一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，包括子设备、子设备控制模块、网关、云平台，所述子设备控制模块与邻近的子设备有线连接，子设备控制模块设有第一LoRa子模块，网关设有第二LoRa子模块和应急LoRa子模块，第一LoRa子模块采用被动响应方式与第二LoRa子模块无线连接，应急LoRa子模块响应突发事件的数据信息，所述网关通过无线通信模块与云平台连接。1、通过有线网络和无线网络相结合的方式，使得控制系统不但适用于新的网络，同样也适用于旧网络的改造，不但成本低，而且信号稳定。网关的两个LoRa模块，一个采用轮询的方式采集子设备的信息，一个专门用作等待子设备的突发消息上报，从而解决了双向通信和优先级处理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统
：本技术涉及物联网
，尤其是一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统。
技术介绍
：近年来物联网大数据服务正得到广泛的应用，底层物联网大数据采集系统也不断的发展，针对不同场景下的硬件方案也各有不同。现有的系统通常如下：1.传感器等子设备直接有线连接网关，网关搭载NB-IOT、WIFI或者4G等模块连接云端。网关采集子设备的数据，并在处理后发送到云端。此方案由于每个网关都只能连接一个或者少数几个子设备，导致成本高昂；其次大量子设备同时独立接入云端，设备管理逻辑复杂，云端平台负载重，误码率高。2.采用LoRa网关的方式构建本地无线局域网。每个子设备都搭载LoRa模块,子设备与LoRa网关无线连接，子设备通过LoRa网络发送到网关，网关再将数据上传到云端。本方案的缺点在于LoRa网关模块和LoRa设备成本非常高，现有的非LoRa设备需要全部更换，并且对于网关平台的性能指标也有较高要求，进一步提升网关部分的成本，方案复杂性高。
技术实现思路
：本系统是针对写字楼、办公室等中小型楼宇场景下的无线数据采集处理上传和反馈控制系统，本技术提供一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，解决了目前在中小型楼宇物联网大数据采集系统成本高，改造困难，产品结构复杂或云平台负载过高等问题。一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，包括子设备、子设备控制模块、网关、云平台，所述子设备控制模块与邻近的子设备有线连接，子设备控制模块设有第一LoRa子模块，网关设有第二LoRa子模块和应急LoRa子模块，第一LoRa子模块采用被动响应方式与第二LoRa子模块无线连接，应急LoRa子模块响应突发事件的数据信息，所述网关通过无线通信模块与云平台连接。进一步地，子设备控制模块包括通信接口、继电器和输入接口、LED指示灯和主控芯片。进一步地，所述无线通信模块为NB-IOT、4G、WIFI之一或其组合。进一步地，所述云平台为IOT平台。进一步地，所述子设备包括智能仪表、检测仪或者其智能设备。本方案使用了低成本的LoRa子模块来代替昂贵的LoRa网关，在中小型楼宇场景下实现了相同的物联网大数据采集功能。通过设计新的产品结构和解决方案，解决了目前在中小型楼宇中物联网大数据采集方案成本高和云平台负载过高的问题，同时也降低了技术复杂度和网关性能指标，简化了产品结构。采用本技术的技术方案，具有以下技术效果：1、通过有线网络和无线网络相结合的方式，使得控制系统不但适用于新的网络，同样也适用于旧网络的改造，不但成本低，而且信号稳定。2、网关的两个LoRa模块，一个采用轮询的方式采集子设备的信息，一个专门用作等待子设备的突发消息上报，从而解决了双向通信和优先级处理。附图说明图1为实施例一的结构示意图。图2为实施例一的子设备控制模块和网关的结构示意图。子设备1、子设备控制模块2、网关3、云平台4、第一LoRa子模块21、第二LoRa子模块31、应急LoRa子模块32。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。