一种基于LoRaWAN的监控基站的制作方法

本实用新型涉及通信领域的远距离无线电广域网(lorawan，longrangeradiowideareanetwork)技术，尤其涉及一种基于lorawan的监控基站。

背景技术：

目前智慧城市快速发展，物联网技术在智慧城市的管理和监控中承担重要角色。在城市建设中传统的摄像头监控设备已经取得了广泛的普及，城市各个主要路口都部署了监控摄像头，监控摄像头在城市中取得了广泛的覆盖。同时，摄像头部署过程中，摄像头的网线、电线、架杆等基础设施和工程已经完成了部署。此外，通过物联网技术可以将智慧城市中的环境、安防、能源、定位、设备检测等多个领域的应用需求通过传感器的方式进行数据采集、传输和数据分析。其中，lorawan技术是一种智慧城市领域的新型技术，以其低功耗、广覆盖的特性为城市万物互联提供了技术支撑。在城市中，多种传感器以lorawan通信技术与lorawan基站进行通信，并经lorawan基站将传感器信息与云平台联通。

但是，lorawan基站的架设因为选址困难、需要架设基站杆子、拉网线、牵电线等工程问题，导致lorawan基站的部署困难。此外，传统摄像头只能采集单一性的图像数据，无法满足智慧城市中对多种传感器数据采集的需求；而且传统摄像头采集的数据多为连续性视频流数据，信息量大、冗余性高，很难满足智慧城市领域快速处理大量数据的需求。针对该问题，目前尚无有效解决方案。

技术实现要素：

为解决现有存在的技术问题，本实用新型实施例提供一种基于lorawan的监控基站。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种基于lorawan的监控基站，所述监控基站包括：处理器、存储器、lorawan通信组件、以太网通信组件和图像采集组件；所述处理器分别与所述存储器、所述lorawan通信组件、所述以太网通信组件和所述图像采集组件电连接；其中，

所述lorawan通信组件，用于与lorawan终端进行通信；

所述以太网通信组件，用于与云平台服务器进行通信；

所述图像采集组件，用于采集环境图像；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于运行所述存储器中存储的所述计算机程序时，执行：通过所述lorawan通信组件与所述lorawan终端进行通信、通过所述以太网通信组件与所述云平台服务器进行通信、以及控制所述图像采集组件采集环境图像。

在上述方案中，所述lorawan通信组件包括射频模块和基带模块；所述射频模块和所述基带模块电连接；其中：

所述射频模块，用于接收所述lorawan终端发送的无线信号，将所述无线信号传输给所述基带模块；

所述基带模块，用于解析所述无线信号，将无线信号解析获得的通信数据发送至所述处理器。

在上述方案中，所述基带模块与所述处理器通过通信接口连接；所述处理器，用于运行所述存储器中存储的所述计算机程序时，还执行：通过所述通信接口接收所述基带模块发送的通信数据，以及基于所述通信数据使能所述图像采集组件。

在上述方案中，所述图像采集组件包括：

用于采集环境图像的数据的图像传感器；

用于接收所述图像采集单元采集的所述环境图像、并对所述环境图像进行分析处理的识别模块；所述图像传感器和所述识别模块电连接。

在上述方案中，所述识别模块与所述处理器电连接；

所述处理器，用于运行所述存储器中存储的所述计算机程序时，还执行：获得所述识别模块处理后的环境图像，以及通过所述以太网通信组件向所述云平台服务器发送所述处理后的环境图像。

