一种组网系统的制作方法

1.本实用新型专利涉及物联网通信，具体涉及一种组网系统。


背景技术：

2.物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有2.4ghz的wifi，蓝牙、zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2g/3g/4g等。这些无线技术，优缺点非常明显，可如下图总结。在低功耗广域网(low power wide area network,lpwan)产生之前，似乎远距离和低功耗两者之间只能二选一。当采用lpwan技术之后，设计人员可做到两者都兼顾，最大程度地实现更长距离通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本。
3.lora属于lpwan通信技术，是美国semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。为满足对物料在固定区域内实时跟踪、运营，需要采用可靠的通信技术。对低速节点而言，需要上传数据是极少。通常传10-20字节/秒即可满足位置、状态的上报需求。在这种情况下，lora因其低成本、无服务费，技术成熟，适合传输低数据量，通信距离远等特点成为理想的选择。然而，lora缺陷在于数据带宽小、组网困难，这就导致网络覆盖范围以及各节点设备移动中的网联成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种低成本且覆盖范围广的组网系统。
5.为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是一种组网系统，包括：
6.数据分配收发设备，该数据分配收发设备用于与服务器通信连接；
7.lora网关集线器组件，该lora网关集线器组件包含lora网关、与lora 网关连接的lora集线器；
8.终端设备，该终端设备通过所述lora集线器与lora网关通信连接，所述终端设备为发出1pps信号的通信设备。
9.1pps为秒脉冲，英文全称：1pulse per second。在utc时间每秒更新时刻发送脉冲。由于gnss接收机输出的pps信号与与utc时间严格一致(纳秒级误差)，完全可满足lora系统的时间同步要求。
10.终端设备在1pps信号同步作用下，通过lora完成数据上传至lora集线器，lora集线器将数据传输至lora网关，网关汇总数据，再去除重复数据后，通过数据分配收发设备发送到服务器，这里lora网关集线器组件集成 lora功能，接收重复数据由服务器(云平台)处理。设计为每个设备都有1pps 信号，所以每个节点可以独立的时间片工作和同步，有利于集控和减少传输数据量，特别适合那些本身就带定位的物联网终端设备。
11.具体的，所述数据分配收发设备为基站，所述基站与lora网关集线器组件通过无线网络通信连接。
12.具体的，所述数据分配收发设备为交换机，所述交换机通过网线与lora 网关集线
器组件通信连接。
13.具体的，所述数据分配收发设备通过lora网关集线器组件连接至少两个终端设备。
14.具体的，所述lora网关集线器组件设置有至少三个，其中至少一个lora 网关集线器组件连接三个终端设备。
15.具体的，所述lora集线器包含至少两根天线，其中一根天线为数据接收天线，另一根则可做为数据收发天线。
16.具体的，所述终端设备只设置单天线连接。
17.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1为本实施例一的一种组网系统的示意图；
19.图2为本实施例二的一种基于1pps的lora蜂窝组网系统的示意图；
20.附图标记：基站-1a、lora网关集线器组件-2、lora网关-210、lora集线器-220、终端设备-3。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。
22.关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
23.参照图1，实施例一：一种组网系统，包括：
24.数据分配收发设备，该数据分配收发设备用于与服务器通信连接；
25.lora网关集线器组件2，该lora网关集线器组件2包含lora网关210、与lora网关210连接的lora集线器220；
26.终端设备3，该终端设备3通过所述lora集线器220与lora网关210 通信连接，所述终端设备3为发出1pps信号的通信设备。
27.终端设备3在1pps信号同步作用下，通过lora完成数据上传至lora 集线器220，lora集线器220将数据传输至lora网关210，网关汇总数据，再去除重复数据后，通过数据分配收发设备发送到服务器，这里lora网关集线器组件2集成lora功能，接收重复数据由服务器(云平台)处理。
28.具体的，所述数据分配收发设备为基站1a，所述基站1a与lora网关集线器组件2通过无线网络通信连接。这里的无线网络可以采用4g/2g连网。
29.所述数据分配收发设备通过一个lora网关集线器组件2连接至少两个终端设备3。
30.lora网关集线器组件2设置有至少三个，其中至少一个lora网关集线器组件2连接三个终端设备3。
31.lora集线器220包含至少两根天线，其中一根天线为只做接收数据的接收天线，另
外一根天线为可用于收发数据。这里对应设置至少2种模式：接收模式和收发模式。接收模式下终端设备会根据1pps信号安排发送数据，不会因为处于发送模式而漏收数据。所述lora节点设备采用单天线设置。终端设备3只设置单天线。由于每个lora集线器220处于接收模式且地址相同。当lora集线器220布满整个区域时，当终端跨lora覆盖区时，网络可无缝连接。当云平台与lora下发指令时，通过收发天线。对于终端，在需要上传数据时处于发送状态，其余处于接收状态。当lora集线器220处于接收时，不下发数据，当接收完，才会下发数据，避免同一时刻即发即收相互影响。所述终端设备3只需一个天线满足，成本较低。
32.参照图2，实施例二：所述数据分配收发设备为交换机1b，所述交换机 1b通过网线与lora网关集线器组件2通信连接。
33.采用本实施例一或二的系统，以终端设备3为核心，组网容易、方便，网络容量由单台lora集线器220决定。lora网关210接收到多路数据后，从时间相同和设备id相同的多个无误数据中任取，按网络协议格式打包并传输，同时记录终端设备3所在片区的lora集线器220id2，以便下发数据时该lora集线器220与终端建立通信。针对含卫星接收机模块且需联网的终端设备3，适用于本系统设计。相比lora网关210为主，终端为从的工作方式来说，显著提高了通信带宽和效率，增加了信号传输距离。


技术特征：
1.一种组网系统，其特征在于，包括：数据分配收发设备，该数据分配收发设备用于与服务器通信连接；lora网关集线器组件，该lora网关集线器组件包含lora网关、与lora网关连接的lora集线器；终端设备，该终端设备通过所述lora集线器与lora网关通信连接，所述终端设备为发出1pps信号的通信设备。2.如权利要求1所述的一种组网系统，其特征在于，所述数据分配收发设备为基站，所述基站与lora网关集线器组件通过无线网络通信连接。3.如权利要求1所述的一种组网系统，其特征在于，所述数据分配收发设备为交换机，所述交换机通过网线与lora网关集线器组件通信连接。4.如权利要求1所述的一种组网系统，其特征在于，所述数据分配收发设备通过一个lora网关集线器组件连接至少两个终端设备。5.如权利要求2所述的一种组网系统，其特征在于，所述lora网关集线器组件设置有至少三个，其中至少一个lora网关集线器组件连接终端设备。6.如权利要求1所述的一种组网系统，其特征在于，所述lora集线器包含至少两根天线，其中一根天线为只做接收数据的接收天线，另一一根为可做收发数据的收发天线。7.如权利要求1所述的一种组网系统，其特征在于，所述终端设备只设置一根天线。

技术总结
本实用新型专利涉及一种组网系统，包括：数据分配收发设备，用于与服务器通信连接；Lora网关集线器组件包含Lora网关、与Lora网关连接的Lora集线器；终端设备，通过所述Lora集线器与Lora网关通信连接，产生1PPS信号的通信设备。发明设计要求各设备均可产生1PPS信号，可实现独立的时间片工作和同步，有利于集控和减少传输数据量，尤其适用于自带定位功能的物联网终端设备。联网终端设备。联网终端设备。


技术研发人员：黄力刚 王雪松 李勇 张选 杨正兴
受保护的技术使用者：成都天合智控科技有限公司
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2022/4/21