实施例一：如图1-2所示，一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，包括子设备1、子设备控制模块2、网关3、云平台4，子设备1有线连接子设备控制模块2，每个子设备控制模块2都搭载LoRa子模块21，网关3也搭载LoRa子模块31、32，二者构成局域网连接，网关3再通过NB-IOT、WIFI或者4G等方式连接云端，即云平台4。子设备1采用模组化传感器，如智能水电表、空气质量检测仪或者其他反馈控制设备；子设备控制模块2对接子设备1，负责底层数据的采集、处理、上传与反馈控制；网关3部分采用高性能处理器平台，连接子设备控制模块2和阿里云IOT云平台4，负责将底层子设备1的数据打包、处理、上传和响应云平台4的请求。通过搭建子设备—子设备控制模块—网关的三层拓扑结构，网关可以有效控制底层大量子设备。子设备控制模块2设有通信接口、继电器和输入接口、LED指示灯23和主控芯片24，网关3设有通信接口、继电器和输入接口、LED指示灯33和主控芯片34。从而使得子设备模块2和网关3同样适用于通过有线方式连接，子设备模块2和网关3在工作时，通过LED指示灯的状态，即可确定子设备控制模块2和网关3工作是否正常。本方案使用两个LoRa模块31、32,LoRa子模块存在一个重要的问题：无法实现数据同时上下行，即如果网关向子设备下发指令时有突发数据上传，就会产生错误。本方案在网关部分采用两个LoRa子模块就可以解决这个问题，实现与LoRa网关相同的功能。解决方法是主网关部分采用的两个LoRa子模块31、32，LoRa子模块31专门负责轮询子网关数据，另一个LoRa子模块32则专门负责接收突发上报消息。子设备控制模块2通过和传感器等子设备1连接后，读取数据。网关通过轮询询问的方式来获得子设备控制模块2的数据，即子设备控制模块2必须先受到网关3的询问消息才会发送数据，不会主动发送。这个过程中始终通过第一个LoRa子模块31工作，并且由于子设备控制模块2全程被动响应网关的指令，所以也不会出现数据同时发送接收的问题。而对于如火灾报警器等需要突发实时上报数据的场景，子设备控制模块2直接向网关的另一个LoRa子模块32发送消息，而若有多个设备同时突发上报，则采用避让机制来解决。由于突发情况本身发生的概率就比较少，多个设备同时有突发消息上报的可能更是微乎其微，所以这个方案基本可以实现中小型楼宇内部的物联网大数据采集，处理，上传与反馈控制。在产品实际商用布置时，需要根据楼宇实际的环境，将网关、子设备控制模块布置在信号良好的地方，以便于NB-IOT能稳定的连接阿里云平台。各个子设备控制模块连接子设备可以根据需求布置在楼宇的各个地方，由于LoRa是组建本地局域网，信号较好，因此对于子设备的部署位置要求不高。即使面对非常复杂的环境，也可以通过布置中继信号模块来桥接子设备控制模块和网关。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，其特征在于，包括子设备、子设备控制模块、网关、云平台，所述子设备控制模块与邻近的子设备有线连接，子设备控制模块设有第一LoRa子模块，网关设有第二LoRa子模块和应急LoRa子模块，第一LoRa子模块采用被动响应方式与第二LoRa子模块无线连接，应急LoRa子模块响应突发事件的数据信息，所述网关通过无线通信模块与云平台连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，其特征在于，包括子设备、子设备控制模块、网关、云平台，所述子设备控制模块与邻近的子设备有线连接，子设备控制模块设有第一LoRa子模块，网关设有第二LoRa子模块和应急LoRa子模块，第一LoRa子模块采用被动响应方式与第二LoRa子模块无线连接，应急LoRa子模块响应突发事件的数据信息，所述网关通过无线通信模块与云平台连接。


2.根据权利要求1所述的基于LoRa子模块组网的物联网控制系统，其特征在于，子设备控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：查婷婷，刁海康，高赟，陈凯玲，
申请(专利权)人：苏州复趣信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32