该方法虽然在一定程度上实现了自动组网，但是，由于该方法需要按照节点单元、中继节点、中继单元的顺序，依次从后级向前级进行父子节点绑定，在入网成功后，一旦前级设备发生异常，那么原属于该前级设备的后级设备只能通过其他前级设备重新绑定，若发生异常的前级设备较多，这就增加了剩余的前级设备的工作负担，影响数据传输效率；并且，由于各设备的路由表均需上传至主站，由主站统一进行维护管理，增加主站的管理负担，因此，此种组网方法的弊端在于，数据传输效率低，网络的动态维护性较差，不灵活。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种网状结构的LoRa自组网方法及系统。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种网状结构的LoRa自组网方法及系统，包括以下步骤：

S1:该LoRa节点与LoRa网关采用星型网络结构连接，所述LoRa节点将从用户终端采集的用户数据发送给LoRa网关；

S2：网关和终端设备的通讯需要支持两种模式，一种是正常模式，一种是配对模式；

S3：组网配对的时候，首先要启动网关的配对模式，让网关进入配对模式；

S4：LoRa网关将LoRa节点发送的用户数据通过以太网或4GLTE网络转发到服务器，并转发所述服务器下发的命令到所述LoRa节点，实现所述用户终端、所述LoRa节点和所述服务器之间的双向数据通信功能；

S401:入网设备按照从上到下的路由层级顺序，逐级发送用户数据，直到该入网设备收到某上级设备分配的网络信息，网络信息包括网络号、路由层级、工作信道，若所述入网设备是中继模块，网络信息还包括路由编号；其中，网络号设置为上级设备所属的网络号，路由层级设置为上级设备所属路由层级的下一层级别，路由编号设置为上级设备管理直接下级的设备编号；

S402:当入网设备收到上级设备分配的网络信息后，依据信号强度绑定上级，并向上级设备上报绑定成功的数据，若所述入网设备为中继模块，则上报的数据包括目的地址、设备地址、网络号、路由层级、路由编号；若所述入网设备为终端节点，则上报的数据包括目的地址、设备地址；

S402:上级设备收到入网设备的上报数据后，若入网设备在上级设备管理的路由编号范围内，则更新路由表，然后按照从下到上的层级顺序，逐级上报直接上级设备；若入网设备不在上级设备管理的路由编号范围内，且存储有入网设备的路由信息，则删除路由信息；