[0001] 本实用新型涉及物联网应用技术领域，特别是一种LoRa工作模式的切换装置及系统。

[0002] 物联网的快速发展对无线通信技术提出了更高的要求，专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的LPWAN(Low-Power Wide-Area Network，低功耗广域网)也快速兴起。LoRa就是其中的典型代表，也是最有发展前景的低功耗广域网通信技术。

[0003] LoRa射频技术是Semtech公司开发的一种远距离低功耗的窄带物联网技术。LoRa核心是LoRa扩频技术，LoRa具有发射功率强，接收灵敏度高的特点。LoRa要能够正常工作，发射机和接收机的工作模式，即BW(Band Width，频宽)和SF(Spreading Factor，扩频因子)必须相同。BW宽则速率高，SF大则抗干扰能力强。由于环境的复杂性，固定的工作模式会导致传输效率低，这一技术问题亟待解决。实用新型内容

[0004] 鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的LoRa工作模式的切换装置及系统。

[0005] 根据本实用新型实施例的一方面，还提供了一种LoRa工作模式的切换装置，应用于采用LoRa无线技术进行通信的发射机，所述发射机与采用LoRa无线技术的接收机进行通信，所述发射机与所述接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道，所述装置包括：

[0006] 构建器，用于构建LoRa工作模式参数表，其中，所述LoRa工作模式参数表中包含多个工作模式以及各个工作模式对应的频宽、扩频因子、接收信号强度指示RSSI区间范围；

[0007] 获取器，用于当所述发射机通过所述第一通道向所述接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，从所述接收机通过所述第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI，其中，所述发射机通过所述第一通道向所述接收机发送数据，若在预设时长内未接收到所述接收机返回的已成功接收数据的应答消息时，则认为数据发送失败，并重新发送，同时对重发次数进行统计；

[0008] 比较器，与所述构建器和所述获取器连接，用于将所述当前链路的RSSI与所述LoRa工作模式参数表中的RSSI区间范围进行比较，确定所述发射机从当前工作模式即将切换至的目标工作模式以及所述目标工作模式对应的频宽、扩频因子；

[0009] 参数发送器，与所述比较器连接，用于将所述目标工作模式对应的频宽、扩频因子通过所述第二通道发送给所述接收机，以由所述接收机根据所述目标工作模式对应的频宽、扩频因子，将在所述第一通道上的工作模式切换至所述目标工作模式，并通过所述第二通道向所述发射机返回表示切换成功的消息；

[0010] 切换器，与所述参数发送器连接，用于当接收到所述接收机通过所述第二通道返回的表示切换成功的消息时，将所述发射机在所述第一通道上的所述当前工作模式切换至所述目标工作模式，以使用所述目标工作模式在所述第一通道上与所述接收机进行数据传输。

[0011] 可选的，所述第一通道用于数据信令传输，所述第二通道用于控制信令传输，所述第二信道的传输速率、频宽、扩频因子均固定不变。

[0012] 可选的，所述装置还包括：

[0013] 指令发送器，用于在所述获取器从所述接收机通过所述第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI之前，当所述发射机通过所述第一通道向所述接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，通过所述第二通道向所述接收机发送请求所述接收机通过所述第一通道发送信标的指令；

[0014] 信标接收器，与指令发送器连接，用于接收所述接收机根据所述指令通过所述第一通道发送的信标。

[0015] 可选的，所述多个工作模式中包含传输速率不同的模式，各个传输速率的模式中包含多个子模式，相同传输速率的模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围不重合或边界重合，不同传输速率的模式中的子模式对应的RSSI区间范围存在重合的情况。

[0016] 可选的，相同传输速率的模式中的多个子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子。

[0017] 可选的，所述比较器包括：

[0018] 确定单元，用于确定所述当前工作模式属于所述不同传输速率的模式中任意一种模式，称为待定模式；

[0019] 比较单元，与所述确定单元连接，用于将所述当前链路的RSSI与所述待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定所述发射机即将从所述当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0020] 可选的，所述确定单元还用于：

[0021] 获取预先设置的所述第一通道上的默认工作模式，其中，所述默认工作模式属于所述不同传输速率的模式中任意一种模式；

[0022] 将所述默认工作模式作为所述当前工作模式。

[0023] 可选的，所述比较单元还用于：

[0024] 判断所述当前链路的RSSI是否属于所述待定模式中的各个子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围；

[0025] 若是，则将所述当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为所述目标工作模式；

[0026] 若否，则确定所述当前链路的RSSI位于所述待定模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与所述当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为所述目标工作模式。

[0027] 可选的，所述比较单元还用于：

[0028] 若所述当前链路的RSSI与确定的两个子模式对应的RSSI区间范围的差值距离相同，则在确定的两个子模式中选取扩频因子较小的子模式，作为所述目标工作模式。

[0029] 可选的，所述比较单元还用于：

[0030] 若所述当前链路的RSSI大于所述待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则判断所述多个工作模式中是否存在传输速率比所述待定模式大的工作模式；

[0031] 若判断不存在，则将该最高RSSI对应的子模式作为所述目标工作模式；

[0032] 若判断存在，则将所述待定模式调整为所述多个工作模式中传输速率比所述待定模式大的工作模式，并将所述当前链路的RSSI与调整后的所述待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定所述发射机即将从所述当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0033] 若所述当前链路的RSSI等于所述待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则将该最高RSSI对应的子模式作为所述目标工作模式。

