一种基于LoRa-MQTT协议的物联网网关设备的制作方法

一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备
技术领域
1.本实用新型涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备。


背景技术：

2.现有的森林中可通过物联网进行数据采集，由于森林环境具有结构复杂多变、地形地貌特征多样的特点，常规物联网网关一方面未考虑这些复杂特点，另一方面不支持lora协议，通信距离短，在森林环境中实用性较差。
3.因此，亟需一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，能够解决常规物联网网关无法适应森林环境复杂特殊的数据采集的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，以解决上述现有常规物联网网关无法适应森林复杂特殊的数据采集的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，包括mcu，所述mcu电性连接有lora单元，所述lora单元通过lora无线链路与lora数据采集节点相连接；
7.所述mcu还电性连接有网络传输单元，所述网络传输单元通过mqtt协议连接与云平台相连接；
8.所述mcu还电性连接有电源模组。
9.优选地，所述mcu采用stm32系列单片机。
10.优选地，所述网络传输单元采用4g网络、有线以太网或wifi无线网进行传输。
11.优选地，所述电源模组包括太阳能电池板，所述太阳能电池板连接有蓄电池，所述蓄电池通过稳压模块与所述mcu电性连接。
12.优选地，还包括数据缓存单元，所述数据缓存单元分别与所述mcu和所述lora单元电性连接。
13.本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
14.本实用新型提供的一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，包括mcu，所述mcu电性连接有lora单元，所述lora单元通过lora无线链路与lora数据采集节点相连接；所述mcu还电性连接有网络传输单元，所述网络传输单元通过mqtt协议连接与云平台相连接；所述mcu还电性连接有电源模组；能够适应森林数据采集的复杂性和特殊性，监测更加多样化，实用性强。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的
一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型提供的一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备结构示意图；
17.图中：1：mcu、2：lora单元、3：lora数据采集节点、4：网络传输单元、5：云平台、6：电源模组、7：数据缓存单元。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.本实用新型的目的是提供一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，以解决现有常规物联网网关无法适应森林环境中复杂特殊的数据采集的问题。
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
21.实施例1：
22.本实施例提供一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，如图1所示，包括mcu1，所述mcu1电性连接有lora单元2，所述lora单元2通过lora无线链路与lora数据采集节点3相连接；所述mcu1还电性连接有网络传输单元4，所述网络传输单元4通过mqtt协议连接与云平台5相连接；所述mcu1还电性连接有电源模组6。
23.图中有两个lora单元，是希望能够实现一个网关同时组两个以上(增加lora单元)的lora网络，每个lora单元接入一个lora网络，形成比较健壮的互不干扰的网络。
24.具体地，所述mcu1采用stm32系列单片机，在其上开发了数据传输、节点控制、数据缓存、数据上报等子系统，作为感知网络网关的核心模块，这是一款基于低功耗广域网lora私有协议的物联网网关，具有较低的功耗、较远距离的传输能力和较强的环境适应能力，通过特殊的加工，完全可以适应恶劣的林区环境，采用低功耗和宽的电压范围以适应太阳能供电系统的要求。
25.进一步地，所述网络传输单元4采用4g网络进行传输，在其他实施例中还可以采用有线以太网或wifi无线网进行传输。
26.进一步地，所述电源模组6包括太阳能电池板，所述太阳能电池板连接有蓄电池，所述蓄电池通过稳压模块与所述mcu1电性连接，通过太阳能电池板进行供电，提高了实用性。
27.进一步地，还包括数据缓存单元7，所述数据缓存单元7分别与所述mcu1和所述lora单元2电性连接。
28.本实用新型提供的一种基于lora
‑
mqtt协议的物联网网关设备，在lora网关和节点之间采用了私有传输、控制协议，将lora网关和众多采集模块组成一个有序、高效的通讯网络，网关通过控制命令设置节点的运行时间和采集参数。数据采集节点则根据网关的控制命令按时、按需采集相应传感器数据并传输给网关，数据采集节点在不工作时将关闭传感器和传输模块电源，并使控制器进入超低功耗睡眠状态以最大程度节约电力，延长电池
寿命。
29.在网关和云平台的链接机制，支持通用的mqtt协议。mqtt(messagequeuingtelemetrytransport，消息队列遥测传输)是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于tcp/ip协议上，由ibm在1999年发布。mqtt最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
30.mqtt是一个基于客户端
‑
服务器的消息发布/订阅传输协议。mqtt协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器(m2m)通信和物联网(iot)。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。目前国内物联网平台(百度物联网、阿里物联网等)均以mqtt协议作为默认物联网设备数据输入协议。
31.本实用新型应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。