[发明专利]一种基于FSK的数据采集系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，特别是一种基于FSK的数据采集系统及方法。

背景技术

低功耗广域技术(Low-Power Wide-Area,LPWA)，是专门针对以上应用需求发展起来的无线数据传输技术，可以很好的满足农业物联网溯源应用的需求。LPWA有三个显著的特点：远距离通信，低速率数据传输，低功耗，因此非常适用于远距离传输、通信数据量少、需要电池长久供电的物联网应用。

对于需要广域覆盖的物联网节点，对于其中部分节点聚集的应用场景，例如水表抄表等，一栋楼内的水表之间的连接常常不超过10米的距离，这种情况若直接采用LPWA广域技术，则成本太高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种基于FSK的数据采集系统及方法。

本发明通过以下的方案实现：一种基于FSK的数据采集系统，包括FSK模块、LoRa模块和LoRa网关；

所述FSK模块用于接收终端的数据，并发送至所述LoRa模块；

所述LoRa模块用于将采集的数据发送至LoRa网关；

所述LoRa网关用于将数据发送至网络服务器。

相比于现有技术，本发明结合了FSK和LoRa的技术，从而可以实现在短距离传输中，采用FSK技术，降低功耗。在长距离传输中，采用LoRa技术，使用长距离的信息传输。而LoRaWAN融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，确保了高灵敏度、可靠的网络连接，同时提高了网络效率并消除了干扰。它的星形拓扑结构消除了同步开销和跳数，因而降低了功耗并可允许多个并发应用程序在网络上运行。相较于3G和4G蜂窝网络，LoRa技术对嵌入式应用而言可扩展性更强，性价比更高。

进一步，所述FSK模块包括信号发送端和信号接收端；

所述信号发送端包括编码器、FSK调制模块、DAC转换模块和射频发送模块；所述编码器用于对接收的信号进行编码，生成数字信号；所述FSK调制模块用于对该数字信号进行调制成FSK信号；所述DAC转换模块用于对数字信号转化为模拟信号；所述射频发送模块用于将该模拟信号并发送至LoRa模块；

所述信号接收端包括射频接收模块、ADC转换模块、FSK解调模块和解码器；所述射频接收模块用于接收模拟信号，并发送至ADC转换模块；所述ADC转换模块用于将该模拟信号转换为数字信号；所述FSK解调模用于对FSK信号进行解调，并发送至所述解码器；所述解码器用于将解调后的信号进行解码。

进一步，所述FSK调制模块，包括第一振荡器、第二振荡器、第一选通开关、第二选通开关、反相器和相加器；

所述第一选通开关，用于接收第一振荡器产生的信号和基带信号；

所述第二选通开关，用于接收第二振荡器产生的信号，以及经过所述反相器的基带信号；

所述相加器，用于接收第一选通开关和第二选通开关的信号，并输出FSK信号。

进一步，所述FSK解调模块，包括第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一相乘器、第二相乘器、第一低通滤波器、第二低通滤波器和抽样判决器；

所述第一带通滤波器接收FSK信号后，依次经过第一相乘器和第一低通滤波器后进入抽样判决器；

所述第二带通滤波器接收FSK信号后，依次经过第二相乘器和第二低通滤波器后进入抽样判决器；

所述抽样判决器同时接收第一低通滤波器的输出信号、第二低通滤波器的输出信号和定时脉冲信号后，进行信号输出。

本发明还提供了一种基于FSK的数据采集方法，其包括以下步骤：

通过FSK模块接收终端的数据，并发送至LoRa模块；

通过LoRa模块将数据发送至LoRa网关；

通过LoRa网关将数据发送至网络服务器。

本发明还提供了另一种基于FSK的数据采集系统，其包括FSK模块和NB-IoT模块；

所述FSK模块用于接收终端的数据，并发送至所述NB-IoT模块；

所述NB-IoT模块用于将数据发送至网络服务器。