CN108932829A - 一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，包括一个以上的带有无线通信功能的水表、一个以上的集中器、以及主站系统。水表采用随机主动上报的工作模式，上报时无线处于开启状态，其他时间无线处于关闭状态，不受外界无线干扰，保证低功耗。该方法包含水表入网，正常传输，传输失败后重新入网的逻辑。所有水表入网时使用统一的无线参数，有利于生产批量设置，入网之后每个相邻集中器的无线参数不一致，保证相邻集中器下面的无线不会相互干扰。
Description
技术领域
本发明涉及电池测试领域，特别是一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，住宅成套率和商品化的不断扩大，电、水和燃气在生活中已成为必不可少的一部分。居民对住宅周边环境、物业部门管理质量、公共事业服务水平等方面的要求越来越高。同时居民对隐私权越来越重视，传统的公用事业服务方式（人工入户抄表方式）与社会的发展不相适应显得日益明显。
集中抄表技术应用而生，有线抄表技术采用RS-485、MBus等工业总线，需要复杂的布线工程，随着无线技术的发展，水司、燃气公司等越来越倾向于采用低功耗无线通信技术抄表。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法,能够实现自动化低功耗抄表。
本发明采用以下方案实现：一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，包括一个以上的带有无线通信功能的水表、一个以上的集中器、以及主站系统，包括以下步骤：
步骤S1：集中器从主站系统获取无线参数；
步骤S2：集中器使用默认的无线参数以及从系统获取的无线参数同时检测无线数据；
步骤S3：所述带有无线通信功能的水表在随机时刻主动唤醒；
步骤S4：唤醒后的水表检测是否有收到集中器下发的无线参数报文，若有则进入步骤S5，否则进入步骤S6；
步骤S5：水表使用集中器下发的无线参数上报数据报文至集中器，并进入步骤S7；
步骤S6：水表使用默认的无线参数上报数据报文至集中器，并进入步骤S7；
步骤S7：集中器判断接收到的数据报文使用的是集中器下发的无线参数还是默认的无线参数，若是集中器下发的无线参数，则进入步骤S8，若是默认的无线参数，则进入步骤S9；
步骤S8：集中器存储接收到的数据报文，并向发送该数据报文的水表下发普通报文，并进入步骤S10；
步骤S9：集中器存储接收到的数据报文，并向发送该数据报文的水表下发从主站系统获取的无线参数报文，并进入步骤S10；
步骤S10：水表若收到集中器下发的普通报文，则关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；水表若收到集中器下发的无线参数报文，存储该无线参数报文，并关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；水表若在预设的时间里没有收到集中器的回应报文，则进入步骤S11；
步骤S11：若水表先前是采用默认的无线参数向集中器发送数据报文的，则关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；若水表先前是采用集中器下发的无线参数向集中器发送数据报文的，则清除本地的无线参数，并返回步骤S4。
进一步地，步骤S1中，所述主站系统控制相邻的集中器获得的无线参数不一致。
进一步地，所述无线通信功能的实现为采用LoRa无线通信模块。
进一步地，其中一个集中器分别对应N个带有无线通信功能的水表。
本发明满足使用电池供电的无线水表达到6年以上的工作寿命，又可以提升单位小区里面的无线水表容量，降低无线传输冲突概率，提高数据采集成功率。水表采用随机主动上报的工作模式，上报时无线处于开启状态，其他时间无线处于关闭状态，不受外界无线干扰，保证低功耗。本发明的方法包含水表入网，正常传输，传输失败后重新入网的逻辑。所有水表入网时使用统一的无线参数，有利于生产批量设置，入网之后每个相邻集中器的无线参数不一致，保证相邻集中器下面的无线不会相互干扰。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明采用低功耗的LoRa无线传输模块，能够有效降低功耗。同时通过主站系统、集中器与无线水表的配合，能够降低传输冲突概率，提高数据采集成功率。
附图说明
图1为本发明的系统原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，包括一个以上的带有无线通信功能的水表、一个以上的集中器、以及主站系统，包括以下步骤：
步骤S1：集中器从主站系统获取无线参数；
步骤S2：集中器使用默认的无线参数以及从系统获取的无线参数同时检测无线数据；
步骤S3：所述带有无线通信功能的水表在随机时刻主动唤醒；
步骤S4：唤醒后的水表检测是否有收到集中器下发的无线参数报文，若有则进入步骤S5，否则进入步骤S6；
步骤S5：水表使用集中器下发的无线参数上报数据报文至集中器，并进入步骤S7；
步骤S6：水表使用默认的无线参数上报数据报文至集中器，并进入步骤S7；
步骤S7：集中器判断接收到的数据报文使用的是集中器下发的无线参数还是默认的无线参数，若是集中器下发的无线参数，则进入步骤S8，若是默认的无线参数，则进入步骤S9；
步骤S8：集中器存储接收到的数据报文，并向发送该数据报文的水表下发普通报文，并进入步骤S10；
步骤S9：集中器存储接收到的数据报文，并向发送该数据报文的水表下发从主站系统获取的无线参数报文，并进入步骤S10；
步骤S10：水表若收到集中器下发的普通报文，则关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；水表若收到集中器下发的无线参数报文，存储该无线参数报文，并关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；水表若在预设的时间里没有收到集中器的回应报文，则进入步骤S11；
步骤S11：若水表先前是采用默认的无线参数向集中器发送数据报文的，则关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；若水表先前是采用集中器下发的无线参数向集中器发送数据报文的，则清除本地的无线参数，并返回步骤S4。
在本实施例中，步骤S1中，所述主站系统控制相邻的集中器获得的无线参数不一致。
