一种用于LoRa私有协议的组网方法与流程

本发明涉及lora通信组网领域，具体涉及一种用于lora私有协议的组网方法。

背景技术：

传统设备采用lora模块进行数据传输时，大多采用一对一通信，或者模仿modbusrtu协议采用问答式一对多通信，存在很多缺陷，首先，现场使用时需要一个一个的配置设备的地址等参数，施工量大，成本高，其次，现场使用时需要根据距离和速度的要求进行扩频因子sf的手动调整，不易施工，可靠性差。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于lora私有协议的组网方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于lora私有协议的组网方法，包括入网流程，所述入网流程包括：

对每一端点设备配置一个唯一的物理地址，并将各端点设备的物理地址配置到配套的lora网关中；

端点设备上电时，从初始扩频因子sf开始，随机选择发送信道进行随机延时后，发出入网请求报文，所述入网请求报文包含端点设备的物理地址；

lora网关接受到入网请求报文时，查看报文中的物理地址是否配置在自身存储中，是，则回复入网确认报文，所述入网确认报文包含lora网关分配的地址；

所述端点设备接收入网确认报文，完成入网流程。

进一步的，在组网过程中，当lora网关未收到入网请求报文，或lora网关回复的入网确认报文未被端点设备收到，所述端点设备到设定的等待时间后，增加扩频因子sf后，再次发送入网申请报文，如此循环，所述扩频因子sf达到上限值后不再增加，并重新开始入网流程，直至入网成功。

进一步的，还包括扩频因子sf自适应流程，所述扩频因子sf自适应流程包括：

所述端点设备入网后，定时主动发送数据至配套的lora网关；

所述配套的lora网关定时下发心跳报文至配套的端点设备，所述心跳报文中包括扩频因子sf调整命令和与扩频因子sf调整命令相对应的目标端点设备地址列表；

所述端点设备接收到心跳报文后，判断其是否位于目标端点设备地址列表中，是，则根据地址列表中对应的扩频因子sf调整命令调整扩频因子sf，使距离lora网关远的端点设备采用远距离扩频因子sf，以实现低速率发送数据，而距离lora网关近的端点设备采用近距离扩频因子sf，以实现高速率发送数据。

进一步的，所述lora网关基于其接收的端点设备发送的数据信息进行分析统计，并生成与端点设备相符的扩频因子sf调整命令。

进一步的，所述端点设备的心跳报文接收超时次数到达上限后，所述端点设备复位，重新开始入网流程。

有益效果：本发明通过使用端点设备入网流程，因此具有不需要现场配置参数，大大减少现场组网施工量的优点；使用lora网关自动调整端点设备sf流程，因此具有扩频因子sf自适应，兼顾远距离和高速度，大大提高网络利用率的优点。

附图说明

图1是本发明实施例的用于lora私有协议的组网方法的入网流程图；

图2是本发明实施例的用于lora私有协议的组网方法的扩频因子sf自适应流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1至2所示，本发明实施例提供了一种用于lora私有协议的组网方法，包括入网流程，入网流程包括：

对每一端点设备配置一个唯一的物理地址，并将各端点设备的物理地址配置到配套的lora网关中。具体的，物理地址在出厂前配置，配置完成后就固定不变。

端点设备上电时，从初始扩频因子sf开始，随机选择发送信道进行随机延时后，发出入网请求报文，入网请求报文包含端点设备的物理地址。

lora网关接受到入网请求报文时，查看报文中的物理地址是否配置在自身存储中，是，则回复入网确认报文，入网确认报文包含lora网关分配的地址，否则，不予回复。

端点设备接收入网确认报文，并根据入网确认报文中lora网关分配的地址完成入网流程。

在组网过程中，当lora网关未收到入网请求报文，或lora网关回复的入网确认报文未被端点设备收到，端点设备到设定的等待时间后，增加扩频因子sf后，再次发送入网申请报文，如此循环，扩频因子sf达到上限值后不再增加，并重新开始入网流程，直至入网成功。以初始扩频因子sf为10、每次增加1和扩频因子sf的上限值为12举例说明，初始状态(上电或复位后)初始扩频因子sf为10，随机选择发送信道进行随机延时后，发送入网请求报文，每次等待分配短地址超时后，扩频因子sf同时加1，当扩频因子sf为12时，若再次超时，扩频因子sf不再增加，直接重新开始入网流程，直到入网成功。