[0034] 可选的，所述比较单元还用于：

[0035] 若所述多个工作模式中存在传输速率比所述待定模式大的工作模式包括多个，则选取与所述待定模式的传输速率数值最近的工作模式，作为调整后的所述待定模式。

[0036] 可选的，所述比较单元还用于：

[0037] 若所述当前链路的RSSI小于所述待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则判断所述多个模式中是否存在传输速率比所述待定模式小的工作模式；

[0038] 若判断不存在，则将该最低RSSI对应的子模式作为所述目标工作模式；

[0039] 若判断存在，则将所述待定模式调整为所述多个模式中传输速率比所述待定模式小的工作模式，并将所述当前链路的RSSI与调整后的所述待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定所述发射机即将从所述当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0040] 若所述当前链路的RSSI等于所述待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则将该最低RSSI对应的子模式作为所述目标工作模式。

[0041] 可选的，所述比较单元还用于：

[0042] 若所述多个工作模式中存在传输速率比所述待定模式小的工作模式包括多个，则选取与所述待定模式的传输速率数值最近的工作模式，作为调整后的所述待定模式。

[0043] 可选的，所述LoRa工作模式参数表中还包含索引，以标识各个工作模式。

[0044] 根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种LoRa工作模式的切换系统，包括：发射机和接收机，所述发射机与所述接收机采用LoRa无线技术进行通信，所述发射机与所述接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道；

[0045] 所述发射机具有上文所述的LoRa工作模式的切换装置，通过所述切换装置将所述发射机和所述接收机在所述第一通道上的工作模式切换至目标工作模式，以在所述第一通道使用所述目标工作模式实现所述发射机与所述接收机之间的数据传输。

[0046] 在本实用新型实施例中，发射机和接收机采用LoRa无线技术进行通信，发射机和接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道。本实用新型通过构建器、获取器、与构建器和获取器连接的比较器、与比较器连接的参数发送器以及与参数发送器连接的切换器，这些器件将发射机和接收机在第一通道上的工作模式切换至目标工作模式，以在第一通道使用目标工作模式实现发射机与接收机之间的数据传输。本实用新型实施例能够根据发射机与接收机的数据传输情况，灵活调整两者的工作模式，提高传输效率，节省功耗，解决了现有技术中采用固定的工作模式导致传输效率低的问题。

[0047] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

[0048] 根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

[0057] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

[0058] 如前文介绍，现有技术中LoRa采用固定的工作模式，对于复杂的环境会导致传输效率低、功耗大的问题。为了解决这一技术问题，本实用新型实施例提供了一种LoRa工作模式的切换方法、装置及系统，能够灵活调整LoRa的工作模式，提高传输效率，节省功耗。

[0059] 本实用新型实施例提供的LoRa工作模式的切换方法，应用于采用LoRa无线技术进行通信的发射机，发射机与采用LoRa无线技术的接收机进行通信，发射机与接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道。

[0060] 图1示出了根据本实用新型一实施例的LoRa工作模式的切换方法的流程图。参见图1，该方法可以包括以下步骤S102至步骤S110。

[0061] 步骤S102，构建LoRa工作模式参数表，其中，该LoRa工作模式参数表中包含多个工作模式以及各个工作模式对应的频宽、扩频因子、接收信号强度指示RSSI区间范围。

[0062] 步骤S104，当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI，其中，发射机通过第一通道向接收机发送数据，若在预设时长内未接收到接收机返回的已成功接收数据的应答消息时，则认为数据发送失败，并重新发送，同时对重发次数进行统计。

[0063] 在该步骤中，RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)是无线发送层的可选部分，用来判定链接质量，本实用新型实施例可以根据当前链路的RSSI来确定即将切换的目标工作模式。

[0064] 步骤S106，将当前链路的RSSI与LoRa工作模式参数表中的RSSI区间范围进行比较，确定发射机从当前工作模式即将切换至的目标工作模式以及目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0065] 步骤S108，将目标工作模式对应的频宽、扩频因子通过第二通道发送给接收机，以由接收机根据目标工作模式对应的频宽、扩频因子，将在第一通道上的工作模式切换至目标工作模式，并通过第二通道向发射机返回表示切换成功的消息。

[0066] 步骤S110，当接收到接收机通过第二通道返回的表示切换成功的消息时，将发射机在第一通道上的当前工作模式切换至目标工作模式，以使用目标工作模式在第一通道上与接收机进行数据传输。

[0067] 本实用新型实施例提供的LoRa工作模式的切换方法，能够根据发射机与接收机的数据传输情况，灵活调整两者的工作模式，提高传输效率，节省功耗，解决了现有技术中采用固定的工作模式导致传输效率低的问题。

[0068] 本实用新型实施例中，发射机与接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道，在具体实施时，发射机与接收机均可以采用如图2所示的方式来实现物理上独立的第一通道和第二通道。在图2中，设备(发射机或接收机)上的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线连接LoRa的RF(Radio Frequency，射频)，RF和Ant(Antenna，天线)组成通道。具体地，MCU通过SPI总线连接LoRa RF1和LoRa RF2，LoRa RF1和Ant1组成第一通道，LoRa RF2和Ant2组成第二通道。这里，第一通道可以采用默认发射功率，第二通道可以通过增加PA(Power Amplifier，功率放大器)达到加大发射功率。

