基于LoRa通信的观光望远镜系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921801735.9 (22)申请日 2019.10.25 (73)专利权人 深圳市前海打望技术有限公司 地址 518052 广东省深圳市前海深港合作 区前湾一路1号A栋201室 (72)发明人 李严荣李代彬朱正城 (74)专利代理机构 重庆辉腾律师事务所 50215 代理人 王海军 (51)Int.Cl. H04L 29/08(2006.01) H04W 4/38(2018.01) H04W 88/16(2009.01) G02B 23/00(2006.01) (54)。

2、实用新型名称 一种基于LoRa通信的观光望远镜系统 (57)摘要 本实用新型涉及望远镜技术领域, 具体为一 种基于LoRa通信的观光望远镜系统; 包括观光望 远镜、 LoRa网关、 观光望远镜控制平台以及控制 端; 观光望远镜包括望远镜本体、 主控模块以及 LoRa传感器; 所述LoRa网关包括LoRa信号模块、 微处理器以及2G/3G/4G/5G模块/以太网接口; 观 光望远镜通过LoRa传感器与观光望远镜控制平 台的LoRa信号模块通信连接; LoRa网关的2G/3G/ 4G/5G模块/以太网接口通过无线/宽带与所述观 光望远镜控制平台通信; 控制端从观光望远镜控 制平台获取数据信息。 本。

3、实用新型通过采用LoRa 技术将控制平台与望远镜终端连接, 具有低功耗 良好及稳定的通信质量, 且能大大缩小成本。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 210469385 U 2020.05.05 CN 210469385 U 1.一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 其特征在于, 所述观光望远镜系统包括观光 望远镜、 LoRa网关、 观光望远镜控制平台以及控制端; 所述观光望远镜包括望远镜本体、 主 控模块以及LoRa传感器; 所述LoRa网关包括LoRa信号模块、 微处理器以及2G/3G/4G/5G模 块/以太网接口; 所述观光望远镜通过LoRa传感器与观光望远镜控制平台的LoR。

4、a信号模块 通信连接; LoRa网关的2G/3G/4G/5G模块/以太网接口通过无线/宽带与所述观光望远镜控 制平台通信; 所述微处理器分别与LoRa信号模块和2G/3G/4G/5G模块/以太网接口连接; 所 述控制端从所述观光望远镜控制平台获取数据信息。 2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 其特征在于, 所述观光 望远镜还包括与主控模块相连接的电源模块、 遮光器; 所述主控模块用于控制遮光器动作、 记录电源模块的电量并通过LoRa传感器发送到观光望远镜控制平台中; 所述遮光器用于遮 挡望远镜本体的物镜与目镜之间的光路; 所述电源模块为其他模块和遮光器提供电源。 3。

5、.根据权利要求2所述的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 其特征在于, 所述遮光 器还包括驱动电机、 旋转齿轮、 遮光板材以及驱动电路; 所述驱动电路控制驱动电机通过旋 转齿轮带动遮光板材进行运动, 从而对望远镜本体的物镜与目镜之间的光路进行遮挡或开 通。 4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 其特征在于, 所述LoRa 传感器包括RF射频芯片以及与所述RF射频芯片相连接的RF收发天线和晶振电路, 在所述RF 射频芯片和所述RF收发天线之间设有射频开关, 所述射频开关与所述主控模块相连接。 5.根据权利要求4所述的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 其特征在于。

6、, 所述收发 天线的收发频率470Mhz。 6.根据权利要求1所述的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 其特征在于, 所述LoRa 信号模块包括LoRa射频芯片、 LoRa收发天线、 集线器、 上行链路模块、 下行链路模块以及网 关协议转换模块; 所述LoRa收发天线用于发送或接收LoRa传感器的报文; 所述上行链路模 块获取来自LoRa传感器传送的报文; 所述下行链路模块产生向LoRa传感器发送的报文; 所 述LoRa射频芯片向LoRa传感器发送的报文转换为射频信号; 所述网关协议转换模块将接收 到的LoRa传感器传送的报文转换为TCP/IP格式; 所述集线器与微处理器连接, 并对微处理。

