一种远距离低功耗信息采集方法及装置与流程

本发明涉及数据采集领域，具体提供一种远距离低功耗信息采集方法及装置。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，很多企业、工厂、办公区域以及居住地等对区域环境以及能耗的信息采集需求量日益增加。有线通信需要布线的局限性，wifi信号传输的穿透性比较弱。

2、底层模块若放置区域无供电地方，需要电池供电，此时设备的低功耗问题就比较重要，如何解决此问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的远距离低功耗信息采集方法。

2、本发明进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的远距离低功耗信息采集装置。

3、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

4、一种远距离低功耗信息采集方法，数据采集模块按照信息采集需求进行布置，满足电池供电低功耗，数据采集模块通过ble传输协议与数据转换模块进行信息传输，所述数据转换模块连接多个数据采集模块，数据转换模块将接收到的数据通过lora协议传输给lora网关，lora网关通过mqtt将数据发送给云服务器，进行远程、直观的查看采集到的数据信息。

5、进一步的，所述数据采集模块包括mcu、传感器和ble，所述传感器进行数据采集，所述mcu通过外设引脚连接传感器，接收传感器采集到的数据，将接收到的数据进行数据处理，并将处理后的数据传给ble；

6、ble充当ble服务器，通过设置ble服务器来宣传包含特征的服务，在第一次信息传输时，所述ble充当广播者。

7、进一步的，所述数据转换模块包括mcu、lora和ble，ble充当ble客户端，第一次信息传输时，ble充当发现者，通过设置ble客户端来接收服务器宣传的包含特征的服务；

8、mcu接收ble接收的包含特征的服务，并进行数据解析，并将解析好的数据，通过mcu与lora之间的传输协议传给lora；lora负责将mcu传输的数据通过lora协议发送给lora网关。

9、进一步的，所述lora网关负责将数据转换模块中lora传输过来的lora协议数据转换成mqtt协议，并按照mqtt协议进行消息发布；

10、云服务器负责将接收mqtt传输的数据进行保存以及处理。

11、进一步的，ble信息传输，实现一个数据转换模块同时连接多个数据采集模块，并接收多个数据采集模块传输的数据。

12、进一步的，ble建立连接需要四个过程分别为aderversing广播、scaning监听、intiating发起连接以及connect连接；

13、所述aderversing广播，数据采集模块中的ble，是ble数据传输中的服务端，充当连接过程中广播者的身份，在被连接之前，不断地发送广播信息数据包到周围，一直处于aderversing广播状态，时间间隔为10ms—10s可调，根据项目需求以及能耗要求进行调节，按照蓝牙spec，实际上每一个广播事件包含三个广播包，分别在37、38、39三个射频通道上同时广播相同的信息。

14、进一步的，所述scaning监听，数据转换模块中的ble，是ble数据传输中的客户端，充当连接过程中监听者的身份，在连接之前，进行不断的扫描周围的广播信息，一直处于scaning监听状态，时间间隔可调，根据项目需求及能耗要求和广播的时间间隔进行调节；

15、只有监听者的射频接收窗口跟广播发送的发射窗口匹配成功，而且广播射频通道和监听者扫描射频通道是同一个通道，监听者才能收到广播者的广播信号。

16、进一步的，所述intiating发起连接，数据转换模块中的ble监听到广播者的广播信号，并判断广播信号为数据采集模块中的ble所广播的广播信号，向数据采集模块中的ble发送连接请求，其实是向数据采集模块中的ble发送连接请求connection request对应的数据包。

17、进一步的，所述connect连接，数据采集模块中的ble在广播完成一个广播信息后，会开启一段时间的射频接收窗口，便于接收来自数据转换模块中的ble发送的连接信号，在此过程中，数据转换模块中的ble会连续发送连接请求connection request对应的数据包，直到数据采集模块中的ble回复ack数据包，连接完成。

18、一种远距离低功耗信息采集装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

19、所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

20、所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种远距离低功耗信息采集方法。

21、本发明的一种远距离低功耗信息采集方法及装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

22、本发明中ble信息传输方式能够解决设备的低功耗问题，lora无线通信能够解决传输距离以及传输透墙问题。基于ble和lora两种通信方式，形成一种基于ble和lora的远距离低功耗物联网信息采集系统。

技术特征：

1.一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，数据采集模块按照信息采集需求进行布置，满足电池供电低功耗，数据采集模块通过ble传输协议与数据转换模块进行信息传输，所述数据转换模块连接多个数据采集模块，数据转换模块将接收到的数据通过lora协议传输给lora网关，lora网关通过mqtt将数据发送给云服务器，进行远程、直观的查看采集到的数据信息。

2.根据权利要求1所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，所述数据采集模块包括mcu、传感器和ble，所述传感器进行数据采集，所述mcu通过外设引脚连接传感器，接收传感器采集到的数据，将接收到的数据进行数据处理，并将处理后的数据传给ble；

3.根据权利要求2所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，所述数据转换模块包括mcu、lora和ble，ble充当ble客户端，第一次信息传输时，ble充当发现者，通过设置ble客户端来接收服务器宣传的包含特征的服务；

4.根据权利要求3所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，所述lora网关负责将数据转换模块中lora传输过来的lora协议数据转换成mqtt协议，并按照mqtt协议进行消息发布；

5.根据权利要求4所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，ble信息传输，实现一个数据转换模块同时连接多个数据采集模块，并接收多个数据采集模块传输的数据。

6.根据权利要求5所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，ble建立连接需要四个过程分别为aderversing广播、scaning监听、intiating发起连接以及connect连接；

7.根据权利要求6所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，所述scaning监听，数据转换模块中的ble，是ble数据传输中的客户端，充当连接过程中监听者的身份，在连接之前，进行不断的扫描周围的广播信息，一直处于scaning监听状态，时间间隔可调，根据项目需求及能耗要求和广播的时间间隔进行调节；

8.根据权利要求7所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，所述intiating发起连接，数据转换模块中的ble监听到广播者的广播信号，并判断广播信号为数据采集模块中的ble所广播的广播信号，向数据采集模块中的ble发送连接请求，其实是向数据采集模块中的ble发送连接请求connection request对应的数据包。

9.根据权利要求8所述的一种远距离低功耗信息采集方法，其特征在于，所述connect连接，数据采集模块中的ble在广播完成一个广播信息后，会开启一段时间的射频接收窗口，便于接收来自数据转换模块中的ble发送的连接信号，在此过程中，数据转换模块中的ble会连续发送连接请求connection request对应的数据包，直到数据采集模块中的ble回复ack数据包，连接完成。

10.一种远距离低功耗信息采集装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

技术总结
本发明涉及数据采集领域，具体提供了一种远距离低功耗信息采集方法及装置，数据采集模块按照信息采集需求进行布置，满足电池供电低功耗，数据采集模块通过BLE传输协议与数据转换模块进行信息传输，所述数据转换模块连接多个数据采集模块，数据转换模块将接收到的数据通过LoRa协议传输给LoRa网关，LoRa网关通过MQTT将数据发送给云服务器，进行远程、直观的查看采集到的数据信息。与现有技术相比，本发明中BLE信息传输方式能够解决设备的低功耗问题，LoRa无线通信能够解决传输距离以及传输透墙问题。基于BLE和LoRa两种通信方式，形成一种基于BLE和LoRa的远距离低功耗物联网信息采集系统。

技术研发人员：徐文凯,朱翔宇,胡雷钧
受保护的技术使用者：山东浪潮科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13