基于LoRaWAN的组播系统的制作方法

本实用新型涉及多设备组播下行技术领域，特别涉及基于lorawan的组播系统。

背景技术：

lorawan标准协议所提供的多播协议仅支持非确认下行方式进行数据下发，通信链路无法保证下行数据下发的成功率。而且lorawan标准组播协议无法支持设备点名上报机制，重发代价较高。通信链路仅能由应用层保证数据传输，通信带宽浪费严重，传输效率低下。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本实用新型提出了一种基于lorawan的组播系统，具有提升lorawan组播通信的传输性能的特点，保证传输效率高。

本实用新型解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供了基于lorawan的组播系统，包括服务器、网关和节点设备，所述服务器与网关处于整个网络的中心位置，负责协调和调度系统内的所有节点设备，所述服务器包括时间同步单元、时分多址控制单元和设备标识符映射单元，所述时间同步单元用于完成整个网络内设备的时间同步，所述时分多址控制单元用于组内地址分配、回收和随机时隙选择，所述设备标识符映射单元用于组播重发情况下，设备点名上报。

优选地，所述节点设备可通过标准lorawan协议进行时间同步。

优选地，lorawan组播系统的节点设备的节点类型包括classa、classb和classc。

优选地，所述classa为电池供电的传感器或对延时没有要求的执行器；所述classb为电池供电的执行器，有延时；所述classc为外部供电的执行器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、提升了lorawan组播通信的传输性能；

2、具有高可用性的组播确认下行发送机制，简化应用层通信逻辑的特点。

3、在新系统内利用时分多址的方式使得系统内设备上报数据冲突最小化，并无缝兼容lorawan标准classa/b/c类的节点。

附图说明

图1为本实用新型提出的基于lorawan的组播系统的框图。

图2为本实用新型提出的基于lorawan的组播系统的节点与服务器组播状态同步转轮图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，基于lorawan的组播系统，包括服务器1、网关2和节点设备3，所述服务器1与网关2处于整个网络的中心位置，负责协调和调度系统内的所有节点设备3，所述服务器1包括时间同步单元11、时分多址控制单元12和设备标识符映射单元13，所述时间同步单元11用于完成整个网络内设备的时间同步，所述时分多址控制单元12用于组内地址分配、回收和随机时隙选择，所述设备标识符映射单元13用于组播重发情况下，设备点名上报。

节点设备3可通过标准lorawan协议进行时间同步。lorawan组播系统的节点设备的节点类型包括classa、classb和classc，所述classa为电池供电的传感器或对延时没有要求的执行器；所述classb为电池供电的执行器，有延时；所述classc为外部供电的执行器。

如图2的节点与服务器组播状态同步转轮图所示，具体为，非活动：节点无任何历史上行消息，从未入网或者重新入网但未上行的节点均属于该状态；活动：节点有上行历史消息，但未被激活；同步请求：被激活的活动节点(激活条件主要由节点主动上行消息或者手动触发)，服务器需要给该状态下的节点下发组播创建消息；同步就绪：服务器已经接收节点组播创建消息应答。

本实用新型的组播通信系统，设备入网、组播创建、时间同步等功能均由协议层自动完成。用户在对此通信系统使用时仅需简单触发确认下行或者非确认下行发送，本组播通信系统将根据协议定义自动完成数据缓存与下发。并在完成后通知用户发送结果。在链路覆盖良好且系统未超载的前提下确认下发成功率可达99.9％，提高了lorawan组播通信的传输性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.基于lorawan的组播系统，其特征在于：包括服务器、网关和节点设备，所述服务器与网关处于整个网络的中心位置，负责协调和调度系统内的所有节点设备，所述服务器包括时间同步单元、时分多址控制单元和设备标识符映射单元，所述时间同步单元用于完成整个网络内设备的时间同步，所述时分多址控制单元用于组内地址分配、回收和随机时隙选择，所述设备标识符映射单元用于组播重发情况下，设备点名上报。

2.如权利要求1所述的基于lorawan的组播系统，其特征在于：所述节点设备可通过标准lorawan协议进行时间同步。

3.如权利要求1所述的基于lorawan的组播系统，其特征在于：lorawan组播系统的节点设备的节点类型包括classa、classb和classc。

4.如权利要求3所述的基于lorawan的组播系统，其特征在于：所述classa为电池供电的传感器或对延时没有要求的执行器；所述classb为电池供电的执行器，有延时；所述classc为外部供电的执行器。

技术总结
本实用新型提供了基于LoRaWAN的组播系统，包括服务器、网关和节点设备，所述服务器与网关处于整个网络的中心位置，负责协调和调度系统内的所有节点设备，所述服务器包括时间同步单元、时分多址控制单元和设备标识符映射单元，所述时间同步单元用于完成整个网络内设备的时间同步，所述时分多址控制单元用于组内地址分配、回收和随机时隙选择，所述设备标识符映射单元用于组播重发情况下，设备点名上报；本实用新型的基于LoRaWAN的组播系统提供了一种高可用性的组播确认下行发送机制，简化应用层通信逻辑；可以在新系统内利用时分多址的方式使得系统内设备上报数据冲突最小化，提升LoRaWAN组播通信的传输性能。

技术研发人员：李嘉鹏;杨伟;武鸿帅
受保护的技术使用者：瑞兴恒方网络(深圳)有限公司
技术研发日：2020.02.24
技术公布日：2020.08.07