提升LoRa網絡通信速率的方法與系統與流程

2023-05-21 07:24:26 1

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及提升LoRa網絡通信速率的方法與系統。

背景技術：

LoRa技術通信距離與傳輸速率成反比關係，傳輸速率越快，通信的距離越短。在實際應用中如何在保證通信成功率的同時使傳輸速率最優化，從而保證網絡的實時性和穩定性，最大化的利用帶寬資源，提升網絡的業務性能，是LoRa技術急需解決的一個問題。

而一般的LoRa無線網絡使用的都是固定式的傳輸速率，未能使網絡在實時性和穩定性方面達到最優化，這樣大大限制了LoRa無線網絡通信速率。

技術實現要素：

基於此，有必要針對一般LoRa無線網絡通信速率低下的問題，提供一種能夠提升LoRa網絡通信速率的方法與系統。

一種提升LoRa網絡通信速率的方法，包括步驟：

對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡；

掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果；

根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率；

實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。

一種提升LoRa網絡通信速率的系統，包括：

組網模塊，用於對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡；

掃描模塊，用於掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果；

傳輸速率設定模塊，用於根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率；

監測模塊，用於實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。

本發明提升LoRa網絡通信速率的方法與系統，對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡，掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果，根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率，實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。整個過程中，根據掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道的掃描結果，合理設置LoRa網絡的傳輸速率，能夠有效提升LoRa網絡通信速率。

附圖說明

圖1為本發明提升LoRa網絡通信速率的方法第一個實施例的流程示意圖；

圖2為本發明提升LoRa網絡通信速率的方法第二個實施例的流程示意圖；

圖3為本發明提升LoRa網絡通信速率的方法其中一個具體實施例的流程示意圖；

圖4為本發明提升LoRa網絡通信速率的系統第一個實施例的結構示意圖；

圖5為本發明提升LoRa網絡通信速率的系統第二個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種提升LoRa網絡通信速率的方法，包括步驟：

S200：對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡。

對LoRa網絡進行有效組網，獲得組網網絡。

具體來說，如圖2所示，在其中一個實施例中，步驟S200包括：

S220：遍歷LoRa網絡，查找LoRa網絡中的主節點與從節點，並獲取從節點白名單。

在進行有效組網時，首先需要確定LoRa網絡中的主節點與從節點以及從節點白名單，其中，從節點白名單記載有需要掃描的從節點。在確定這些主節點和從節點之後，可以得到整個組網網絡的「基本骨架」。

S240：根據從節點白名單，確定需要掃描的從節點。

S260：設定主節點傳輸速率為滿足網絡通信與組網功能條件下的最低值進行組網，獲得組網網絡。

在構建組網網絡的「基本骨架」之後需要對主節點傳輸速率進行設定。在這裡，先將主節點傳輸速率設定為一個初始(起始)傳輸速率，該初始傳輸速率為滿足網絡通信與組網功能條件下的最低值，此時構建的組網網絡主節點傳輸速率最低，但是傳輸距離最大。

在其中一個實施例中，主節點通過網絡從節點白名單確認需要掃描的從節點。主節點首先將傳輸速率設定在最低值(注意傳輸速率最低值必須能夠保證網絡正常通信與組網功能)進行組網，完成網絡組網，這時由於傳輸速率最低，通訊的有效距離達到最大。需注意的是，若組網失敗，則說明傳輸速率最低值都不能滿足組網要求，對主站上報錯誤。

S400：掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果。

掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，具體來說，是組網網絡中主節點掃描每個從節點，在掃描過程中主節點的傳輸速率由低到高，並需要保證網絡中的每一個從節點接收信號強度值高於預設信號強度閾值，當出現某個從節點信號強度低於預設信號強度閾值時，終止掃描。

具體來說，如圖2所示，在其中一個實施例中，步驟S400包括：

S420：獲取預設信號強度閾值。

預設信號強度閾值是預先設定的值，其具體數字的大小可以基於歷史經驗數據、專家庫數據並結合實際應用場景的需要進行設定。

S440：控制主節點以傳輸速率由低到高掃描網絡傳輸速率通道，並依次搜索每個需掃描的從節點。

主節點傳輸速率由步驟S260設定的最低值開始由低到高掃描網絡傳輸速率通道，在傳輸速率提高掃描過程中，依次搜索每個需要掃描的從節點，判斷從節點接收信號強度是否低於預設信號強度閾值。

S460：當某個從節點接收信號強度低於預設信號強度閾值時，終止掃描。

當某個從節點接收信號強度低於預設信號強度閾值時，終止本次掃描。在終止掃描同時，可以記錄下之前一個掃描對應的主節點傳輸速率。例如主節點以傳輸速率從A開始按照ABCDEF增加方式掃描網絡傳輸速率通道，並依次搜索每個需掃描的從節點，判斷從節點接收信號強度是否低於預設信號強度閾值，當某個從節點接收信號強度低於預設信號強度閾值時，終止掃描，假設此時終止掃描時刻為主節點以D傳輸速率進行掃描時刻，則此時可以記錄下之前掃描一個掃描對應的主節點傳輸速率，即C傳輸速率。

S600：根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率。

掃描結果中記載有出現從節點接收信號強度低於預設信號強度閾值情況時的相關數據，具體來說，主要記錄有出現從節點接收信號強度低於預設信號強度閾值情況的掃描(終止掃描)之前一個掃描對應的傳輸速率。繼續以上述實例來說，在掃描結果中記錄有C傳輸速率，將C傳輸速率設定為組網網絡的傳輸速率。