在上述方案中，所述监控基站还包括：用于为各个组件供电的电源模块，所述电源模块与所述处理器电连接。

本实用新型实施例提供一种基于lorawan的监控基站，所述监控基站包括：处理器、存储器、lorawan通信组件、以太网通信组件和图像采集组件；所述处理器分别与所述存储器、所述lorawan通信组件、所述以太网通信组件和所述图像采集组件电连接；其中，所述lorawan通信组件，用于与lorawan终端进行通信；所述以太网通信组件，用于与云平台服务器进行通信；所述图像采集组件，用于采集环境图像；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于运行所述存储器中存储的所述计算机程序时，执行：通过所述lorawan通信组件与所述lorawan终端进行通信、通过所述以太网通信组件与所述云平台服务器进行通信、以及控制所述图像采集组件采集环境图像。采用本实用新型实施例提供的技术方案，通过所述lorawan通信组件与所述lorawan终端进行通信，实现了在lorawan终端所处的环境出现异常的场景下，控制所述图像采集组件采集环境图像，基站再将所述环境图像发送至云平台服务器，能够满足智慧城市中基站对多种传感器数据采集的需求以及多种传感器数据所处的环境图片的采集需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种基于lorawan的监控基站的组成结构示意图；

图2为本发明实施例一种基于lorawan的网络架构示意图；

图3为本实用新型实施例的又一种基于lorawan的监控基站的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的又一种基于lorawan的监控基站的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的又一种基于lorawan的监控基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型实施例提供一种基于lorawan的监控基站，图1为本实用新型实施例一种基于lorawan的监控基站的组成结构示意图，如图1所示，所述监控基站包括：处理器12、存储器15、lorawan通信组件11、以太网通信组件14和图像采集组件13；所述处理器12分别与所述存储器15、所述lorawan通信组件11、所述以太网通信组件14和所述图像采集组件13电连接；其中，

所述lorawan通信组件11，用于与lorawan终端进行通信；

所述以太网通信组件14，用于与云平台服务器进行通信；

所述图像采集组件13，用于采集环境图像；

所述存储器15，用于存储计算机程序；

所述处理器12，用于运行所述存储器15中存储的所述计算机程序时，执行：通过所述lorawan通信组件11与所述lorawan终端进行通信、通过所述以太网通信组件14与所述云平台服务器进行通信、以及控制所述图像采集组件13采集环境图像。

本实施例中，lorawan通信组件11可以用于与lorawan终端进行通信，接收lorawan终端发送的通信数据；所述通信数据可以为lorawan终端采集到的数据，所述数据可以是lorawan终端所处环境的数据，该数据可以是所处环境异常情况下的数据(异常数据)，也可以是所处环境正常情况下的数据。其中，lorawan终端的个数和/或类型需要根据实际情况进行确定，在此不做限定；lorawan通信组件11既可以与一个lorawan终端进行通信，也可以与多个lorawan终端进行通信；作为一种示例，所述lorawan终端可以为传感器终端，所述传感器终端可以为智能烟感终端、智能水表终端、智能电表终端、单灯控制器终端、智能门磁探测器终端等设备。

所述处理器12通过所述lorawan通信组件11与所述lorawan终端进行通信可以理解为所述处理器12可以通过所述lorawan通信组件11获得所述lorawan终端的通信数据，或者将一些数据通过所述lorawan通信组件11发送给所述lorawan终端，所述lorawan通信组件11可以是一种实现通信的工具。

所述处理器12通过所述以太网通信组件14与所述云平台服务器进行通信理解为所述处理器12可以通过所述以太网通信组件14获得所述云平台服务器的通信数据，或者将一些数据通过所述以太网通信组件14发送给所述云平台服务器。

所述处理器12控制所述图像采集组件13采集环境图像可以为在通信数据表明所述lorawan终端所处的环境出现异常的情况下，控制所述图像采集组件13采集环境图像。作为一种示例，该异常情况可以理解为所述通信数据表明所述lorawan终端所处的环境中的指标超出预设的阈值或参数不符合预设的要求等。例如，当所述lorawan终端为智能烟感终端，所述通信数据表明所述lorawan终端所处的环境中烟雾出现异常的情况下，启动所述图像采集组13件工作，采集环境图像。

所述处理器12作为整个监控基站的核心数据处理器件，可以用于进行图像数据、物联网传感器数据、网络通信数据、信息存储、能耗管理等多项功能的调度和分配。所述处理器12可以为主控板，作为一种示例，该主控板可以为linux主控板，该linux主控板上可以运行linux操作系统。