7、 器的端口进行扩展, 以连接LoRa信号模块以及2G/3G/4G/5G模块/以太网接口。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210469385 U 2 一种基于LoRa通信的观光望远镜系统 技术领域 0001 本实用新型涉及望远镜技术领域, 尤其涉及一种基于LoRa通信的观光望远镜系 统。 背景技术 0002 观光望远镜是一种现在比较流行的旅游观光产品, 因其能扩展视距的功能, 得到 了广大旅游观光人士的热力追捧。 现有的观光望远镜为独立安装且地域分布较分散, 对于 日后的管理维护工作量很大, 且无法实时获知设备的状态, 设备发生故障时也无法通知到 维护人员, 完全依靠经验判定。 现在的观光望。

8、远镜存在以下问题: 管理维护人员无法实时获 知设备运行的状态。 设备发生故障时无法及时通知到管理维护人员, 维护效率低。 无法方便 统计每台设备每天的收益情况等各类数据。 无法运程操作打开关闭等调试望远镜。 望远镜 处于全时段开机状态, 不能由景区的营业时间匹配望远镜的工作及休眠时间, 望远镜功耗 较大, 缩短电池的续航时间。 0003 另有部分观光望远镜通过GPRS或者4G模块, 但GPRS或者4G网络容量相对较小, 观 光望远镜所置于的位置及周边环境, 网络信号覆盖不足及环境干扰引起的信号差, 至使通 讯不稳定易掉线问题出现。 硬件成本较高且功耗较大, 增加后续的维护成本。 实用新型内容 。

9、0004 本实用新型的目的在于提供一种观光望远镜的LoRa通讯组网方式, 用于解决一种 具备后台管理系统的可移动支付的观光望远镜终端与后台系统的通讯稳定性。 0005 本实用新型的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 所述观光望远镜系统包括观 光望远镜、 LoRa网关、 观光望远镜控制平台以及控制端; 所述观光望远镜包括望远镜本体、 主控模块以及LoRa传感器; 所述LoRa网关(基站)包括 LoRa信号模块、 微处理器以及2G/3G/ 4G/5G模块/以太网接口; 所述观光望远镜通过LoRa传感器与观光望远镜控制平台的LoRa信 号模块通信连接; LoRa 网关的网关转换协议/2G/3G/。

10、4G/5G模块/以太网接口通过无线/宽 带与所述观光望远镜控制平台通信; 所述控制端从所述观光望远镜控制平台获取数据信 息。 0006 进一步的, 所述观光望远镜还包括与主控模块相连接的电源模块、 遮光器; 所述主 控模块用于控制遮光器动作、 记录电源模块的电量并通过LoRa传感器发送到观光望远镜控 制平台中; 所述遮光器用于遮挡望远镜本体的物镜与目镜之间的光路; 所述电源模块为其 他模块和遮光器提供电源。 0007 进一步的, 所述遮光器还包括驱动电机、 旋转齿轮、 遮光板材以及驱动电路; 所述 驱动电路控制驱动电机通过旋转齿轮带动遮光板材进行运动, 从而对望远镜本体的物镜与 目镜之间的光路。

11、进行遮挡或开通。 0008 进一步的, 所述LoRa传感器包括RF射频芯片以及与所述RF射频芯片相连接的RF收 发天线和晶振电路, 在所述RF射频芯片和所述RF收发天线之间设有射频开关, 所述射频开 说明书 1/4 页 3 CN 210469385 U 3 关与所述主控模块相连接。 0009 优选的, 所述收发天线的收发频率470Mhz。 0010 进一步的, 所述LoRa信号模块包括LoRa射频芯片、 LoRa收发天线、 集线器、 上行链 路模块、 下行链路模块以及网关协议转换模块; 所述LoRa收发天线用于发送或接收LoRa传 感器的报文; 所述上行链路模块获取来自LoRa传感器传送的报文。

