一种基于LORA技术的园区网络监控系统

技术领域

本发明涉及LORA网络领域，尤其是指一种基于LORA技术的园区网络监控系统。

背景技术

现如今正处于物联网的时代，得益于物联网技术的发展，无线通信技术也同样受到了高度的重视，在各种的无线通信技术中，我们不仅仅需要速率和稳定性更高的5G技术，同样的我们也需要功耗低、距离远、连接大的LPWAN技术，多样性的发展才能使我们能根据各自不同的情况也能选到适合的通信技术。其中,LORAWAN技术因其独特的灵活性，受到了广大物联网用户的认可。LORA是LORAWAN的一个子集，属于其中物理层的一种调制技术，采用了线性调制扩频的方式，能够显著的提高其的接受灵敏度，实现了比其他调制技术更远的通信距离。LORA作为LPWAN中的主流技术之一，是城市建设中不可或缺的一员。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理、使用效果好的基于LORA技术的园区网络监控系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于LORA技术的园区网络监控系统，它包括多功能网关、传感器节点、数据服务器、LORA无线模块，其中，传感器节点为多个，均通过LORA无线模块与多功能网关通讯连接，多功能网关与数据服务器相互通讯连接，数据服务器与主控模块通讯连接；LORA无线模块包括有LORA射频收发模块、远程通信模块、无线通信模块，主控模块还连接有下行模块，数据服务器通过远程通信模块将下行数据发送给主控模块，主控模块通过LORA射频收发模块向外发送数据。

传感器节点包括环境检测模块、单片机、监视模块、电源管理模块、门禁系统，环境检测模块为烟雾传感器、声光传感器、水雾传感器，环境检测模块用于采集监测区域周边环境，监视模块、门禁系统用于采集监测区域人像、指纹数据，环境检测模块、监视模块、门禁系统将采集后的数据送至单片机，通过单片机进行数据对比，并根据数据对比结果发出相应指令，在发送指令的同时将数据通过远程通信模块发送至数据服务器内，电源管理模块为整个传感器节点供电。

LORA射频收发模块为1301模块， 1301模块通过SPI接口连接所述主控模块。

远程通信模块包括以太网通信模块和4G通信模块，以太网通信模块通过RMII接口与所述主控模块连接， 4G通信模块通过USB接口与所述主控模块连接；无线通信模块为WiFi模块， WiFi模块通过USB接口与主控模块连接。

数据服务器包括远程服务器和本地服务器，多功能网关包括LORA无线信号处理单元、信号解密转包单元、网络单元、标准RS232调试单元、控制单元，所述网络单元以及标准RS232调试单元分别与控制单元通讯连接，所述LORA无线信号处理单元、信号解密转包单元、控制单元依次通讯连接，所述远程服务器通过网络单元与多功能网关通讯连接，所述本地服务器与多功能网关通过标准RS232调试单元通讯连接。

本发明在采用上述方案后，通过传感器节点将周边信息进行采集，通过LORA无线模块与多功能网关送至数据服务器，通过数据服务器进行对比和储存，数据服务器通过主控模块发送相应指令；通过LORA无线模块实现远程联网与本地信息相结合，从而有效判断传感器节点周边情况，实现远程监控和分析的目的。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：本实施例所述的基于LORA技术的园区网络监控系统包括多功能网关、传感器节点、数据服务器、LORA无线模块，其中，传感器节点为多个，均通过LORA无线模块与多功能网关通讯连接，多功能网关与数据服务器相互通讯连接，数据服务器与主控模块通讯连接；LORA无线模块包括有LORA射频收发模块、远程通信模块、无线通信模块，主控模块还连接有下行模块，数据服务器通过远程通信模块将下行数据发送给主控模块，主控模块通过LORA射频收发模块向外发送数据。LORA射频收发模块为1301模块， 1301模块通过SPI接口连接所述主控模块。