S800：實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。

實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，主要包括異常情況進行和根據預設維護周期進行維護兩個方面。具體來說，異常是指在組網網絡中存在掉網的從節點，說明此時組網網絡存在缺陷，其無法正常實現其功能，需要上傳異常情況並進行處理。

本發明提升LoRa網絡通信速率的方法，對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡，掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果，根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率，實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。整個過程中，根據掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道的掃描結果，合理設置LoRa網絡的傳輸速率，能夠有效提升LoRa網絡通信速率。

具體來說，實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理包括步驟：

步驟一：實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監控，當檢測到從節點掉網時，針對掉網的從節點進行傳輸速率由低到高的掃描。

步驟二：當掉網的從節點接收信號強度值低於預設信號強度閾值時，終止掃描。

步驟三：將終止掃描前一個掃描對應的傳輸速率切換為組網網絡的傳輸速率。

持續對組網網絡進行監控，若檢測到有從節點掉網，針對此單節點進行傳輸速率掃描，掃描過程中傳輸速率由低到高，需要保證此節點接收信號強度值高於閥值。當此節點接收信號強度值低於閥值時結束掃描，並將前一個掃描的傳輸速率切換為整個網絡的傳輸速率。

具體來說，根據預設維護周期進行維護的步驟包括：

當到達定時維護時間點時，返回對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡的步驟。

若定時維護時間到，對網絡發起重新完成有效組網，完成有效組網後，根據設定的信號強度閥值對網絡傳輸速率通道進行掃描，根據掃描的結果設定網絡通信傳輸速率。

為了更進一步詳細解釋本發明提升LoRa網絡通信速率的方法的技術方案，下面將結合圖3進行詳細的解釋說明。

如圖3所示，在其中一個實施例中，本發明提升LoRa網絡通信速率的方法具體包括：

步驟1:主節點確認網絡從節點白名單。

步驟2:設定主節點傳輸速率為最低，其中，最低是指滿足網絡通信與組網功能條件下的最低值。

步驟3:進行組網，組網成功則繼續步驟4，否則設定網絡傳輸速率為最低傳輸速率，向主站報錯。

步驟4:獲取(設定)網絡接收信號強度閾值。

步驟5:由低到高掃描傳輸速率通道。

步驟6:判斷從節點接收信號強度是否有低於閾值？否則重新執行步驟5，是則執行步驟7。

步驟7:終止掃描，根據終止掃描前一個掃描對應的傳輸速率設定網絡傳輸速率。

步驟8:完成組網自適應速率。

步驟9:完成步驟8後檢測到有從節點掉網，繼續執行步驟10。

步驟10:單節點傳輸速率由低到高進行掃描，繼續執行步驟11。

步驟11:判斷單節點接收信號是否低於閾值，否則重新執行步驟10，是則繼續執行步驟12。

步驟12:切換整個網絡傳輸速率。

步驟13:完成步驟8後，網絡維護時間到，跳轉到步驟1執行。

如圖4所示，一種提升LoRa網絡通信速率的系統，包括：

組網模塊200，用於對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡。

掃描模塊400，用於掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果。

傳輸速率設定模塊600，用於根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率。

監測模塊800，用於實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。

本發明提升LoRa網絡通信速率的系統，組網模塊200對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡，掃描模塊400掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道，並根據預設信號強度閾值獲得掃描結果，傳輸速率設定模塊600根據掃描結果設定組網網絡的傳輸速率，監測模塊800實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監測，當發現異常時進行處理並根據預設維護周期進行維護。整個過程中，根據掃描組網網絡中網絡傳輸速率通道的掃描結果，合理設置LoRa網絡的傳輸速率，能夠有效提升LoRa網絡通信速率。

如圖5所示，在其中一個實施例中，組網模塊200包括：

查找單元220，用於遍歷LoRa網絡，查找LoRa網絡中的主節點與從節點，並獲取從節點白名單。

確定單元240，用於根據從節點白名單，確定需要掃描的從節點。

組網單元260，用於設定主節點傳輸速率為滿足網絡通信與組網功能條件下的最低值進行組網，獲得組網網絡。

如圖5所示，在其中一個實施例中，掃描模塊400包括：

閾值獲取單元420，用於獲取預設信號強度閾值。

搜索單元440，用於控制主節點以傳輸速率由低到高掃描網絡傳輸速率通道，並依次搜索每個需掃描的從節點。

掃描單元460，用於當某個從節點接收信號強度低於預設信號強度閾值時，終止掃描。

傳輸速率設定模塊600將終止掃描前一個掃描對應的傳輸速率設定為組網網絡的傳輸速率。

在其中一個實施例中，監測模塊800包括：

掉網檢測單元，用於實時對傳輸速率調整後的組網網絡進行監控，當檢測到從節點掉網時，針對掉網的從節點進行傳輸速率由低到高的掃描。

處理單元，用於當掉網的從節點接收信號強度值低於預設信號強度閾值時，終止掃描。

切換單元，用於將終止掃描前一個掃描對應的傳輸速率切換為組網網絡的傳輸速率。

在其中一個實施例中，監測模塊800還包括：

返回單元，用於當到達定時維護時間點時，控制組網模塊100重新執行對LoRa網絡進行組網，獲得組網網絡的操作。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。