12、; 所述下行链路模块产生 向LoRa传感器发送的报文; 所述LoRa射频芯片向LoRa传感器发送的报文转换为射频信号; 所述网关协议转换模块将接收到的LoRa传感器传送的报文转换为TCP/IP格式; 所述集线器 与微处理器连接, 并对微处理器的端口进行扩展, 以连接LoRa信号模块以及2G/3G/4G/5G 模块/以太网接口。 0011 本实用新型公开的一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 相比现有技术而言的有 益效果在于, 通过采用LoRa通信技术将观光望远镜控制平台与观光望远镜进行连接, 能够 提供一种简单的能实现超远距离、 低功耗、 覆盖广、 穿透性强、 大容量、 低成本且稳定的望远 。

13、镜物联通讯系统。 控制端能够通过观光望远镜控制平台获取到各个观光望远镜的运行状 态, 还能够通过控制遮光器远程调试观光望远镜。 另外, 本实用新型采用的LoRa通信技术具 有低功耗通讯距离远, LoRa通信模块的灵敏度高达-139dBm, 通讯距离大于7000米, 解决了 低功耗和远距离不能兼得的难题; 灵敏度高、 抗干扰性强; 硬件成本低, 易于建设和部署等 优势。 另一方面, 鉴于观光望远镜所置于的位置及周边环境, LoRa技术弥补了2G/3G/4G/5G 网络因覆盖及环境干扰引起的信号差, 通讯不稳定易掉线问题。 附图说明 0012 图1为本实用新型的一种观光望远镜系统结构图; 0013。

14、 图2为本实用新型中LoRa网关的一种优选结构图; 0014 图3为本实用新型的观光望远镜系统部分结构图。 具体实施方式 0015 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将结合附图, 对 本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一 部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在不付出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。 0016 本本实施例给出了一种基于LoRa通信的观光望远镜系统, 如图1所示, 0017 所述观光望远镜系统包括观光望远镜、 LoRa网关、 观光望。

15、远镜控制平台以及控制 端; 0018 其中, 控制端包括移动控制端例如智能手机, 平板等设备; 固定控制端例如PC电脑 以及控制服务器等。 0019 所述观光望远镜包括望远镜本体、 主控模块以及LoRa传感器; 所述LoRa 网关包括 LoRa信号模块、 微处理器以及2G/3G/4G/5G模块/以太网接口; 所述观光望远镜通过LoRa传 感器与观光望远镜控制平台的LoRa信号模块通信连接; LoRa网关的2G/3G/4G/5G模块/以太 网接口通过无线/宽带与所述观光望远镜控制平台通信; 所述微处理器分别与LoRa信号模 块和2G/3G/4G/5G模块/以太网接口连接; 所述控制端从所述观光望。

16、远镜控制平台获取数据 说明书 2/4 页 4 CN 210469385 U 4 信息。 0020 在一个实施例中, 如图2所示, 微控制器控制LoRa信号模块以及 2G/3G/4G/5G模 块/以太网接口; 所述LoRa信号模块包括LoRa射频芯片、 LoRa 收发天线、 集线器、 上行链路 模块、 下行链路模块以及网关协议转换模块; 0021 所述集线器与微处理器连接, 并对微处理器的端口进行扩展, 以连接LoRa 信号模 块以及2G/3G/4G/5G模块/以太网接口; 所述LoRa收发天线用于发送或接收LoRa传感器的报 文; 一方面, 所述LoRa射频芯片将向LoRa传感器发送的报文转换。

17、为射频信号; 微控制器将射 频信号传送至下行链路模块, 下行链路模块通过LoRa收发天线发送给LoRa传感器; 另一方 面, 所述上行链路模块获取来自LoRa传感器传送的报文; 所述网关协议转换模块将接收到 的来自LoRa 传感器传送的报文转换为TCP/IP格式, 微控制器通过集线器通过2G/3G/4G/5G 模块/以太网接口传送给观光望远镜控制平台或/和互联网。 0022 在另一个可选实施例中, LoRa网关可以不拘于上述特定形式, 可以利用传统的信 号塔、 工业基站甚至是便携式家庭网关来进行。 0023 如图3所示, 本实施例在上述实施例的基础上, 所述观光望远镜还包括与主控模块 相连接的。