远程通信模块包括以太网通信模块和4G通信模块，以太网通信模块通过RMII接口与所述主控模块连接， 4G通信模块通过USB接口与所述主控模块连接；无线通信模块为WiFi模块， WiFi模块通过USB接口与主控模块连接。

数据服务器包括远程服务器和本地服务器，多功能网关包括LORA无线信号处理单元、信号解密转包单元、网络单元、标准RS232调试单元、控制单元，所述网络单元以及标准RS232调试单元分别与控制单元通讯连接，所述LORA无线信号处理单元、信号解密转包单元、控制单元依次通讯连接，所述远程服务器通过网络单元与多功能网关通讯连接，所述本地服务器与多功能网关通过标准RS232调试单元通讯连接。单片机接收到多功能网关的启动信号后唤醒各个环境检测模块，读取完毕后校验数据无误，单片机指令电源管理模块，使传感器节点进入低功耗或者关闭状态，单片机把数据处理后，通过LORA网关发送至多功能网关，多功能网关的LORA无线信号处理单元接收到传感器节点的数据后，把信号发送至信号解密转包单元，控制单元对数据进行校验，确定没有异常后，通过LORA无线信号处理单元让传感器节点进入低功耗的指令，多功能网关对数据进行处理后分别通过网络单元以及标准RS232调试单元把数据发送至远程服务器以及本地服务器上。

传感器节点包括环境检测模块、单片机、监视模块、电源管理模块、门禁系统，环境检测模块为烟雾传感器、声光传感器、水雾传感器，环境检测模块用于采集监测区域周边环境，监视模块、门禁系统用于采集监测区域人像、指纹数据，环境检测模块、监视模块、门禁系统将采集后的数据送至单片机，通过单片机进行数据对比，并根据数据对比结果发出相应指令，在发送指令的同时将数据通过远程通信模块发送至数据服务器内，电源管理模块为整个传感器节点供电。

数据传输运行流程如下：

数据上行流程

1301模块接收网关节点传输过来的LORA信号或者FSK信号，通过SPI将接收的数据传送给核心板进行处理。核心板将接收到的数据进行进行加密，然后通过 4G或者以太网发送给服务器。

数据下行流程

服务器通过4G或者以太网将下行数据发至网关，网关先将数据进行解密，然后判断是否存在4通道下行模块，如果4通道下行模块存在，下行数据通过4通道下行模块发送，否则通过1301模块发送。

上述系统在使用时：

门禁系统，在每个小区的业主移动终端（手机）安装一个APP，当有外来人员按动门禁上相应房号时，门禁摄像头将按动门禁的人物信息采集，通过单片机和无线通信模块连接相应业主移动终端，业主通过移动终端实现显示按动门禁的人物信息，确认后进行开门或相应操作；

门禁摄像头同时通过LORA无线信号处理单元和LORA射频收发模块将按动门禁的人物信息收集并发送至本地服务器，通过本地服务器进行分析是否为常来人员或陌生人员；当发现为可疑人员时，通过LORA射频收发模块、远程通信模块实时将相关数据发送至远程服务器（监控中心），通过远程服务器进行数据对比，数据对比后通过主控模块进行相应操作（包括报警、联系本地物业等）；

环境检测模块为烟雾传感器、声光传感器、水雾传感器等环境监控仪，环境检测模块用于采集监测区域周边环境，当发生火警、呼救等险情信息时，将相应数据通过LORA无线模块实时发送至数据服务器，数据服务器通过主控模块进行相应操作（包括报警、联系消防、联系物业快速确认等）；

当发现小区有物品被盗时，将嫌疑人相应数据进行储存，并通过LORA无线信号处理单元将嫌疑人相应数据发送至邻近各小区的本地服务器进行储存，便于邻近小区进行监控和筛分，发现后及时报警或进行相应处理。

采用本方案可以将门禁、治安等通过LORA技术实现数据共享，再基于大数据进行对比和分析，为预防犯罪及追拿犯罪提供信息，同时基于LORA技术还可以连接气象感应器、光照传感器等，从而实现网络监测的多元化。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。