一种LoRaWAN跨区域自动漫游方法及设备、计算机与流程

专利检索2025-08-06  16


本发明涉及lorawan通信,尤其涉及一种lorawan跨区域自动漫游方法及设备、计算机。


背景技术:

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、随着物联网的飞速发展,基于低功耗广域网技术的传感器不断投入实际应用,其规模已到达一个巨大的量级。目前对应的主流协议有lorawan,包含完整的链路管理、上下行控制,以网关加节点的方式接入物联网。通常由lorawan运营商管理设备,存储与分发数据。由于不同的国家地区射频法规,lorawan的频点规划按照不同地区划分,于是就有eu868、us915,as923、au915等频率计划。故在不同的国家地区只能使用与其对应的频率计划,否则将违反相应国家或地区的无线电管控法规。

3、如今跨国lorawan运营商的相继出现,lorawan设备已经不再局限于固定区域内,可以在不同国家或大洲入网使用。但现有lorawan协议的演进版本并不支持无需人工干预的自动漫游,而需要在lorawan频率计划发生改变时手动重新入网。lorawan自动漫游有非常大的前景,兼顾低功耗与长距离传输,能实现国际物流追踪等特殊应用。现有的常规lorawan设备在跨越lorawan区域时(频率计划不同的地区),可能会违反相关地区的无线电管控法规。

4、因此现有技术还有待于进一步发展。


技术实现思路

1、本发明旨在针对现有lorawan设备在跨越lorawan区域时,需要手动重新入网且可能违反相关法规的问题,提供一种能够自动漫游,且不违反法规的lorawan跨区域自动漫游方法及设备、计算机。

2、为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下。

3、一方面,本发明提供一种lorawan跨区域自动漫游方法,包括:

4、加载离线地图;

5、通过定位芯片获取所述设备的实时位置;

6、使用所述实时位置获取存储模块中的对应的地图网格编号,并获取所述网格编号对应的地区的频率;

7、统计所述实时位置的地区频率参数,若所述地区频率参数连续达到某一频率值设定次数,且所述频率值与设备当前频率不相同,则进行频率切换,将所述频率值更新到所述设备,若所述频率值与设备当前频率相同,则不进行频率切换;

8、所述设备接收到所述频率值后,停止当前lorawan的频率计划,按照所述频率值对应的地区参数重新入网,并按照所述频率值对应的频率计划进行lorawan通信。

9、作为进一步的技术方案,所述存储模块中存储有离线地图,通过qspi高速接口,将离线地图数据从外部flash读取到内部的ram,再将经过压缩的地图数据恢复到标准的h3网格索引数据,待算法查找使用。

10、作为进一步的技术方案,所述离线地图数据包括不同的索引等级。

11、作为进一步的技术方案,所述离线地图通过分批次加载到内部的ram中,所述分批次加载方式为按相同地区数据加载或按固定长度加载。

12、作为进一步的技术方案,所述使用所述实时位置获取存储模块中的对应的地图网格编号,并获取所述网格编号对应的地区的频率包括:

13、s1:将实时位置转换为网格编号;

14、s2:选择一个地区的离线地图进行加载;

15、s3:查找所选择的离线地图内是否存在符合最低索引等级的网格,若有,则返回成功,并获取所述网格编号对应的地区的频率,否则返回失败,并查找下一索引等级的地图;

16、s4:当所有等级查找完成仍未能找到对应的编号,则返回步骤s2,选择并加载下一个地区地图。

17、作为进一步的技术方案,所述方法还包括,通过对索引编号进行压缩化简,实现对地图数据进行压缩。

18、另一方面,本发明还提供一种lorawan跨区域自动漫游设备,包括mcu主控模块、收发模块、定位模块和存储模块,所述存储模块存储有包括被赋予网格编号的离线地图数据,所述定位模块用于实时获取所述设备的位置,所述mcu主控模块用于对所述离线地图进行网格编号,并在所述存储模块中匹配所述定位模块获得的设备位置相应的离线地图网格编号,以获取所述网格编号对应的地区的频,进行频率切换判断和频率切换。

19、作为进一步的技术方案,所述存储模块中存储有离线地图,通过qspi高速接口,将离线地图数据从外部flash读取到内部的ram,再将经过压缩的地图数据恢复到标准的h3网格索引数据,待算法查找使用。

20、作为进一步的技术方案,所述离线地图数据包括不同的索引等级。

21、再一方面,本发明还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述lorawan设备跨区域自动漫游方法。

22、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

23、本发明lorawan设备跨区域自动漫游方法通过gnss定位技术和离线地图技术,针对资源受限的微型控制器(mcu)进行了优化,使基于mcu的lorawan设备能够在跨区域时自动切换频率计划,无需人工干预。本发明一方面实现lorawan设备在跨区域时自动切换频率计划的功能,一方面解决lorawan设备跨地区漫游违反无线电法律法规的问题。



技术特征:

1.一种lorawan设备跨区域自动漫游方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种lorawan设备跨区域自动漫游方法,其特征在于,所述存储模块中存储有离线地图,通过qspi高速接口,将离线地图数据从外部flash读取到内部的ram,再将经过压缩的地图数据恢复到标准的h3网格索引数据,待算法查找使用。

3.根据权利要求2所述的一种lorawan设备跨区域自动漫游方法,其特征在于,所述离线地图数据包括不同的索引等级。

4.根据权利要求3所述的一种lorawan设备跨区域自动漫游方法,其特征在于,所述离线地图通过分批次加载到内部的ram中,所述分批次加载方式为按相同地区数据加载或按固定长度加载。

5.根据权利要求4所述的一种lorawan设备跨区域自动漫游方法,其特征在于,所述使用所述实时位置获取存储模块中的对应的地图网格编号,并获取所述网格编号对应的地区的频率包括:

6.根据权利要求2所述的一种lorawan设备跨区域自动漫游方法,其特征在于,所述方法还包括,通过对索引编号进行压缩化简,实现对地图数据进行压缩。

7.一种lorawan跨区域自动漫游设备,其特征在于,包括mcu主控模块、收发模块、定位模块和存储模块,所述存储模块存储有包括被赋予网格编号的离线地图数据,所述定位模块用于实时获取所述设备的位置,所述mcu主控模块用于对所述离线地图进行网格编号,并在所述存储模块中匹配所述定位模块获得的设备位置相应的离线地图网格编号,以获取所述网格编号对应的地区的频,进行频率切换判断和频率切换。

8.根据权利要求7所述的一种lorawan跨区域自动漫游设备,其特征在于,所述存储模块中存储有离线地图,通过qspi高速接口,将离线地图数据从外部flash读取到内部的ram,再将经过压缩的地图数据恢复到标准的h3网格索引数据,待算法查找使用。

9.根据权利要求8所述的一种lorawan跨区域自动漫游设备,其特征在于,所述离线地图数据包括不同索引等级。

10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的lorawan设备跨区域自动漫游方法。


技术总结
本发明属于LoRaWAN通信技术领域,涉及一种LoRaWAN跨区域自动漫游方法及设备、计算机。本发明LoRaWAN设备跨区域自动漫游方法通过GNSS定位技术和离线地图技术,针对资源受限的微型控制器(MCU)进行了优化,使基于MCU的LoRaWAN设备能够在跨区域时自动切换频率计划,无需人工干预。本发明一方面可以实现LoRaWAN设备在跨区域时自动切换频率计划的功能,另一方面还可以解决LoRaWAN设备跨地区漫游违反无线电法律法规的问题。

技术研发人员:翁金元,邵旭光,卢郑兴,谭海燕
受保护的技术使用者:深圳矽递科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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