本发明涉及lora物联网的技术领域，特别涉及优化lora物联网系统的lora路由器。
背景技术：
现有的lora物联网网关对wifi、3g、4g、gprs等传统网络的依懒性较高，即现有的lora物联网网关与服务器和多个节点设备之间的数据通信均是通过传统网络来实现的。由于传统网络的传输距离较短，能耗较高，这导致物联网的组网较为密集、组网成本较高以及抗干扰能力较弱。因此，当采用网关结构构建小范围lora物联网时，构建形成的lora物联网并不能实现多通道并行通信，只能依次进行通信，从而导致该lora物联网需要花费大量的时间才能完成相应的通信任务以及降低该lora物联网的通信工作效率。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供优化lora物联网系统的lora路由器，其包括数据处理模块，其用于对来自传感器的lora数据进行预处理，以此获得有效lora负载数据；tcp/ip协议处理模块，其用于对该有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧；安全处理模块，其用于对该符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理，从而获得相应的加密安全数据；若干网关处理模块，其用于根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变该加密安全数据的传输路径；主控制模块，其用于协调该数据处理模块、该tcp/ip协议处理模块、该安全处理模块和若干该网关处理模块的工作状态；可见，该优化lora物联网系统的lora路由器通过对物联网中传感器产生的lora数据进行预处理和转换为与传统网络相匹配的tcp/ip协议的数据，并对数据进行加密处理，再统筹协调路由器中不同功能模块的工作状态，以使该lora路由器中的不同网关能够同时进行数据并行传输来提高lora路由器的数据传输效率；该lora路由器在数据传输时间上相对于传统物联网具有较大的提升，还能够降低物联网的数据传输功耗和提高物联网的数据传输安全性，以及根据节点设备的接入数量进行动态调整，其适用于大型lora物联网的构建部署。
本发明提供优化lora物联网系统的lora路由器，其特征在于，其包括，
数据处理模块，其用于对来自传感器的lora数据进行预处理，以此获得有效lora负载数据；
tcp/ip协议处理模块，其用于对所述有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧；
安全处理模块，其用于对所述符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理，从而获得相应的加密安全数据；
若干网关处理模块，其用于根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变所述加密安全数据的传输路径；
主控制模块，其用于协调所述数据处理模块、所述tcp/ip协议处理模块、所述安全处理模块和若干所述网关处理模块的工作状态；
进一步，所述数据处理模块对来自传感器的lora数据进行预处理具体包括，
所述数据处理模块对来自所述传感器的lora数据进行数据识别处理，以此确定所述lora数据中包含的物联网特征信息数据；
所述数据处理模块去除所述lora数据中包含的所述物联网特征信息数据，并且只保留所述lora数据中包含的有效lora负载数据，其中，所述有效lora负载数据包括传感器生成的传感数据；
所述数据处理模块还记录所述lora数据在物联网中的数据传输时间，并确定lora数据、数据传输时间和生成lora数据的传感器三者的对应关系；
进一步，所述数据处理模块对来自所述传感器的lora数据进行数据识别处理，以此确定所述lora数据中包含的物联网特征信息数据具体包括，
对来自所述传感器的lora数据进行关于传感器id识别和物联网传输前导码的识别处理，从而确定所述lora数据中包含的传感器id信息和用于保持物联网接收机进行数据输入的前导码信息，以此作为所述物联网特征信息数据；
进一步，tcp/ip协议处理模块对所述有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧具体包括，
将所述有效lora负载数据分解为若干数据帧；
识别若干所述数据帧是否符合lorawan协议，若是，则将对应的数据帧标识为符合lorawan协议的数据帧；
将所述符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧，并且还对所述符合tcp/ip协议的数据帧添加对应于物联网所属网关的标识，从而使与物联网对接的互联网区别所述符合tcp/ip协议的数据帧的数据来源；
进一步，所述安全处理模块对所述符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理具体包括，
对所述符合tcp/ip协议的数据帧进行降噪滤波处理；
通过aes128加密算法，生成具有唯一标识的128位aeskey；
根据所述128位aeskey，对经过所述降噪滤波处理的所述符合tcp/ip协议的数据帧进行aes128加密处理，从而获得相应的加密安全数据；
