一种用于野外自然环境的低频网络组网系统的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，具体为一种用于野外自然环境的低频网络组网系统。

背景技术：

2.红外相机在野生动物保护监测工作中，为研究人员提供了珍贵影像资料。但我国自然保护区占地面积极广，偏远环境中没有无线网络覆盖，红外相机监测数据不能进行及时回传。影像数据只能存储到内存卡中，由研究人员定期更换内存卡才能获取监测数据，导致信息获取存在极大滞后性。而且野外地形复杂，人员行进困难，增大了更换内存卡的人力和时间成本，给野生动物监测工作带来极大不便。
3.现有的无线通信技术，如wifi、zigbee、蓝牙等短距离无线通信技术，不适用于野外环境中红外相机的大范围数据传输，gprs、nb-lot、4g和5g等无线通信技术依赖无线网络，在野外建设成本高，不利于红外相机的灵活扩展部署。

技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，解决了上述背景技术中提出的现有的短距离和需要依赖无线网络的通信方式，不适用于野外环境中红外相机的大范围数据传输、建设成本高、不利于灵活相机灵活扩展的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，包括：末端节点，中继节点，网关节点；
8.所述末端节点、中继节点和网关节点之间采用lora低频无线传输技术组建网络；
9.所述末端节点，中继节点，网关节点均集成图像采集模组，lora通信模组，4g全网通模组；
10.网络中至少有一个网关节点通过4g通信网络连接到服务器；
11.所述末端节点，部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据，将图像数据传输至所述中继节点或者网关节点；
12.所述中继节点，部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据和接收末端节点或其它中继节点传输的数据，将所有数据传输至其它中继节点或者网关节点；
13.所述网关节点，部署在有公共无线网络的环境中，采集图像数据和接收末端节点或其它中继节点传输的数据，并将数据通过4g通信网络传输到服务器。
14.优选地，所述末端节点、中继节点和网关节点之间，根据网络状态自动分配节点角，节点4g通信网络正常时，枚举为网关节点，否则枚举为末端节点或者中继节点。
15.优选地，当网络状态发生改变时，系统各节点自主重新声明自身状态，自行计算路
由表，枚举节点角。
16.优选地，所述图像采集模组用于采集图像和视频数据。
17.优选地，所述lora通信模组用于和附近的节点通信，与其它节点协商建立低频无线自组网络。
18.优选地，所述4g全网通模组用于将网关节点数据通过4g网络传输到服务器。
19.(三)有益效果
20.本实用新型提供了一种用于野外自然环境的低频网络组网系统。具备以下有益效果：
21.基于本实用新型的一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，采用低频无线自组网方式，红外相机可以灵活部署在监测点，不依赖于其它的外部设备，实现野外无公共无线网络的环境中，将广域分布的图像数据实时、稳定地传输到目标服务器，为研究人员提供第一时间的野生动物的监测数据。
附图说明
22.图1为本实用新型提供的一种用于野外自然环境的低频网络组网系统网络拓扑图；
23.图2为本实用新型提供的一种用于野外自然环境的低频网络组网系统的系统结构图；
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
25.本实用新型实施例提供一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，如图1-2所示，包括：末端节点1，中继节点2，网关节点3；
26.所述末端节点1、中继节点2和网关节点3之间采用lora低频无线传输技术组建网络；
27.所述末端节点1，中继节点2，网关节点3均集成图像采集模组，lora通信模组，4g全网通模组；
28.在一个实施例中，如图2所示，所述图像采集模组，通过pir热释电红外传感元件感知外界动物活动并调用coms感光元器件获取图像视频数据，并将数据存储于内置存储器。
29.所述lora模组，用于和最近的节点通信，节点lora模组采用lora扩频技术作为底层通讯技术，内置自主研发的低频无线自组网协议栈，各节点之间通过自主协商机制枚举各节点角并计算建立路由表。
30.所述lora模组，用于和最近的节点通信，末端节点1通过中继节点2传输数据时采用存储转发模式，逐级传递校验。
31.所述4g全网通模组用于和4g通信，末端节点1和中继节点2通过lora模组将采集到的数据传输到网关节点，网关节点通过4g全网通模组将数据发送给服务器。
32.网络中至少有一个网关节点3通过4g通信网络连接到服务器；
33.所述末端节点1，部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据，将图像数据
传输至所述中继节点2或者网关节点3；
34.所述中继节点2，部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据和接收末端节点1或其它中继节点2传输的数据，将所有数据传输至其它中继节点2或者网关节点3；
35.所述网关节点3，部署在有公共无线网络的环境中，采集图像数据和接收末端节点1或其它中继节点2传输的数据，并将数据通过4g通信网络传输到服务器。
36.在一个实施例中多个节点部署在野外环境中采集数据；末端节点1至少连接到一个中继节点2，或一个网关节点3组成网络；中继节点2至少连接到一个中继节点2或网关节点3组成网络；网络中至少一个网关节点3可以通过4g通信网络连接到目标服务器；末端节点1直接或通过中继节点2将数据通过网关节点3的4g网络传输到服务器。
37.优选地，所述末端节点1、中继节点2和网关节点3之间，根据网络状态自动分配节点角，节点4g通信网络正常时，枚举为网关节点3，否则枚举为末端节点1或者中继节点2。
38.优选地，当网络状态发生改变时，系统各节点自主重新声明自身状态，自行计算路由表，枚举节点角。
39.优选地，所述图像采集模组用于采集图像和视频数据。
40.优选地，所述lora通信模组用于和附近的节点通信，与其它节点协商建立低频无线自组网络。
41.优选地，所述4g全网通模组用于将网关节点数据通过4g网络传输到服务器。
42.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，其特征在于，包括：末端节点，中继节点，网关节点；所述末端节点、中继节点和网关节点之间采用lora低频无线传输技术组建网络；所述末端节点，中继节点，网关节点均集成图像采集模组，lora通信模组，4g全网通模组；网络中至少有一个网关节点通过4g通信网络连接到服务器；所述末端节点，部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据，将图像数据传输至所述中继节点或者网关节点；所述中继节点，部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据和接收末端节点或其它中继节点传输的数据，将所有数据传输至其它中继节点或者网关节点；所述网关节点，部署在有公共无线网络的环境中，采集图像数据和接收末端节点或其它中继节点传输的数据，并将数据通过4g通信网络传输到服务器。2.根据权利要求1所述的一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，其特征在于，所述图像采集模组用于采集图像和视频数据。3.根据权利要求2所述的一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，其特征在于，所述lora通信模组用于和附近的节点通信，与其它节点协商建立低频无线自组网络。4.根据权利要求3所述的一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，其特征在于，所述4g全网通模组用于将网关节点数据通过4g网络传输到服务器。

技术总结

本实用新型提供一种用于野外自然环境的低频网络组网系统，包括：末端节点，中继节点，网关节点；所述末端节点、中继节点和网关节点之间采用LoRa低频无线传输技术组建网络；所述末端节点，中继节点，网关节点均集成图像采集模组，LoRa通信模组，4G全网通模组；至少有一个网关节点通过4G通信网络连接到服务器；所述末端节点部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据并传输至中继节点或者网关节点；所述中继节点部署在野外无公共无线网络环境中，采集图像数据和接收其它节点传输的数据，将所有数据传输至其它中继节点或网关节点；所述网关节点，部署在有公共无线网络的环境中，采集图像数据和接其它节点传输的数据，通过4G通信网络传输到服务器。络传输到服务器。络传输到服务器。