LoRa技术组网方案——FMS组网流程

随着无线通信技术的发展，对于数据传输稳定性及低功耗需求日益增加。相对于传统的FSK技术，LoRa在相同的功耗下具有更长的传输距离，且抗干扰能力强。这也决定了LoRa在更为复杂的环境中的优越性。因此，亿佰特在基于LoRa调制格式开发一种适用于烟雾火灾报警等场景的安防无线通信网络系统，包括主从网关（E53-GW(470FMS22R)）与低功耗节点（E53-470FMS22S），网关最大可接入1200个节点。

核心功能

网络搭建：网关上电自动建立网络，节点上电自动入网；

网络管理：主网关支持网络管理能力。网络节点注册、删除等网络状态管理；

通信密钥：用户可自定义网络密钥，极大的保证网络通信安全；

环境信道占用检测：支持环境RSSI扫描，完成扫描后以图例形式展示，可选择折线图或者柱状图；

无线参数配置：用户可通过无线发送指令数据包，远程配置或读取无线模块参数；

中继组网：从网关支持自动中继组网，多级中继适用于超远距离通信，同一区域运行多个网络同时运行；

自动避让：网关及低功耗节点支持信道自动避让，可大幅度提升数据传输稳定性；

独立心跳包机制：支持自定义心跳包配置，低功耗节点自动周期性上报心跳帧，实时检测网络状态，提升网络稳定性；

超低功耗：节点支持深度休眠，该模式下整机功耗约 2uA；

异常处理机制：高效看门狗设计，一旦模组发生异常，模块将自动重启，并且能继续按照先前的参数设置继续工作；

配套GUI：采用图形化配置工具，快速配置及管理整个网络。

系统逻辑

1.组网流程

①节点上电初始化完成后，自动随机延时发起入网请求帧，射频数据发送前进行活动信道检测，采取自动避让重传机制；

②网关收到入网请求帧数据并应答节点，确认节点是否已经被注册到网关，网关只会允许已注册节点加入网络；

③节点收到网关应答入网请求，开始同步时钟、频点信息、入网状态；

④最后进入心跳包时间同步，入网过程全部完成，节点按照心跳包周期自动唤醒上报心，流程图如下：

FMS无线远距离智能组网节点入网流程

2.节点网关上下行数据流程

①节点上行消息有 Heartbeat 、 Alarm 、自定义数据上报三种消息类型；

②Heartbeat 即心跳消息，节点根据心跳周期设置，周期性唤醒并发送心跳帧；

③报警信号通过节点触发按键，模拟产生火灾信号，节点会立即唤醒并周期性上报报警信息，并通过蜂鸣器发出报警音。GUI 收到报警信号时，对应节点会显示报警信息；

④自定义数据上报设计，可通过特定AT指令格式上报数据，进一步扩展用户使用场景。流程图如下：

基于Sub-G FMS无线远距离智能组网数据通信流程

基于Sub-G FMS无线远距离智能组网技术网关及低功耗节点，作为一款低功耗LoRa星型组网产品，可广泛应用于智能家居、智能医疗、家庭影音、会议系统、影楼、剧院、教育等多种行业领域，以解决智能灯控、插座、开关、安防等实际需求。随着无线行业的高速发展，智慧城市对于无线通信技术需求也会日益迫切，该组网产品在市场的占有比例也会逐渐提升。