[0069] 本实用新型实施例提及的第一通道用于数据信令传输，第二通道用于控制信令传输，第一通道和第二通道工作在不同的频段，第一通道的传输速率可以是变化的，第二通道的传输速率、频宽、扩频因子均固定不变。并且，第二通道用于控制信令传输，是一个很优的通道，控制信令传输通常一次通信就能完成，具体是让第二通道的频宽尽量小，扩频因子尽量大。例如，第二通道的频宽可以小于第一通道上设置的所有频宽，第二通道的扩频因子可以等于第一通道上设置的最大扩频因子。当然，此处仅是举例，并不对本实用新型进行限制。

[0070] 本实用新型实施例定义数据帧交互是应答式的，发射机通过第一通道发送数据帧后规定时间内接收到接收机回复的ack(acknowledgement，确认)帧才能确定数据发送成功；同样地，本实用新型实施例定义控制帧交互是应答式的，发射机通过第二通道发送控制帧后规定时间内接收到接收机回复的ack帧才能确定控制帧发送成功。

[0071] 本实用新型实施例中，发射机通过第一通道向接收机发送数据，若在预设时长内未接收到接收机返回的已成功接收数据的应答消息(即ack帧)时，则认为数据发送失败，并重新发送，同时对重发次数进行统计。之后，当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI。

[0072] 在具体实施时，当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，发射机通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令，之后接收接收机根据该指令通过第一通道发送的信标，进而从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI。如前文介绍，第二通道用于控制信令传输，是一个很优的通道，控制信令传输通常一次通信就能完成，因此，发射机通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令，该指令能够成功到达接收机，并且接收机能够根据该指令通过第一通道发送的信标。在一些情况下，如果一次通信不能完成，即该指令未能够成功到达接收机，则发射机在等待指定时长后，可以重新通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令，直至成功接收到接收机根据该指令通过第一通道发送的信标。这里，发射机重新发送的次数可以是多次，直至发射机成功接收到接收机根据该指令通过第一通道发送的信标。在可选的实施例中，发射机可以接收接收机根据该指令通过第一通道发送的多个信标，分别从多个信标中获取多个RSSI，进而根据多个RSSI来计算当前链路的RSSI。例如，可以对多个RSSI计算平均值作为当前链路的RSSI，也可以将多个RSSI中的最低RSSI作为当前链路的RSSI，等等，本实用新型实施例不限于此。

[0073] 在本实用新型的可选实施例中，LoRa工作模式参数表中的多个工作模式中包含传输速率不同的模式，各个传输速率的模式中包含多个子模式，相同传输速率的模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围不重合或边界重合，不同传输速率的模式中的子模式对应的RSSI区间范围存在重合的情况，这里的重合指除边界以外的区间内存在交集。此外，相同传输速率的模式中的多个子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子。

[0074] 举例来说，LoRa工作模式参数表中的多个工作模式中包含第一模式、第二模式和第三模式，第一模式的传输速率大于第二模式，第二模式的传输速率大于第三模式。由于第一模式的传输速率大于第二模式，第二模式的传输速率大于第三模式，因此也可以将第一模式称为高速模式，第二模式称为中速模式，第三模式称为低速模式。

[0075] 进一步地，第一模式中可以包含多个第一子模式，第二模式中可以包含多个第二子模式，第三模式中也可以包含多个第三子模式。并且，多个第一子模式对应的RSSI区间范围不重合或边界重合，多个第二子模式对应的RSSI区间范围也不重合或边界重合，多个第三子模式对应的RSSI区间范围也不重合或边界重合。此外，多个第一子模式、多个第二子模式、多个第三子模式之间对应的RSSI区间范围存在重合的情况，这里的重合指除边界以外的区间内存在交集。在可选的实施例中，多个第一子模式中的各个第一子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子，多个第二子模式中的各个第二子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子，以及多个第三子模式中的各个第三子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子。

[0076] 上文步骤S106中将当前链路的RSSI与LoRa工作模式参数表中的RSSI区间范围进行比较，确定发射机从当前工作模式即将切换至的目标工作模式，本实用新型实施例提供了可选的方案，在该方案中，首先确定当前工作模式属于不同传输速率的模式中任意一种模式，称为待定模式，然后将当前链路的RSSI与待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0077] 进一步地，在确定当前工作模式属于不同传输速率的模式中任意一种模式时，本实用新型实施例提供了一种可选的方案，即，可以获取预先设置的第一通道上的默认工作模式，其中，默认工作模式属于不同传输速率的模式中任意一种模式，进而将默认工作模式作为当前工作模式。也就是说，当发射机和接收机启动后，则可以从预先设置的第一通道上的默认工作模式中，获取发射机的当前工作模式。

[0078] 之后，本实用新型实施例可以将当前链路的RSSI与待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体地，通过图3A和图3B所示的步骤来确定目标工作模式。

[0079] 图3A示出了根据本实用新型一实施例的确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式的方法的流程图，参见图3A，包括以下步骤S301至S307。

