[发明专利]浮空通讯装置，其组网通讯和数据传输方法

权利要求书

1.一种灾后应急通讯的浮空通讯装置的信息传输方法，包括：

所述浮空通讯装置利用LoRa通讯构建一个浮空短报文窄带通讯网络，通过WiFi收集短报文信息后通过LoRa网络进行传输，包括：箱体(9)，所述箱体(9)上设置有与箱体(9)连接的上盖，还包括设置在箱体(9)内的囊体(1)，气阀控制组件和通讯子系统；所述浮空通讯装置安装于房屋房顶处；

所述气阀控制组件包括依次连接的单向气阀(3)，电控泄压阀(5)和气瓶(4)；所述电控泄压阀(5)上设置有磁铁用于将LoRa通讯模块(2)与部分所述气阀控制组件相互连接或脱离；

其中所述通讯子系统包括：设置在箱体内的NB-IoT模块、主控器(8)、LoRa通讯模块(2)，附接在所述LoRa通讯模块(2)上的通信协议转换器，和供电系统(7)，各模块之间电连接；还包括设置在箱体内的WiFi定向天线，用于增大所述主控器(8)内置的Wifi天线的增益，提升通讯距离；

所述NB-IoT模块用于间隔预设的时间接收来自终端基站发送的心跳包；

其中，所述主控器(8)具有用于与受困者的手机之间进行通讯的WiFi天线；

其中，所述囊体(1)，LoRa通讯模块(2)和气阀控制组件是自上而下依次连接，所述囊体(1)的底部通过系留绳与所述LoRa通讯模块(2)连接，所述气阀控制组件和所述LoRa通讯模块(2)通过磁力可拆卸连接；

所述浮空通讯装置平时处于待机状态，利用所述NB-IoT模块进行日常通讯，通过所述NB-IoT模块间隔预设的时间接收来自终端基站发送的心跳包,除蓄电池一直工作外，其余模块不工作；主控器的WiFi功能也不启用，只以低功耗方式启用部分MCU判断一下心跳包是否正常；

当所述NB-IoT模块无法接收到来自终端基站的所述心跳包时，具体操作步骤如下：

步骤1：判断所述主控器(8)是否收到激活指令，

如果接收到终端基站传送来的激活指令，启动激活系统，即控制所述气阀控制组件向所述囊体(1)内充气，所述囊体(1)升空形成向上的牵引力将所述LoRa通讯模块(2)与部分所述气阀控制组件分离，并携带所述囊体(1)系留的所述LoRa通讯模块(2)及其附接的通信协议转换器升空；同时开启所述LoRa通讯模块(2)，主控器(8)和通信协议转换器，组建一个窄带通讯网，所述LoRa通讯模块通过所述通信协议转换器与所述主控器通信；

此时，各所述浮空通讯装置中的LoRa通讯模块(2)作为一个分节点，各分节点获取周围节点编号，即获取附近LoRa通讯模块(2)是否启动的信息，将自身方位与周边节点情况打包进行全域广播；所有分节点在收到消息后在数据包中标记自身编号并继续进行全域广播；所述终端基站收到各分节点发送的数据包后向原路径发送收到指令；

随后终端基站对收到的数据包进行MESH组网分析后选取具有冗余性的最优路径进行定向广播；

根据选定的最优路径，所述终端基站利用所述LoRa通讯模块(2)以无线方式向所述分节点下发组网策略，即，第一次点对多发一个包含组网方式的包，各个节点收到以后就按此组网方式点对点或是点对两三点这种优化组网策略减低带宽压力和功耗；各节点收集数据后打包并按选定的最优路径上传至所述终端基站；所述终端基站判断数据完整性和节点是否丢失，并回复收到指令；

否则，启动所述LoRa通讯模块(2)，主控器(8)和通信协议转换器，组建一个窄带通讯网，执行步骤2；

步骤2：被困者使用手机输入不超过140字的短报文信息后，所述主控器以WiFi的方式利用所述主控器内置的WiFi天线和Wifi定向天线使楼顶的浮空通讯装置与被困人员间进行通讯，从被困者处收集不超过140字的短报文信息，并进行数据处理与打包，随后LoRa通讯模块2通过通信协议转换器与所述主控器通信，并发送至终端基站；Wifi定向天线在所述主控器启动其内置WiFi天线时候自动开启；所述主控器(8)判断是否收到附近另外的所述LoRa通讯模块(2)工作的讯息，即，判断附近是否有另外的所述LoRa通讯模块(2)启动，如果是，启动激活系统；

如果未收到附近另外的所述LoRa通讯模块(2)工作的讯息，则等待20-60min，随后执行步骤3；

步骤3：所述主控器(8)判断是否恢复NB-IoT模块的通讯，如果是，恢复至平时的待机状态；

否则，启动激活系统。