进一步，所述网关处理模块根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变所述加密安全数据的传输路径具体包括，
确定传感器与路由器在当前空间区域各自的位置信息，并根据所述位置信息，确定所述传感器与所述路由器之间的相对距离信息和相对方位信息；
对当前空间区域的不同位置点进行无线信号扫描检测，以此确定当前空间区域对应无线信号强度值；
根据所述相对距离信息、所述相位方位信息和所述无线信号强度值，确定lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率和网关数据排队时间长度；
根据所述网关数据接收速率和所述网关数据排队时间长度，调整lora物联网中的节点网络的网关开闭状态和/或网关数据中转时间顺序；
进一步，所述网关处理模块还根据所述lora数据在物联网中的数据传输时间、和lora数据、数据传输时间和生成lora数据的传感器三者的对应关系确定不同传感器各自的数据传输优先级别，其中，当所述数据传输时间越短，其对应的传感器的数据传输优先级别也越高；
所述网关处理模块还按照不同传感器各自的数据传输优先级别由高至低的顺序，依次传输不同传感器产生的lora数据；
进一步，所述主控制模块还用于通过串行外设接口总线发出控制信号，动态调整所述数据处理模块对来自不同传感器的lora数据的接收顺序；
所述主控制模块还用于缓存所述tcp/ip协议处理模块不能及时进行转换的符合lorawan协议的数据帧，并且还在所述tcp/ip协议处理模块再次处于空闲状态的情况下，将所述不能及时进行转换的符合lorawan协议的数据帧传输到所述tcp/ip协议处理模块；
进一步，在对当前空间区域的不同位置点进行无线信号扫描检测，以此确定当前空间区域对应无线信号强度值的过程中，由于当前空间区域的不同位置点的无线信号的载频会因为信号传输波动而不同，这需要对检测到的当前空间区域的不同位置点的无线信号进行整合，以此得到当前空间区域对应的无线信号强度值，再根据所述相对距离信息、所述相对方位信息和所述无线信号强度值，确定lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率和网关数据排队时间长度，其具体过程包括：
第一.利用下面公式(1)，确定当前空间区域对应的无线信号强度值e
在上述公式(1)中，e表示当前空间区域对应的无线信号强度，w表示路由器发射的射频信号强度，μf表示路由器的发射天线增益系数，μj表示传感器的接收天线增益系数，c表示光速，fmin表示当前空间区域的不同位置点的无线信号中的最小载频，fmax表示当前空间区域的不同位置点的无线信号中的最大载频，n表示当前空间区域的不同位置点的总数量，r表示无线信号的传播损耗系数，d表示路由器与传感器之间的距离；
第二，利用下面公式(2)，确定lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率v
在上述公式(2)中，v表示lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率，m表示传感器的接收天线数量，ei表示当前空间区域的第i个相对方位角度对应位置点的无线信号强度值、且
第三，利用下面公式(3)，确定lora物联网中的节点网络的网关数据排队时间长度
在上述公式(3)中，tt表示第t个网关数据排队时间长度，bt表示第t个网关数据的数据长度，
再根据所述网关数据接收速率v和所述第t个网关数据排队时间长度tt，调整lora物联网中的节点网络的网关开闭状态和/或网关数据中转时间顺序。
相比于现有技术，该优化lora物联网系统的lora路由器包括数据处理模块，其用于对来自传感器的lora数据进行预处理，以此获得有效lora负载数据；tcp/ip协议处理模块，其用于对该有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧；安全处理模块，其用于对该符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理，从而获得相应的加密安全数据；若干网关处理模块，其用于根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变该加密安全数据的传输路径；主控制模块，其用于协调该数据处理模块、该tcp/ip协议处理模块、该安全处理模块和若干该网关处理模块的工作状态；可见，该优化lora物联网系统的lora路由器通过对物联网中传感器产生的lora数据进行预处理和转换为与传统网络相匹配的tcp/ip协议的数据，并对数据进行加密处理，再统筹协调路由器中不同功能模块的工作状态，以使该lora路由器中的不同网关能够同时进行数据并行传输来提高lora路由器的数据传输效率；该lora路由器在数据传输时间上相对于传统物联网具有较大的提升，还能够降低物联网的数据传输功耗和提高物联网的数据传输安全性，以及根据节点设备的接入数量进行动态调整，其适用于大型lora物联网的构建部署。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的优化lora物联网系统的lora路由器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的优化lora物联网系统的lora路由器的结构示意图。该优化lora物联网系统的lora路由器包括，