[0080] 步骤S301，判断当前链路的RSSI是否超出待定模式的边界，即判断当前链路的RSSI是否大于待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，若是，则继续执行步骤S302；若否，则继续执行步骤S305。

[0081] 步骤S302，判断是否存在更高速的模式，即判断多个工作模式中是否存在传输速率比待定模式大的工作模式，若是，则继续执行步骤S303；若否，则继续执行步骤S304。

[0082] 步骤S303，变更待定模式，即将待定模式调整为多个工作模式中传输速率比待定模式大的工作模式，并执行返回步骤S301。

[0083] 在该步骤中，如果多个工作模式中存在传输速率比待定模式大的工作模式包括多个，那么选取与待定模式的传输速率数值最近的工作模式，作为调整后的待定模式。

[0084] 步骤S304，将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并结束本次流程。

[0085] 步骤S305，判断当前链路的RSSI是否属于待定模式中的各个子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，若是，则继续执行步骤S306；若否，则继续执行步骤S307。

[0086] 在该步骤中，RSSI区间范围可以取两个端点(即边界)，也可以取两个端点中一个端点，也可以不取两个端点。例如，RSSI区间范围取两个端点，标记为[-125,-128]，如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI属于[-125,-128]。又例如，RSSI区间范围取两个端点中一个端点，标记为[-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI不属于[-125,-128)。再例如，RSSI区间范围不取两个端点，标记为(-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-125，则当前链路的RSSI不属于(-125,-128)；如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI也不属于(-125,-128)。

[0087] 步骤S306，将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并结束本次流程。

[0088] 步骤S307，确定当前链路的RSSI位于待定模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并结束本次流程。

[0089] 在该步骤中，如果当前链路的RSSI与确定的两个子模式对应的RSSI区间范围的差值距离相同，则可以在确定的两个子模式中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。例如，我们设定RSSI区间范围不包括边界值，当前链路的RSSI为-128，确定的两个子模式对应的RSSI区间范围为(-125,-128)和(-128,-131)，则-128不属于这两个子模式的区间范围。同时可以看到，当前链路的RSSI为-128与(-125,-128)和(-128,-131)的差值距离相同都为零，那么本实用新型实施例可以在(-125,-128)和(-128,-131)中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式，使得第一通道的抗干扰能力较强。需要说明的是，此处仅是列举，并不对本实用新型进行限制。

[0090] 图3B示出了根据本实用新型另一实施例的确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式的方法的流程图，参见图3B，包括以下步骤S311至S317。

[0091] 步骤S311，判断当前链路的RSSI是否小于待定模式的边界，即判断当前链路的RSSI是否小于待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，若是，则继续执行步骤S312；若否，则继续执行步骤S315。

[0092] 步骤S312，判断是否存在更低速的模式，即判断多个工作模式中是否存在传输速率比待定模式小的工作模式，若是，则继续执行步骤S313；若否，则继续执行步骤S314。

[0093] 步骤S313，变更待定模式，即将待定模式调整为多个工作模式中传输速率比待定模式小的工作模式，并执行返回步骤S311。

[0094] 在该步骤中，如果多个工作模式中存在传输速率比待定模式小的工作模式包括多个，那么选取与待定模式的传输速率数值最近的工作模式，作为调整后的待定模式。

[0095] 步骤S314，将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并结束本次流程。

[0096] 步骤S315，判断当前链路的RSSI是否属于待定模式中的各个子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，若是，则继续执行步骤S316；若否，则继续执行步骤S317。

[0097] 在该步骤中，RSSI区间范围可以取两个端点，也可以取两个端点中一个端点，也可以不取两个端点。例如，RSSI区间范围取两个端点，标记为[-125,-128]，如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI属于[-125,-128]。又例如，RSSI区间范围取两个端点中一个端点，标记为[-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI不属于[-125,-128)。再例如，RSSI区间范围不取两个端点，标记为(-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-125，则当前链路的RSSI不属于(-125,-128)；如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI也不属于(-125,-128)。

[0098] 步骤S316，将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并结束本次流程。

[0099] 步骤S317，确定当前链路的RSSI位于待定模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并结束本次流程。

[0100] 在该步骤中，如果当前链路的RSSI与确定的两个子模式对应的RSSI区间范围的差值距离相同，则可以在确定的两个子模式中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。例如，当前链路的RSSI为-128，确定的两个子模式对应的RSSI区间范围为(-125,-128)和(-128,-131)，可以看到，当前链路的RSSI为-128与(-125,-128)和(-128,-131)的差值距离相同，那么本实用新型实施例可以在(-125,-128)和(-128,-131)中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。需要说明的是，此处仅是列举，并不对本实用新型进行限制。

[0101] 接下来，以上述多个工作模式中包含第一模式(也称为高速模式)、第二模式(也称为中速模式)和第三模式(也称为低速模式)为例，上文步骤S106中将当前链路的RSSI与LoRa工作模式参数表中的RSSI区间范围进行比较，确定发射机从当前工作模式即将切换至的目标工作模式，则可以首先确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式，称为待定模式，然后将当前链路的RSSI与待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。进一步地，针对当前工作模式所属的不同模式，本实用新型实施例的处理方式有所不同，具体地：

