[发明专利]一种基于LoRa技术的野外救生救援背包系统与方法

说明书

本发明属于救生救援领域，涉及一种缺失常规通讯网络环境中进行野外救生救援的电子系统，特别涉及一种基于LoRa通讯技术的野外救生救援背包系统与方法。本发明实现一种通过LoRa通讯发出报警救生救援信息并实时采集环境、生物体征及地理位置定位数据的救生救援系统，尤其在常规通讯缺失或遭受破坏的极端环境情况下，通过远距离或动态部署于无人机平台的窄带LoRa通讯设备收集救生救援及报警信息。本系统由旅行救援或穿戴式装备携带，并采用NFC技术作为人机接口，可以快速激活及发送报警信息，并有效整合坐标定位及各项环境、生物传感参数，通过LoRa通讯方式进行发送，具有低能耗，远距离，高穿透性，高持久性的技术特点。

技术领域

本发明属于救生救援领域，涉及一种缺失常规通讯网络环境中进行野外救生救援的电子系统，特别涉及一种基于LoRa通讯技术的野外救生救援背包系统与方法。

背景技术

随着现代旅游事业的发展，越来越多的人们在旅行中，通过对于大自然的体验和探索，享受到对于自然环境，生活环境乃至对于内心世界的新的理解，感受及感悟。越是具有挑战性，刺激性的旅行环境，越是能激发人们战胜困难，开发自身能量的斗志。因此，登山，航海，穿越沙漠，野外马拉松等极限运动业已成为人们喜爱的旅行和体育项目。随之而来的，极限旅行，极限环境和极限运动所带来的安全事故也越来越常见，因为涉及生命财产的安全，及时快速的地理位置定点定位，成为救生救援过程中最为关键及核心的环节。

同时，随着现代通讯技术的快速发展，人们在面对各种自然环境保护，人员或运动物体位置跟踪定位，具有愈来愈多的手段与解决方案。在各种坐标定位，运动导航的过程和环境中，位置定位数据的实时信息，包括实时坐标定位数据，物体实时位置信息等的及时获取，成为整个导航及定位报警过程中至为关键的组成部分。坐标定位系统可以通过常规通讯基础设施，如移动通讯网络，WI-FI等平台发出数据信号，第一时间将所能收集到的导航数据和物理位置信息及其他环境、人体健康信息和必要时的定位报警信息发送至后端服务平台，以便及时组织必要的应对措施和必要的救生救援行动。

然而，在许多特定的情况下，由于坐标定位系统所实施的应用场景，即坐标定位系统所处的环境常常具备比较特殊，动态，脆弱的特点，坐标定位系统所处的环境本身往往充满不确定性，坐标定位系统发出导航信号及定位信息的通讯基础设施也会依赖于环境，受到通讯环境的极大限制。尤其在类似大规模环境破坏情况下如自然灾害，火灾，水灾等情况下，通讯网络会遭受破坏；另外，在缺失通讯网络覆盖的海洋，沙漠，丛山的极端环境情况下，坐标定位信息发出并获得及时的接收的过程将面对极大的挑战。具体而言，发出坐标定位信息所受限制主要在于：自然灾害如地震等致使通讯基站被毁，导航系统缺失通讯网络，无法通过通讯运营商网络基站发出重要导航信息；受各种被毁建筑材料隔断，无法连接幸存的无线网络如Wi-Fi网关等无线通讯系统；受限于有限的电源供给，无法持续发出定位报警信号，等等，都是坐标定位系统在非常规环境下，尤其在抢险抢修情况下，在受困于废墟之下，崇山峻岭或茫茫大海之上获取定位参数及报警信息，抢救生命财产所面临的重大挑战。错失重要导航定位及报警信息，可导致必要的抢险抢修，救生救援行动的迟缓以致失败，导致生命财产的重大损失。

发明内容

为了解决背景技术中所提出的技术问题，本发明提出了基于LoRa技术的野外救生救援背包系统与方法，采用LoRa通讯节点（Node）模块，以及需要时搭载在无人机平台上的，动态部署的LoRa网关（Gateway）系统，构成动态LoRa私网或公网，采集相关环境、人体体征及地理定位信息并传输至后台服务器，以供数据分析并组织相应的应对行动；同时，无人机等设备可作为快速动态部署的平台，可以快捷方便地将LoRa网关或其他LoRa通讯接收设备部署至目标区域收集信号及相关信息；NFC/LoRa节点设备集成的NFC功能模块可与系统使用者，即目标区域的移动终端进行NFC通讯，从而使系统可被快速激活，并通过使用者的移动终端作为用户接口接收文字，坐标，定位等其他参数或紧急报警信息，从而简化LoRa节点通讯设备的功能及体积，减少能耗，从而大大提高了系统的生存性，便捷性及安全性。