图像采集组件13，可以用于采集环境图像；存储器15可以用于对整个监控基站中的数据进行存储备份，作为一种示例，存储器15可以为固体硬盘(ssd，solidstatedrive)存储器；以太网通信组件14可以用于与云平台服务器进行通信，作为一种示例，以太网通信组件14可以为以太网(ethenet)通信模块，该通信模块与云平台服务器进行通信。

为了方便理解，这里示例一种基于lorawan的网络架构示意图，图2为本发明实施例一种基于lorawan的网络架构示意图，如图2所示，lorawan监控基站2的信号覆盖范围内有多个lorawan终端3，多个lorawan终端3可以通过lorawan技术与lorawan监控基站2通信，lorawan监控基站2可以为任意一个lorawan监控基站，所述lorawan监控基站2可以与云平台服务器1进行通信。作为一种示例，lorawan监控基站2可以通过lorawan监控基站2中的lorawan通信组件与多个lorawan终端3进行通信，lorawan监控基站2可以通过lorawan监控基站2中的以太网通信组件可以与云平台服务器进行通信。

在本实用新型一种可选实施例中，如图3所示，所述lorawan通信组件11包括射频模块111和基带模块112，所述射频模块111和所述基带模块112电连接；其中：

所述射频模块111，用于接收所述lorawan终端发送的无线信号，将所述无线信号传输给所述基带模块112；

所述基带模块112，用于解析所述无线信号，将无线信号解析获得的通信数据发送至所述处理器12。

本实施例中，所述无线信号可以为任意无线电方式的信号，在此不做限定，作为一种示例，所述无线信号可以为无线电波，所述无线信号中可以包括所述lorawan终端检测自身所处环境中的数据，作为一种示例，当所述lorawan终端为智能烟感探测终端时，所述数据可以为环境烟雾数据；当所述lorawan终端为智能门磁探测终端时，所述数据可以为门禁数据；所述基带模块可以用于解析所述无线信号，获得通信数据，将所述通信数据发送至所述处理器，该解析过程可以理解为对所述无线信号进行分析、处理，以获得lorawan终端所处环境的数据，即为通信数据。作为一种示例，射频模块111可以为lorawan射频芯片，基带模块112可以为lorawan基带芯片，lorawan基带芯片和lorawan射频芯片是lorawan网络组网的核心模块，lorawan射频芯片可以通过天线发送和接收lorawan无线电波，将图像采集组件的上下行数据传输给lorawan终端，当lorawan终端配置为智能烟感传感器终端时，智能烟感传感器检测的烟雾数据可以通过无线电方式与lorawan射频芯片进行通信。lorawan基带芯片将lorawan射频芯片的射频基带数据进行解析和加密，并将数据通过接口与linux主控板进行通信。

在本实用新型一种可选实施例中，所述基带模块112与所述处理器12通过通信接口连接；所述处理器12，用于运行所述存储器中存储的所述计算机程序时，还执行：通过所述通信接口接收所述基带模块112发送的通信数据，以及基于所述通信数据使能所述图像采集组件13。

本实施例中，所述通信接口可以根据实际情况进行确定，在此不做限定。作为一种示例，所述基带模块112与所述处理器12通过通信接口连接可以为所述基带模块112通过串行外设接口(spi，serialperipheralinterface)接口与所述处理器12进行通信。

所述处理器12通过所述通信接口接收所述基带模块112发送的通信数据，以及基于所述通信数据使能所述图像采集组件13可以为在所述通信数据表明所述lorawan终端所处的环境出现异常的情况下，启动所述图像采集组件，使所述图像采集组件处于工作的状态。其中，所述图像采集组件可以为任意的图像采集器件，在此不做限定。作为一种示例，所述图像采集组件可以为摄像头，所述摄像头可以有图像传感器和图像识别模块组成，示例性的，所述图像传感器可以为电荷耦合元件(charge-coupleddevice，ccd)图像传感器，该ccd图像传感器能够把光学影像转化为数字信号；所述图像识别模块可以为可编程逻辑列阵(fieldprogrammablegatearray，fpga)图像识别模块。