[0102] 若当前工作模式属于第一模式，则将当前链路的RSSI与各个第一子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0103] 若当前工作模式属于第二模式，则将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0104] 若当前工作模式属于第三模式，则将当前链路的RSSI与各个第三子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0105] 本实用新型实施例在发射机在第一通道上的工作模式中设置默认模式值，在确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式时，可以从该默认模式值中获取当前工作模式，即将该默认模式值记录的工作模式作为当前工作模式。在实际应用中，默认模式值记录的工作模式可以是第一模式，可以是第二模式，也可以是第三模式，本实用新型实施例对此不作限制。

[0106] 在本实用新型的可选实施例中，将当前链路的RSSI与各子模式(即第一子模式、第二子模式和第三子模式)对应的RSSI区间范围进行比较时，也会存在第一模式、第二模式和第三模式之间的切换，下面将分别进行详细介绍。

[0107] 情况一，将当前链路的RSSI与各个第一子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0108] 在情况一中，首先判断当前链路的RSSI是否属于各个第一子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围。

[0109] 若当前链路的RSSI属于各个第一子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，则可以将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。这里，当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围，即是在各个第一子模式中，当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式。此外，RSSI区间范围可以取两个端点(即边界)，也可以取两个端点中一个端点，也可以不取两个端点。例如，RSSI区间范围取两个端点，标记为[-125,-128]，如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI属于[-125,-128]。又例如，RSSI区间范围取两个端点中一个端点，标记为[-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI不属于[-125,-128)。再例如，RSSI区间范围不取两个端点，标记为(-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-125，则当前链路的RSSI不属于(-125,-128)；如果当前链路的RSSI为-128，则当前链路的RSSI也不属于(-125,-128)。

[0110] 若当前链路的RSSI不属于各个第一子模式中任意子模式对应的RSSI区间范围，则可以确定当前链路的RSSI位于各个第一子模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。在该步骤中，如果当前链路的RSSI与确定的两个子模式对应的RSSI区间范围的差值距离相同，则可以在确定的两个子模式中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。例如，当前链路的RSSI为-128，确定的两个子模式对应的RSSI区间范围为(-125,-128)和(-128,-131)，可以看到，当前链路的RSSI为-128与(-125,-128)和(-128,-131)的差值距离相同，那么本实用新型实施例可以在(-125,-128)和(-128,-131)中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。需要说明的是，此处仅是列举，并不对本实用新型进行限制。

[0111] 若当前链路的RSSI大于或等于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0112] 若当前链路的RSSI等于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0113] 若当前链路的RSSI小于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过下文情况二中提供的方案来确定。

[0114] 情况二，将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0115] 在情况二中，首先判断当前链路的RSSI是否属于各个第二子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围。

[0116] 若当前链路的RSSI属于各个第二子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，则可以将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0117] 若当前链路的RSSI不属于各个第二子模式中任意子模式对应的RSSI区间范围，则可以确定当前链路的RSSI位于各个第二子模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0118] 若当前链路的RSSI等于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子；

[0119] 若当前链路的RSSI大于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第一子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过上文情况一中提供的方案来确定。

[0120] 若当前链路的RSSI等于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0121] 若当前链路的RSSI小于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第三子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过下文情况三中提供的方案来确定。

[0122] 情况三，将当前链路的RSSI与各个第三子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0123] 在情况三中，首先判断当前链路的RSSI是否属于各个第三子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围。

[0124] 若当前链路的RSSI属于各个第三子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，则可以将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0125] 若当前链路的RSSI不属于各个第三子模式中任意子模式对应的RSSI区间范围，则可以确定当前链路的RSSI位于各个第三子模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0126] 若当前链路的RSSI等于各个第三子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0127] 若当前链路的RSSI大于各个第三子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过上文情况二中提供的方案来确定。

[0128] 以上介绍了采用情况一、情况二和情况三来确定目标工作模式，在情况一中，在当前链路的RSSI小于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI时，则跳转到情况二来确定目标工作模式，即将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0129] 同样地，在情况二中，在当前链路的RSSI大于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI时，则跳转到情况一来确定目标工作模式，即将当前链路的RSSI与各个第一子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；在当前链路的RSSI小于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI时，则跳转到情况三来确定目标工作模式，即将当前链路的RSSI与各个第三子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0130] 继续同样地，在情况三中，在当前链路的RSSI大于各个第三子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI时，则跳转到情况二来确定目标工作模式，即将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0131] 在本实用新型的可选实施例中，LoRa工作模式参数表中还可以包含索引，以标识各个工作模式。例如，可以采用索引标号来标识第一模式中的各个第一子模式，第二模式中的各个第二子模式，以及第三模式中的各个第三子模式。

[0132] 以上详细介绍了图1、图2和图3所示实施例的各个环节的多种实现方式，下面将通过一具体实施例来详细介绍本实用新型的LoRa工作模式的切换方法实现过程。需要说明的是，下面介绍的具体实施例仅是示意性的，并不对本实用新型进行限制。

