1.一种基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,包括:
获取基于LoRa组网的数据传输的时帧;所述时帧包括固定时隙、共享时隙和重传时隙;
当数据传输节点数据传输失败时,所述数据传输节点采用所述重传时隙进行数据重传;
获取数据传输节点的优先级;所述数据传输节点包括核心节点和普通节点,所述核心节点的优先级高于所述普通节点的优先级;
对所述核心节点分配所述固定时隙;所述固定时隙用于所述核心节点申请入网,进行与所述LoRa组网的网关的数据传输;
对所述普通节点分配所述共享时隙;所述共享时隙用于进行所述普通节点申请入网,进行与所述网关的数据传输;所述普通节点采用CSMA/CA机制对所述共享时隙进行竞争;
数据传输完成后,向所述数据传输节点发送同步数据帧;每个数据传输节点根据所述同步数据帧对本地实时时钟进行时钟补偿,同步所述数据传输节点与所述网关的时钟。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述重传时隙包括第一重传时隙、第二重传时隙和第三重传时隙,所述第一重传时隙的时隙个数为所述第二重传时隙的个数的4倍,所述第二重传时隙的个数为所述第三重传时隙的个数的4倍;所述固定时隙的数量为所述核心节点的数量;所述共享时隙的数量为所述固定时隙的数量的4倍;
所述固定时隙的数量为所述第一重传时隙的数量的4倍。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述对所述普通节点分配所述共享时隙,之后还包括:所述普通节点侦听信道是否空闲;
当所述信道空闲时,所述普通节点向所述网关发送入网请求,申请入网;
当所述信道忙碌时,所述普通节点随机延时;
随机延时结束后,返回所述普通节点侦听信道是否空闲步骤,申请重新入网。
4.根据权利要求3所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述随机延时结束后,返回所述普通节点侦听信道是否空闲步骤,再次申请入网,之后还包括:当所述普通节点申请入网成功时,开始进行所述普通节点与所述网关的数据传输;
当所述普通节点申请重新入网三次后,且所述普通节点申请入网失败时,记录失败信息。
5.根据权利要求4所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述对所述核心节点分配所述固定时隙和对所述普通节点分配所述共享时隙,之后还包括:所述数据传输节点按照分配的时隙进行数据传输;所述核心节点按照所述固定时隙进行数据传输,所述普通节点按照竞争得到的共享时隙进行数据传输;
当数据传输失败时,所述数据传输节点采用所述重传时隙进行重新上报;
当重新上报三次失败后,所述网关记录所述数据传输节点的网络状态为离线,所述数据传输节点等待下一上报周期再进行数据传输。
6.根据权利要求5所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述数据传输节点按照分配的时隙进行数据传输,之后还包括:利用公式f(t)=f(t0)+L0+tt+td计算所述数据传输节点的下一次数据上报的时间;其中,f(t)为数据传输节点t下一次数据上报的时间,f(t0)为所述数据传输节点对应的时隙起点时钟,L0为所述数据传输节点对应的时隙长度,tt为所述数据传输节点空中传输数据帧的时间,td为所述数据传输节点发送数据帧与网关接收数据帧的延时时间。
7.根据权利要求1所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述数据传输完成后,向数据传输节点发送同步数据帧,之后还包括:所述数据传输节点收到所述同步数据帧后,根据所述数据传输节点向网关传输数据的参数,利用公式L=(T1-T0)/2+(T3-T4)/2计算传输时延;其中,T0为所述数据传输节点上报数据的时刻,T1为网关收到传输数据的时刻,T3为网关回复ACK的时刻,T4为所述数据传输节点收到ACK的时刻,L为所述数据传输节点的传输时延;
利用公式Δt=(T1-T0)/2-(T3-T4)/2计算所述数据传输节点与网关的时钟偏差;Δt为节点与网关的时钟偏差;
根据所述传输时延和所述时钟偏差对所述数据传输节点的本地实时时钟进行时钟补偿,校准所述数据传输节点的本地时钟。
8.根据权利要求3所述的基于LoRa组网的通信方法,其特征在于,所述数据传输完成后,向数据传输节点发送同步数据帧,之后还包括:判断数据传输过程中,所述普通节点随机延时的时长是否大于退避时间阈值;
当所述普通节点随机延时的时长大于退避时间阈值时,减少所述固定时隙的数量,增加所述共享时隙的数量;
当所述普通节点随机延时的时长不大于退避时间阈值时,增加所述固定时隙的数量,减少所述共享时隙的数量。
9.一种基于LoRa组网的通信系统,其特征在于,包括:
时帧获取模块,用于获取基于LoRa组网的数据传输的时帧;所述时帧包括固定时隙、共享时隙和重传时隙;当数据传输节点数据传输失败时,所述数据传输节点采用所述重传时隙进行数据重传;
节点优先级获取模块,用于获取所述数据传输节点的优先级;所述数据传输节点包括核心节点和普通节点,所述核心节点的优先级高于所述普通节点的优先级;
固定时隙分配模块,用于对所述核心节点分配所述固定时隙;所述固定时隙用于所述核心节点申请入网,进行与所述LoRa组网的网关的数据传输;
共享时隙分配模块,用于对所述普通节点分配所述共享时隙;所述共享时隙用于进行所述普通节点申请入网,进行与所述网关的数据传输;所述普通节点采用CSMA/CA机制对所述共享时隙进行竞争;
同步模块,用于当数据传输完成后,向数据传输节点发送同步数据帧;每个数据传输节点根据所述同步数据帧对本地实时时钟进行时钟补偿,同步所述数据传输节点与所述网关的时钟。