在本实施例中，所述无线通信功能的实现为采用LoRa无线通信模块。
在本实施例中，其中一个集中器分别对应N个带有无线通信功能的水表。
本实施例满足使用电池供电的无线水表达到6年以上的工作寿命，又可以提升单位小区里面的无线水表容量，降低无线传输冲突概率，提高数据采集成功率。水表采用随机主动上报的工作模式，上报时无线处于开启状态，其他时间无线处于关闭状态，不受外界无线干扰，保证低功耗。本实施例的方法包含水表入网，正常传输，传输失败后重新入网的逻辑。所有水表入网时使用统一的无线参数，有利于生产批量设置，入网之后每个相邻集中器的无线参数不一致，保证相邻集中器下面的无线不会相互干扰。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，其特征在于：包括一个以上的带有无线通信功能的水表、一个以上的集中器、以及主站系统，包括以下步骤：
步骤S1：集中器从主站系统获取无线参数；
步骤S2：集中器使用默认的无线参数以及从系统获取的无线参数同时检测无线数据；
步骤S3：所述带有无线通信功能的水表在随机时刻主动唤醒；
步骤S4：唤醒后的水表检测是否有收到集中器下发的无线参数报文，若有则进入步骤S5，否则进入步骤S6；
步骤S5：水表使用集中器下发的无线参数上报数据报文至集中器，并进入步骤S7；
步骤S6：水表使用默认的无线参数上报数据报文至集中器，并进入步骤S7；
步骤S7：集中器判断接收到的数据报文使用的是集中器下发的无线参数还是默认的无线参数，若是集中器下发的无线参数，则进入步骤S8，若是默认的无线参数，则进入步骤S9；
步骤S8：集中器存储接收到的数据报文，并向发送该数据报文的水表下发普通报文，并进入步骤S10；
步骤S9：集中器存储接收到的数据报文，并向发送该数据报文的水表下发从主站系统获取的无线参数报文，并进入步骤S10；
步骤S10：水表若收到集中器下发的普通报文，则关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；水表若收到集中器下发的无线参数报文，存储该无线参数报文，并关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；水表若在预设的时间里没有收到集中器的回应报文，则进入步骤S11；
步骤S11：若水表先前是采用默认的无线参数向集中器发送数据报文的，则关闭无线功能，返回步骤S3等待下一次随机唤醒；若水表先前是采用集中器下发的无线参数向集中器发送数据报文的，则清除本地的无线参数，并返回步骤S4。
2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，其特征在于：步骤S1中，所述主站系统控制相邻的集中器获得的无线参数不一致。
3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，其特征在于：所述无线通信功能的实现为采用LoRa无线通信模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa低功耗无线通信技术的水表数据采集方法，其特征在于：其中一个集中器分别对应N个带有无线通信功能的水表。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11071061B2 (en) | 2019-07-11 | 2021-07-20 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Communication system, gateway, terminal and communication method based on LoRa technology |
| US12376038B2 (en) | 2020-02-26 | 2025-07-29 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Terminal, communication system, communication method and storage medium |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011159985A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Application layer protocol support for sleeping nodes in constrained networks |
| WO2012031389A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Nokia Corporation | Random access channel design in machine type communications |
| CN102426771A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-04-25 | 大连海事大学 | 一种船舶机舱监测系统 |
| CN102883312A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-01-16 | 彩虹奥特姆（湖北）光电有限公司 | 一种自组网方法、节点、主机与系统 |
| CN102905354A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-30 | 东南大学 | 一种用于低功耗无线抄表系统的同步方法 |
| CN103021154A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 西南大学 | 一种基于Ad Hoc的无线抄表系统 |
| CN103152803A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-12 | 山东大学 | 基于固定网络结构的超轻量级无线通信协议 |
| CN105208638A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-30 | 重庆甲虫网络科技有限公司 | 一种无线传感器网络的通讯方法 |
| CN105430768A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-03-23 | 刘圣德 | 基于无线通信自组网的智慧农业系统 |