[0133] 首先，采用图2所示的方式在发射机与接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道。具体地，发射机或接收机上的MCU通过SPI总线连接LoRa RF1和LoRa RF2，LoRa RF1和Ant1组成第一通道，LoRa RF2和Ant2组成第二通道，第一通道和第二通道工作在不同的频段，第一通道用于数据信令传输，第二通道用于控制信令传输。并且，第一通道可以采用默认发射功率，第二通道可以通过增加PA达到加大发射功率。此外，第一通道的传输速率可以是变化的，第二通道的传输速率、频宽、扩频因子均固定不变。并且，第二通道用于控制信令传输，是一个很优的通道，控制信令传输通常一次通信就能完成，具体是让第二通道的频宽尽量小，扩频因子尽量大。例如，第二通道的频宽可以小于第一通道上设置的所有频宽，第二通道的扩频因子可以等于第一通道上设置的最大扩频因子。

[0134] 其次，构建一具体的LoRa工作模式参数表，该LoRa工作模式参数表中包含传输速率不同的多个工作模式，分别为第一模式、第二模式和第三模式，第一模式的传输速率大于第二模式，第二模式的传输速率大于第三模式。由于第一模式的传输速率大于第二模式，第二模式的传输速率大于第三模式，因此也可以将第一模式称为高速模式，第二模式称为中速模式，第三模式称为低速模式。并且，第一模式中可以包含多个第一子模式，第二模式中可以包含多个第二子模式，第三模式中也可以包含多个第三子模式。另外，LoRa工作模式参数表中还包括了各个工作模式对应的频宽BW、扩频因子SF、接收信号强度指示RSSI区间范围。

[0135] 为了构建一具体的LoRa工作模式参数表，不妨将LoRa中传输速率不同的多个工作模式的各个子模式定义为mi，它可以包括{indexi,bwi,sfi,rssi_lowi,rssi_highi}五种属性，其中，index为索引标号，bw和sf为LoRa的频宽和扩频因子，rssi_low和rssi_high为该模式对应的接收信号强度指示RSSI区间范围，在本实施例中0≤i≤20。这里，索引标号可以为0至20的数值，其中，索引0至6对应第一模式，也称为高速模式；索引7至13对应第二模式，也称为中速模式；索引14至20对应第三模式，也称为低速模式。这样，定义的包含有上述五种属性的多个工作模式构建了一个具体的LoRa工作模式参数表，表1示出了一种具体的LoRa工作模式参数表，需要说明的是，此处仅是举例，并不对本实用新型进行限制。可以看到，表1中存在RSSI区间范围的端点值(即边界)相同的情况，如索引10和索引11的端点值-128相同，因此，为了保证相同传输速率的模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围不重合，本具体实施例中，RSSI区间范围不取两端点。

[0136] 表1

[0137]索引 bw(KHz) sf rssi_low(dBm) rssi_high(dBm)
0 500 6 -111 -112
1 500 7 -116 -118
2 500 8 -119 -121
3 500 9 -122 -124
4 500 10 -125 -127
5 500 11 -128 -129
6 500 12 -130 -130
7 250 6 -115 -118
8 250 7 -120 -122
9 250 8 -123 -125
10 250 9 -125 -128
11 250 10 -128 -131
12 250 11 -130 -133
13 250 12 -133 -134
14 125 6 -118 -121
15 125 7 -123 -125
16 125 8 -126 -128
17 125 9 -129 -131
18 125 10 -132 -134
19 125 11 -133 -136
20 125 12 -136 -137

[0138] 在表1中可以看到，第一模式中的各个第一子模式(索引0至6对应的模式)具有相同的频宽和不同的扩频因子，第二模式中的各个第二子模式(索引7至13对应的模式)具有相同的频宽和不同的扩频因子，第三模式中的各个第三子模式(索引14至20对应的模式)具有相同的频宽和不同的扩频因子。并且，bw宽则速率高，sf大则抗干扰能力强。

[0139] 在该具体实施例中，发射机和接收机在第一通道上的工作模式默认第一模式，即高速模式。也就是说，在发射机和接收机在第一通道上的工作模式中设置默认模式值为第一模式。这样，发射机在确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式时，可以将该默认模式值记录的工作模式作为当前工作模式，即将第一模式作为当前工作模式，记录为m0{bw0,sf0}。

[0140] 如前文介绍，第一通道的传输速率可以是变化的，第二通道的传输速率、频宽、扩频因子均固定不变。因此，可以设置发射机和接收机在第二通道上的工作模式为{bw1,sf1}，其中，bw1比bw0小，sf1等于sf0。

[0141] 接下来，发射机通过第一通道向接收机发送数据，若在预设时长内未接收到接收机返回的已成功接收数据的应答消息(即ack帧)时，则认为数据发送失败，并重新发送，同时对重发次数进行统计。之后，当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，发射机通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令，之后接收接收机根据该指令通过第一通道发送的信标，进而从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI。

[0142] 由于第二通道用于控制信令传输，是一个很优的通道，控制信令传输通常一次通信就能完成，因此，发射机通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令，该指令能够成功到达接收机，并且接收机能够根据该指令通过第一通道发送的信标。在一些情况下，如果一次通信不能完成，即该指令未能够成功到达接收机，则发射机在等待指定时长后，可以重新通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令，直至成功接收到接收机根据该指令通过第一通道发送的信标。这里，发射机重新发送的次数可以是多次，直至发射机成功接收到接收机根据该指令通过第一通道发送的信标。在可选的实施例中，发射机可以接收接收机根据该指令通过第一通道发送的多个信标，分别从多个信标中获取多个RSSI，进而根据多个RSSI来计算当前链路的RSSI。例如，可以对多个RSSI计算平均值作为当前链路的RSSI，也可以将多个RSSI中的最低RSSI作为当前链路的RSSI，等等，本实用新型实施例不限于此。