数据处理模块，其用于对来自传感器的lora数据进行预处理，以此获得有效lora负载数据；
tcp/ip协议处理模块，其用于对该有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧；
安全处理模块，其用于对该符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理，从而获得相应的加密安全数据；
若干网关处理模块，其用于根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变该加密安全数据的传输路径；
主控制模块，其用于协调该数据处理模块、该tcp/ip协议处理模块、该安全处理模块和若干该网关处理模块的工作状态。
该优化lora物联网系统的lora路由器通过对lora数据进行预处理、tcp/ip协议模式数据转换处理、加密安全处理而得到与传统网络相兼容的数据，再根据物联网中不同传感器的数据传输时间指示不同网关进行数据传输，从而使得lora物联网在与传统网络相对接时能够通过不同网关进行并行数据传输，以提高lora物联网的数据传输效率。
优选地，该数据处理模块对来自传感器的lora数据进行预处理具体包括，
该数据处理模块对来自该传感器的lora数据进行数据识别处理，以此确定该lora数据中包含的物联网特征信息数据；
该数据处理模块去除该lora数据中包含的该物联网特征信息数据，并且只保留该lora数据中包含的有效lora负载数据，其中，该有效lora负载数据包括传感器生成的传感数据；
该数据处理模块还记录该lora数据在物联网中的数据传输时间，并确定lora数据、数据传输时间和生成lora数据的传感器三者的对应关系。
通过对该lora数据进行不同数据类型的筛选处理，去除其中的物联网特征信息数据并且只保留有效lora负载数据，这样能够有效地降低对该lora数据的运算处理量和提高对该lora数据的处理精度。
优选地，该数据处理模块对来自该传感器的lora数据进行数据识别处理，以此确定该lora数据中包含的物联网特征信息数据具体包括，
对来自该传感器的lora数据进行关于传感器id识别和物联网传输前导码的识别处理，从而确定该lora数据中包含的传感器id信息和用于保持物联网接收机进行数据输入的前导码信息，以此作为该物联网特征信息数据。
通过识别确定传感器id信息和用于保持物联网接收机进行数据输入的前导码信息，能够最大限度地简化lora数据的数据复杂性和降低lora数据的处理难度。
优选地，tcp/ip协议处理模块对该有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧具体包括，
将该有效lora负载数据分解为若干数据帧；
识别若干该数据帧是否符合lorawan协议，若是，则将对应的数据帧标识为符合lorawan协议的数据帧；
将该符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧，并且还对该符合tcp/ip协议的数据帧添加对应于物联网所属网关的标识，从而使与物联网对接的互联网区别该符合tcp/ip协议的数据帧的数据来源。
通过对符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧能够将该有效lora负载数据转换为与传统网络相匹配的数据，从而降低数据的处理难度和提高数据与传统网络的兼容性。
优选地，该安全处理模块对该符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理具体包括，
对该符合tcp/ip协议的数据帧进行降噪滤波处理；
通过aes128加密算法，生成具有唯一标识的128位aeskey；
根据该128位aeskey，对经过该降噪滤波处理的该符合tcp/ip协议的数据帧进行aes128加密处理，从而获得相应的加密安全数据。
通过aes128加密算法对符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理能够提高数据安全性，从而避免发生数据窃取的情况。
优选地，该网关处理模块根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变该加密安全数据的传输路径具体包括，
确定传感器与路由器在当前空间区域各自的位置信息，并根据该位置信息，确定该传感器与该路由器之间的相对距离信息和相对方位信息；
对当前空间区域的不同位置点进行无线信号扫描检测，以此确定当前空间区域对应无线信号强度值；
根据该相对距离信息、该相位方位信息和该无线信号强度值，确定lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率和网关数据排队时间长度；
根据该网关数据接收速率和该网关数据排队时间长度，调整lora物联网中的节点网络的网关开闭状态和/或网关数据中转时间顺序。
通过上述方式调整lora物联网中的节点网络的网关状态，以此改变该加密安全数据的传输路径，能够充分地利用所有网关的数据传输效能，从而缩短lora路由器的数据传输时间和降低数据传输出错率。
