[发明专利]网关、LoRa网络系统、网关运行方法及存储介质

说明书

本发明提供了一种网关、LoRa网络系统、网关运行方法及存储介质，属于物联网技术领域，具体包括网关单元，接收服务器发送的LoRaWAN通信数据，所述LoRaWAN通信数据携带有发送给终端节点的报文信息；数据处理单元，将所述LoRaWAN通信数据中的报文信息转换成通过pingslot发送给所述终端节点的LoRa报文；信息获取单元，从所述LoRaWAN通信数据中获取所述终端节点对应的节点地址，并从所述网关单元获取信标时间；时隙计算单元，根据所述信标时间和所述节点地址计算所述LoRa报文对应的pingslot时隙；报文发送单元，基于所述pingslot时隙建立发送给所述终端节点的LoRa报文队列。通过本公开的处理方案，减少了服务器的负荷，并提高了终端节点的接入数量。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种网关、LoRa网络系统、网关运行方法及存储介质。

背景技术

在物联网越来越深入发展，网络越来越庞大，应用越来越丰富，接入的终端节点也越来越多。LoRaWAN网络根据实际应用的不同，把终端设备划分为A/B/C三类，ClassA是双向通信终端设备，服务器的下行通信只能在终端设备的上行通信之后，且只有两个下行时间窗口，ClassB是有预设接收窗口的双向通信终端设备，当预设的接收窗口到了后，不需要终端设备上行通信，服务器也可以进行下行。ClassC是有最多接收窗口的双向通信终端设备，终端设备持续打开接收窗口，只是在发送时关闭。

而LoRaWAN协议是一种低功耗广域物联网协议，可以进行城域级的网络部署，但是如果系统中某个点的资源或处理能力存在瓶颈，则会影响到整个网络系统的性能和稳定性。目前LORA系统CLASSB的PINGSLOT时隙都是通过服务器和终端节点进行计算的，此PINTSLOT时隙需要每个beaconTime计算一次，且所有终端节点上送数据都需要汇聚到服务器进行处理，当系统中的终端节点逐渐增多，那么服务器的CPU资源会被这种计算占用很多，增加服务器的负荷，不仅给服务器带来很大的处理压力，还导致服务器性能下降，接入的终端节点数目就会受到限制。

发明内容

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种减少了服务器的负荷，并提高了终端节点的接入数量的网关、LoRa网络系统、网关运行方法及存储介质。

为了实现上述目的，本发明提供一种网关，包括：网关单元，接收服务器发送的LoRaWAN通信数据，所述LoRaWAN通信数据携带有发送给终端节点的报文信息；数据处理单元，将所述LoRaWAN通信数据中的报文信息转换成通过pingslot发送给所述终端节点的LoRa报文；信息获取单元，从所述LoRaWAN通信数据中获取所述终端节点对应的节点地址，并从所述网关单元获取信标时间；时隙计算单元，根据所述信标时间和所述节点地址计算所述LoRa报文对应的pingslot时隙；报文发送单元，基于所述pingslot时隙建立发送给所述终端节点的LoRa报文队列。

在其中一个实施例中，所述网关单元包括网关获取模块和处理连接模块，所述网关获取模块获取网关的CPU主频、内存和业务量；所述处理连接模块根据所述CPU主频、内存和业务量接收服务器发送的LoRaWAN通信数据。

在其中一个实施例中，所述数据处理单元将所述LoRaWAN通信数据和所述LoRa报文进行关联存储。

在其中一个实施例中，所述网关单元获取所述服务器发来的已发送的LoRaWAN通信数据，所述数据处理单元搜索与所述已发送的LoRaWAN通信数据对应的待发送LoRa报文；所述报文发送单元从所述LoRa报文队列删除对应的所述待发送LoRa报文。

在其中一个实施例中，所述报文发送单元还接收所述终端节点反馈的报文状态信息；所述网关单元将所述报文状态信息发送给所述服务器。

另一方面，本发明还提供一种LoRa网络系统，包括终端节点和服务器，以及连接在所述终端节点和所述服务器之间的上述的网关。