[0143] 下面，发射机将当前链路的RSSI与LoRa工作模式参数表中的RSSI区间范围进行比较，确定发射机从当前工作模式即将切换至的目标工作模式以及目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0144] 具体地，首先确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式，由于发射机和接收机在第一通道上的工作模式默认第一模式，即高速模式，因此，可以采用前文介绍的情况一的方案来确定目标工作模式。以下结合上文构建的具体LoRa工作模式参数表来更加清晰地说明。

[0145] 一、第一模式(即高速模式)下工作模式的切换。

[0146] 步骤1.1，若rssi_lowi＜RSSI＜rssi_highi(0≤i≤6)，则选择mi，否则执行步骤1.2；

[0147] 步骤1.2，若

[0148] min(|RSSI-rssi_highi|,|RSSI-rssi_lowi+1|)＝|RSSI-rssi_highi|(0≤i≤5)，则选择mi，否则执行步骤1.3；

[0149] 步骤1.3，若

[0150] min(|RSSI-rssi_highi|,|RSSI-rssi_lowi+1|)＝|RSSI-rssi_lowi+1|(0≤i≤5)，则选择mi+1，否则执行步骤1.4；

[0151] 步骤1.4，若RSSI≥rssi_highi(i＝0)，则选择mi，否则执行步骤1.5；

[0152] 步骤1.5，若RSSI＝rssi_lowi(i＝6)，则选择mi，否则执行步骤1.6；

[0153] 步骤1.6，若RSSI＜rssi_lowi(i＝6)，则进入第二模式(即中速模式)，在第二模式中继续进行工作模式选择。

[0154] 二、第二模式(即中速模式)下工作模式的切换。

[0155] 步骤2.1，若rssi_lowi＜RSSI＜rssi_highi(7≤i≤13)，则选择mi，否则执行步骤2.2；

[0156] 步骤2.2，若

[0157] min(|RSSI-rssi_highi|,|RSSI-rssi_lowi+1|)＝|RSSI-rssi_highi|(7≤i≤12)，则选择mi，否则执行步骤2.3；

[0158] 步骤2.3，若

[0159] min(|RSSI-rssi_highi|,|RSSI-rssi_lowi+1|)＝|RSSI-rssi_lowi+1|(7≤i≤12)，则选择mi+1，否则执行步骤2.4；

[0160] 在步骤2.2和步骤2.3中，如果当前链路的RSSI与确定的两个子模式对应的RSSI区间范围的差值距离相同，则可以在确定的两个子模式中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。例如，当前链路的RSSI为-128，确定的两个子模式对应的RSSI区间范围为(-125,-128)和(-128,-131)，可以看到，当前链路的RSSI为-128与(-125,-128)和(-128,-
131)的差值距离相同，那么本实用新型实施例可以在(-125,-128)和(-128,-131)中选取扩频因子较小的子模式，即索引11对应的模式，作为目标工作模式。需要说明的是，此处仅是列举，并不对本实用新型进行限制。

[0161] 步骤2.4，若RSSI＝rssi_highi(i＝7)，则选择mi，否则执行步骤2.5；

[0162] 步骤2.5，若RSSI＞rssi_highi(i＝7)，则进入第一模式(即高速模式)，在第一模式中继续进行工作模式选择；

[0163] 步骤2.6，若RSSI＝rssi_lowi(i＝13)，则选择mi，否则执行步骤2.7；

[0164] 步骤2.7，若RSSI＜rssi_lowi(i＝13)，则进入第三模式(即低速模式)，在第三模式中继续进行工作模式选择。

[0165] 三、第三模式(即低速模式)下工作模式的切换。

[0166] 步骤3.1，若rssi_lowi＜RSSI＜rssi_highi(14≤i≤20)，则选择mi，否则执行步骤3.2；

[0167] 步骤3.2，若

[0168] min(|RSSI-rssi_highi|,|RSSI-rssi_lowi+1|)＝|RSSI-rssi_highi|(14≤i≤19)，则选择mi，否则执行步骤3.3；

[0169] 步骤3.3，若

[0170] min(|RSSI-rssi_highi|,|RSSI-rssi_lowi+1|)＝|RSSI-rssi_lowi+1|(14≤i≤19)，则选择mi+1，否则执行步骤3.4；

[0171] 步骤3.4，若RSSI＝rssi_highi(i＝14)，则选择mi，否则执行步骤3.5；

[0172] 步骤3.5，若RSSI＞rssi_highi(i＝14)，则进入第二模式(即中速模式)，在第二模式中继续进行工作模式选择。

[0173] 之后，将确定的目标工作模式对应的频宽、扩频因子mi{bw,sf}通过第二通道发送给接收机，以由接收机根据目标工作模式对应的频宽、扩频因子，将在第一通道上的工作模式切换至目标工作模式，并通过第二通道向发射机返回表示切换成功的消息。

