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LoRa技術組網方案——FMS組網流程

作者:億佰特物聯網應用

随着無線通信技術的發展,對于資料傳輸穩定性及低功耗需求日益增加。相對于傳統的FSK技術,LoRa在相同的功耗下具有更長的傳輸距離,且抗幹擾能力強。這也決定了LoRa在更為複雜的環境中的優越性。是以,億佰特在基于LoRa調制格式開發一種适用于煙霧火災報警等場景的安防無線通信網絡系統,包括主從網關(E53-GW(470FMS22R))與低功耗節點(E53-470FMS22S),網關最大可接入1200個節點。

LoRa技術組網方案——FMS組網流程

核心功能

網絡搭建:網關上電自動建立網絡,節點上電自動入網;

網絡管理:主網關支援網絡管理能力。網絡節點注冊、删除等網絡狀态管理;

通信密鑰:使用者可自定義網絡密鑰,極大的保證網絡通信安全;

環境信道占用檢測:支援環境RSSI掃描,完成掃描後以圖例形式展示,可選擇折線圖或者柱狀圖;

無線參數配置:使用者可通過無線發送指令資料包,遠端配置或讀取無線子產品參數;

中繼組網:從網關支援自動中繼組網,多級中繼适用于超遠距離通信,同一區域運作多個網絡同時運作;

自動避讓:網關及低功耗節點支援信道自動避讓,可大幅度提升資料傳輸穩定性;

獨立心跳包機制:支援自定義心跳包配置,低功耗節點自動周期性上報心跳幀,實時檢測網絡狀态,提升網絡穩定性;

超低功耗:節點支援深度休眠,該模式下整機功耗約 2uA;

異常處理機制:高效看門狗設計,一旦模組發生異常,子產品将自動重新開機,并且能繼續按照先前的參數設定繼續工作;

配套GUI:采用圖形化配置工具,快速配置及管理整個網絡。

系統邏輯

1.組網流程

①節點上電初始化完成後,自動随機延時發起入網請求幀,射頻資料發送前進行活動信道檢測,采取自動避讓重傳機制;

②網關收到入網請求幀資料并應答節點,确認節點是否已經被注冊到網關,網關隻會允許已注冊節點加入網絡;

③節點收到網關應答入網請求,開始同步時鐘、頻點資訊、入網狀态;

④最後進入心跳包時間同步,入網過程全部完成,節點按照心跳包周期自動喚醒上報心,流程圖如下:

LoRa技術組網方案——FMS組網流程

FMS無線遠距離智能組網節點入網流程

2.節點網關上下行資料流程

①節點上行消息有 Heartbeat 、 Alarm 、自定義資料上報三種消息類型;

②Heartbeat 即心跳消息,節點根據心跳周期設定,周期性喚醒并發送心跳幀;

③報警信号通過節點觸發按鍵,模拟産生火災信号,節點會立即喚醒并周期性上報報警資訊,并通過蜂鳴器發出報警音。GUI 收到報警信号時,對應節點會顯示報警資訊;

④自定義資料上報設計,可通過特定AT指令格式上報資料,進一步擴充使用者使用場景。流程圖如下:

LoRa技術組網方案——FMS組網流程

基于Sub-G FMS無線遠距離智能組網資料通信流程

基于Sub-G FMS無線遠距離智能組網技術網關及低功耗節點,作為一款低功耗LoRa星型組網産品,可廣泛應用于智能家居、智能醫療、家庭影音、會議系統、影樓、劇院、教育等多種行業領域,以解決智能燈控、插座、開關、安防等實際需求。随着無線行業的高速發展,智慧城市對于無線通信技術需求也會日益迫切,該組網産品在市場的占有比例也會逐漸提升。

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