本发明实施例还包括扩频因子sf自适应流程，扩频因子sf自适应流程包括：

端点设备入网后，定时主动发送数据至配套的lora网关。

配套的lora网关定时下发心跳报文至配套的端点设备，心跳报文中包括扩频因子sf调整命令和与扩频因子sf调整命令相对应的目标端点设备地址列表。

端点设备接收到心跳报文后，判断其是否位于目标端点设备地址列表中，是，则根据地址列表中对应的扩频因子sf调整命令调整扩频因子sf，否则，不进行调整。使距离lora网关远的端点设备采用远距离扩频因子sf，以实现低速率发送数据，而距离lora网关近的端点设备采用近距离扩频因子sf，以实现高速率发送数据。

lora网关基于其接收的端点设备发送的数据信息进行分析统计，并生成与端点设备相符的扩频因子sf调整命令。

当端点设备的心跳报文接收超时次数到达上限后，端点设备复位，重新开始入网流程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种用于lora私有协议的组网方法，其特征在于，包括入网流程，所述入网流程包括：

对每一端点设备配置一个唯一的物理地址，并将各端点设备的物理地址配置到配套的lora网关中；

端点设备上电时，从初始扩频因子sf开始，随机选择发送信道进行随机延时后，发出入网请求报文，所述入网请求报文包含端点设备的物理地址；

lora网关接受到入网请求报文时，查看报文中的物理地址是否配置在自身存储中，是，则回复入网确认报文，所述入网确认报文包含lora网关分配的地址；

所述端点设备接收入网确认报文，完成入网流程。

2.根据权利要求1所述的用于lora私有协议的组网方法，其特征在于，在组网过程中，当lora网关未收到入网请求报文，或lora网关回复的入网确认报文未被端点设备收到，所述端点设备到设定的等待时间后，增加扩频因子sf后，再次发送入网申请报文，如此循环，所述扩频因子sf达到上限值后不再增加，并重新开始入网流程，直至入网成功。

3.根据权利要求2所述的用于lora私有协议的组网方法，其特征在于，还包括扩频因子sf自适应流程，所述扩频因子sf自适应流程包括：

所述端点设备入网后，定时主动发送数据至配套的lora网关；

所述配套的lora网关定时下发心跳报文至配套的端点设备，所述心跳报文中包括扩频因子sf调整命令和与扩频因子sf调整命令相对应的目标端点设备地址列表；

所述端点设备接收到心跳报文后，判断其是否位于目标端点设备地址列表中，是，则根据地址列表中对应的扩频因子sf调整命令调整扩频因子sf，使距离lora网关远的端点设备采用远距离扩频因子sf，以实现低速率发送数据，而距离lora网关近的端点设备采用近距离扩频因子sf，以实现高速率发送数据。

4.根据权利要求3所述的用于lora私有协议的组网方法，其特征在于，所述lora网关基于其接收的端点设备发送的数据信息进行分析统计，并生成与端点设备相符的扩频因子sf调整命令。

5.根据权利要求3所述的用于lora私有协议的组网方法，其特征在于，所述端点设备的心跳报文接收超时次数到达上限后，所述端点设备复位，重新开始入网流程。

技术总结
本发明公开了一种用于LoRa私有协议的组网方法。它包括入网流程和扩频因子SF自适应流程，入网流程包括：端点设备上电时，从初始扩频因子SF开始，随机选择发送信道进行随机延时后，发出包含端点设备的物理地址的入网请求报文；LoRa网关接受到入网请求报文时，查看报文中的物理地址是否配置在自身存储中，是，则回复入网确认报文，入网确认报文包含LoRa网关分配的地址；端点设备接收入网确认报文，完成入网流程。本发明通过使用端点设备入网流程，因此具有不需要现场配置参数，大大减少现场组网施工量的优点；使用LoRa网关自动调整端点设备SF流程，因此具有扩频因子SF自适应，兼顾远距离和高速度，大大提高网络利用率的优点。

技术研发人员：陆有军
受保护的技术使用者：江苏南能电气有限公司
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.05.29