优选地，该网关处理模块还根据该lora数据在物联网中的数据传输时间、和lora数据、数据传输时间和生成lora数据的传感器三者的对应关系确定不同传感器各自的数据传输优先级别，其中，当该数据传输时间越短，其对应的传感器的数据传输优先级别也越高；
该网关处理模块还按照不同传感器各自的数据传输优先级别由高至低的顺序，依次传输不同传感器产生的lora数据。
由于当传感器的数据传输优先级别越高，对应传感器的数据传输时间也越短，这样将具有最高数据传输优先级别的传感器接入网关进行数据传输，能够提高数据的传输效率和传输速率。
优选地，该主控制模块还用于通过串行外设接口总线发出控制信号，动态调整该数据处理模块对来自不同传感器的lora数据的接收顺序；
该主控制模块还用于缓存该tcp/ip协议处理模块不能及时进行转换的符合lorawan协议的数据帧，并且还在该tcp/ip协议处理模块再次处于空闲状态的情况下，将该不能及时进行转换的符合lorawan协议的数据帧传输到该tcp/ip协议处理模块。
通过缓存不能及时进行转换的符合lorawan协议的数据帧能够避免该符合lorawan协议的数据帧发生丢失，从而提高数据传输的全面性和可靠性。
优选地，在对当前空间区域的不同位置点进行无线信号扫描检测，以此确定当前空间区域对应无线信号强度值的过程中，由于当前空间区域的不同位置点的无线信号的载频会因为信号传输波动而不同，这需要对检测到的当前空间区域的不同位置点的无线信号进行整合，以此得到当前空间区域对应的无线信号强度值，再根据该相对距离信息、该相对方位信息和该无线信号强度值，确定lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率和网关数据排队时间长度，其具体过程包括：
第一.利用下面公式(1)，确定当前空间区域对应的无线信号强度值e
在上述公式(1)中，e表示当前空间区域对应的无线信号强度，w表示路由器发射的射频信号强度，μf表示路由器的发射天线增益系数，μj表示传感器的接收天线增益系数，c表示光速，fmin表示当前空间区域的不同位置点的无线信号中的最小载频，fmax表示当前空间区域的不同位置点的无线信号中的最大载频，n表示当前空间区域的不同位置点的总数量，r表示无线信号的传播损耗系数，d表示路由器与传感器之间的距离；
第二，利用下面公式(2)，确定lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率v
在上述公式(2)中，v表示lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率，m表示传感器的接收天线数量，ei表示当前空间区域的第i个相对方位角度对应位置点的无线信号强度值、且
第三，利用下面公式(3)，确定lora物联网中的节点网络的网关数据排队时间长度
在上述公式(3)中，tt表示第t个网关数据排队时间长度，bt表示第t个网关数据的数据长度，
再根据该网关数据接收速率v和该第t个网关数据排队时间长度tt，调整lora物联网中的节点网络的网关开闭状态和/或网关数据中转时间顺序。
利用公式(1)得到当前空间区域对应无线信号强度值，目的是为了利用公式整合检测得到的当前空间区域的不同位置点的无线信号，从而为保证得到的当前空间区域对应无线信号强度值的准确性；利用公式(2)得到相对方位信息得到lora物联网中的节点网络的网关数据接收速率，对不同频率的无线信号强度进行整合处理，确保了得到的网关数据接收速率的准确性；再利用公式(3)得到网关数据排队时间长度，从而根据网关数据接收速率和网关数据排队时间长度，调整lora物联网中的节点网络的网关开闭状态和/或网关数据中转时间顺序，上述过程得到的数值都能准确的反应输出网关数据接收的真实情况，并且加入整合算法，消除了传输过程中无线信号不稳定所造成的传输影响，提高了系统的准确性以及稳定性。
从上述实施例的内容可知，该优化lora物联网系统的lora路由器包括数据处理模块，其用于对来自传感器的lora数据进行预处理，以此获得有效lora负载数据；tcp/ip协议处理模块，其用于对该有效lora负载数据中符合lorawan协议的数据帧转换为符合tcp/ip协议的数据帧；安全处理模块，其用于对该符合tcp/ip协议的数据帧进行加密处理，从而获得相应的加密安全数据；若干网关处理模块，其用于根据传感器与路由器之间的相对位置关系和/或无线信号强度状态，调整lora物联网中的节点网络的网关状态，从而改变该加密安全数据的传输路径；主控制模块，其用于协调该数据处理模块、该tcp/ip协议处理模块、该安全处理模块和若干该网关处理模块的工作状态；可见，该优化lora物联网系统的lora路由器通过对物联网中传感器产生的lora数据进行预处理和转换为与传统网络相匹配的tcp/ip协议的数据，并对数据进行加密处理，再统筹协调路由器中不同功能模块的工作状态，以使该lora路由器中的不同网关能够同时进行数据并行传输来提高lora路由器的数据传输效率；该lora路由器在数据传输时间上相对于传统物联网具有较大的提升，还能够降低物联网的数据传输功耗和提高物联网的数据传输安全性，以及根据节点设备的接入数量进行动态调整，其适用于大型lora物联网的构建部署。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。