在本实用新型一种可选实施例中，如图4所示，所述图像采集组件13包括：

用于采集环境图像的数据的图像传感器131；

用于接收所述图像传感器131采集的所述环境图像、并对所述环境图像进行分析处理的识别模块132；所述图像传感器131和所述识别模块132电连接。

本实施例中，所述图像传感器131可以为任意的图像传感器，作为一种示例，所述图像传感器可以为电荷耦合元件(charge-coupleddevice，ccd)图像传感器，该ccd图像传感器能够把光学影像转化为数字信号；所述识别模块132可以为图像识别模块，作为一种示例，所述图像识别模块可以为可编程逻辑列阵(fieldprogrammablegatearray，fpga)图像识别模块可，该fpga图像识别模块可以根据实际情况配置为人脸识别功能、车牌识别功能、烟火识别等功能等。

在实际应用中，作为一种示例，通过linux主控板可以将fpga图像识别模块与lorawan基带芯片进行业务功能联动，如lorawan终端3配置为智能烟感传感器，当智能烟感传感器检测到环境烟雾异常信息后，将信息传输给lorawan射频芯片，lorawan射频芯片通过lorawan基带芯片进行数据解析，linux主控板收到烟雾异常数据后，通过启动fpga图像识别模块、并调动ccd图像传感器及时获取烟雾异常的图片信息。

在本实用新型一种可选实施例中，所述识别模块与所述处理器电连接；

所述处理器12，用于运行所述存储器15中存储的所述计算机程序时，还执行：获得所述识别模块132处理后的环境图像，以及通过所述以太网通信组件14向所述云平台服务器发送所述处理后的环境图像。

本实施例中，所述处理器12获得所述识别模块132处理后的环境图像可以理解为lorawan终端所处的环境出现异常情况下获得的环境图像，可以理解为异常图像。所述处理器12还可以通过所述以太网通信组件14向所述云平台服务器发送异常图像。

在实际应用中，所述处理器12还可以通过所述以太网通信组件14向所述云平台服务器发送异常数据。

在本实用新型一种可选实施例中，如图5所示，所述监控基站还包括：用于为各个组件供电的电源模块16，所述电源模块16与所述处理器电连接。

本实施例中，电源模块16，可以将电网的交流电转化为直流电；所述直流电可以用于给所述监控基站的各个组件供电。作为一种示例，电源模块16中至少可以包括变压器和滤波器，通过变压器和滤波器可以将将电网220v的交流电转变为直流电，作为一种示例，将电网220v的交流电转变为稳定的12v板载电压。

所述直流电用于给所述监控基站的各个组件供电，其中，所述各个组件可以包括lorawan通信组件、以太网通信组件、图像采集组件、存储器和处理器等组件。

本实用新型实施例提供的基于lorawan的监控基站，通过lorawan通信组件与lorawan终端进行通信、以太网通信组件与云平台服务器进行通信，并将图像采集组件与基站进行结合，能够满足智慧城市多种数据采集的需求，通过lorawan监控基站可以在原有摄像头的功能基础上连接多种物联网传感器终端，如温湿度传感器、烟雾报警器、pm2.5检测器等，可以解决了智能城市尤其是智慧安防领域摄像头采集数据单一化的问题。另外，本实用新型本实用新型实施例还可以实现将摄像头的连续性视频流数据与多种lorawan传感器数据进行联动，能够快速捕捉环境异常的信息，提高了安防、消防等监控场景的信息实时性。再次，本实用新型实施例还可以实现降低lorawan基站架设工程的复杂度，在原有的摄像头监控的工程基础上架设lorawan基站解决了基站建设的网络部署、供电线缆等问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。