18、电源模块、 遮光器; 所述主控模块用于控制遮光器动作、 记录电源模块的电量并通 过LoRa传感器发送到观光望远镜控制平台中; 所述遮光器用于遮挡望远镜本体的物镜与目 镜之间的光路; 所述电源模块为其他模块和遮光器提供电源。 0024 所述遮光器还包括驱动电机、 旋转齿轮、 遮光板材以及驱动电路; 所述驱动电路控 制驱动电机通过旋转齿轮带动遮光板材进行运动, 从而对望远镜本体的物镜与目镜之间的 光路进行遮挡或开通; 其中, 遮光板材为光阀叶片, 可分为左右光阀叶片, 安装在物镜与目 镜之间。 0025 作为一种可选方式, 所述电源模块采用MCP1700T的电路; 0026 作为一种可选方式, 所。

19、述驱动电路包括低压供电电路、 RC滤波器, 控制芯片和反击 式电路; 低压供电电路将直流电压进行分压, 为主控模块系统提供电源, RC滤波器将主控模 块产生的宽脉冲信号进行滤波, 产生模拟电压信号, 该信号驱动电机, 电机带动遮光板材进 行转动, 对望远镜本体进行遮挡, 控制芯片根据产生的模拟电压信号来调整反击式电路的 输出电流的峰值, 从而实现对遮光板材运动角度的控制。 0027 在一种实现方式, LoRa传感器与LaRa网关之间进行通信, 需要两者在同一个信道、 处于同一频率, 且需要对方的地址, 因此需要对LoRa传感器进行相应的配置(包括频率、 信 道和通信目标地址等信息的配置), 配。

20、置完成后才通过 LoRa网关进行通信。 0028 在一个补充实现方式中, 所述控制端控制LoRa信号模块占用多个无线通道中的一 个通道作为工作通道, 并且为同一通道。 0029 本实用新型采用的LoRa网关是一种基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术, 其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm, LoRa融合了数字扩频, 数字信号处理和前向纠错编码 枝术, 使用 “链路预算” 的定量指标, 链路预算包括影响接收端信号强度的每一个变量, 发射 功率加上接收灵敏度。 具有功耗低覆盖范围广、 穿透性强的特点。 一个标准的通讯网关可以 接入5到10公里内上万个无线传感器节点, 其效率远高于传统点对点。

21、的通讯方式; 因此, 一 个标准的通讯网关基本上可以容纳5到10公里内上万个本实用新型中的观光望远镜进行 LoRa通信。 说明书 3/4 页 5 CN 210469385 U 5 0030 本实用新型中LoRa网关的报文分为上行和下行。 上行是从LoRa传感器到 LoRa网 关的, 下行是LoRa网关到LoRa传感器的, 且仅作为回复。 所述LoRa 网关包含网关转换协议, 把LoRa传感器的数据转换为TCP/IP的格式发送到 internet上。 0031 上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案, 本技术领域的技术 人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理。

22、, 属于本实用新型 的保护范围之内。 0032 在本实用新型中, 除非另有明确的规定和限定, 术语 “安装” 、“设置” 、“连接” 、“固 定” 等术语应做广义理解, 例如, 可以是固定连接, 也可以是可拆卸连接, 或成一体; 可以是 机械连接, 也可以是电连接; 可以是直接相连, 也可以通过中间媒介间接相连, 可以是两个 元件内部的连通或两个元件的相互作用关系, 除非另有明确的限定, 对于本领域的普通技 术人员而言, 可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。 0033 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。 说明书 4/4 页 6 CN 210469385 U 6 图1 说明书附图 1/3 页 7 CN 210469385 U 7 图2 说明书附图 2/3 页 8 CN 210469385 U 8 图3 说明书附图 3/3 页 9 CN 210469385 U 9 。

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