| WO2016139642A1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Signaling of core network restart to wireless devices |
| CN106900042A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-27 | 浙江理工大学 | 一种树型传感器网络自组网的传感器节点 |
| CN207367353U (zh) * | 2017-07-27 | 2018-05-15 | 江苏中科君达物联网股份有限公司 | 一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表 |
| CN108260186A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种网络接入方法及装置、系统 |
-
2018
- 2018-08-30 CN CN201811003561.1A patent/CN108932829B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011159985A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Application layer protocol support for sleeping nodes in constrained networks |
| WO2012031389A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Nokia Corporation | Random access channel design in machine type communications |
| CN102426771A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-04-25 | 大连海事大学 | 一种船舶机舱监测系统 |
| CN102905354A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-30 | 东南大学 | 一种用于低功耗无线抄表系统的同步方法 |
| CN102883312A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-01-16 | 彩虹奥特姆（湖北）光电有限公司 | 一种自组网方法、节点、主机与系统 |
| CN103021154A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 西南大学 | 一种基于Ad Hoc的无线抄表系统 |
| CN103152803A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-12 | 山东大学 | 基于固定网络结构的超轻量级无线通信协议 |
| WO2016139642A1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Signaling of core network restart to wireless devices |
| CN105208638A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-30 | 重庆甲虫网络科技有限公司 | 一种无线传感器网络的通讯方法 |
| CN105430768A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-03-23 | 刘圣德 | 基于无线通信自组网的智慧农业系统 |
| CN108260186A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种网络接入方法及装置、系统 |
| CN106900042A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-27 | 浙江理工大学 | 一种树型传感器网络自组网的传感器节点 |
| CN207367353U (zh) * | 2017-07-27 | 2018-05-15 | 江苏中科君达物联网股份有限公司 | 一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ELIAS YAACOUB: "automatic meter reading in the smart grid using cotention based random assess over the free cellular spectrum", 《COMPUTER NETWORKS》 * |
| 张鹏: "微功率无线水表抄表系统的设计与开发", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技辑‖辑》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11071061B2 (en) | 2019-07-11 | 2021-07-20 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Communication system, gateway, terminal and communication method based on LoRa technology |
| US12376038B2 (en) | 2020-02-26 | 2025-07-29 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Terminal, communication system, communication method and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108932829B (zh) | 2020-12-29 |
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