[0174] 最后，当接收到接收机通过第二通道返回的表示切换成功的消息时，将发射机在第一通道上的当前工作模式切换至目标工作模式，以使用目标工作模式在第一通道上与接收机进行数据传输。

[0175] 以上介绍了发射机和接收机在第一通道上的工作模式默认为第一模式的情况，在实际应用中，发射机和接收机在第一通道上的工作模式还可以默认为第二模式或第三模式。

[0176] 发射机和接收机在第一通道上的工作模式默认为第二模式，即中速模式，可以采用前文介绍的情况二中的方案来确定目标工作模式，即可以先进入第二模式(即中速模式)进行工作模式的切换。

[0177] 发射机和接收机在第一通道上的工作模式默认为第三模式，即低速模式，可以采用前文介绍的情况三中的方案来确定目标工作模式，即可以先进入第三模式(即低速模式)进行工作模式的切换。

[0178] 基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种LoRa工作模式的切换装置，该装置应用于采用LoRa无线技术进行通信的发射机，发射机与采用LoRa无线技术的接收机进行通信，发射机与接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道。图4示出了根据本实用新型一实施例的LoRa工作模式的切换装置的结构示意图，参见图4，该装置可以包括：构建器410、获取器420、比较器430、参数发送器440以及切换器450。

[0179] 构建器410，用于构建LoRa工作模式参数表，其中，LoRa工作模式参数表中包含多个工作模式以及各个工作模式对应的频宽、扩频因子、接收信号强度指示RSSI区间范围；

[0180] 获取器420，用于当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI，其中，发射机通过第一通道向接收机发送数据，若在预设时长内未接收到接收机返回的已成功接收数据的应答消息时，则认为数据发送失败，并重新发送，同时对重发次数进行统计；

[0181] 比较器430，与构建器410和获取器420连接，用于将当前链路的RSSI与LoRa工作模式参数表中的RSSI区间范围进行比较，确定发射机从当前工作模式即将切换至的目标工作模式以及目标工作模式对应的频宽、扩频因子；

[0182] 参数发送器440，与比较器430连接，用于将目标工作模式对应的频宽、扩频因子通过第二通道发送给接收机，以由接收机根据目标工作模式对应的频宽、扩频因子，将在第一通道上的工作模式切换至目标工作模式，并通过第二通道向发射机返回表示切换成功的消息；

[0183] 切换器450，与参数发送器440连接，用于当接收到接收机通过第二通道返回的表示切换成功的消息时，将发射机在第一通道上的当前工作模式切换至目标工作模式，以使用目标工作模式在第一通道上与接收机进行数据传输。

[0184] 本实用新型实施例提供的LoRa工作模式的切换装置，能够根据发射机与接收机的数据传输情况，灵活调整两者的工作模式，提高传输效率，节省功耗，解决了现有技术中采用固定的工作模式导致传输效率低的问题。

[0185] 本实用新型实施例中，发射机与接收机上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道，在具体实施时，发射机与接收机均可以采用如图2所示的方式来实现物理上独立的第一通道和第二通道。在图2中，设备(发射机或接收机)上的MCU通过SPI总线连接LoRa的RF，RF和Ant组成通道。具体地，MCU通过SPI总线连接LoRa RF1和LoRa RF2，LoRa RF1和Ant1组成第一通道，LoRa RF2和Ant2组成第二通道。这里，第一通道可以采用默认发射功率，第二通道可以通过增加PA达到加大发射功率。

[0186] 本实用新型实施例提及的第一通道用于数据信令传输，第二通道用于控制信令传输，第一通道和第二通道工作在不同的频段，第一通道的传输速率可以是变化的，第二通道的传输速率、频宽、扩频因子均固定不变。并且，第二通道用于控制信令传输，是一个很优的通道，控制信令传输通常一次通信就能完成，具体是让第二通道的频宽尽量小，扩频因子尽量大。例如，第二通道的频宽可以小于第一通道上设置的所有频宽，第二通道的扩频因子可以等于第一通道上设置的最大扩频因子。当然，此处仅是举例，并不对本实用新型进行限制。

[0187] 本实用新型实施例定义数据帧交互是应答式的，发射机通过第一通道发送数据帧后规定时间内接收到接收机回复的ack帧才能确定数据发送成功；同样地，本实用新型实施例定义控制帧交互是应答式的，发射机通过第二通道发送控制帧后规定时间内接收到接收机回复的ack帧才能确定控制帧发送成功。本实用新型实施例提供的装置中还可以包括数据帧发送器(附图中未示出)，由数据帧发送器通过第一通道发送数据帧。

[0188] 本实用新型实施例中，发射机通过第一通道向接收机发送数据，若在预设时长内未接收到接收机返回的已成功接收数据的应答消息(即ack帧)时，则认为数据发送失败，并重新发送，获取器420对重发次数进行统计。之后，当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，获取器420从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI。

[0189] 在本实用新型的可选实施例中，如图5所示，上文图4展示的装置还可以包括：

[0190] 指令发送器510，与获取器420连接，用于在获取器420从接收机通过第一通道发送的信标中获取当前链路的RSSI之前，当发射机通过第一通道向接收机发送数据的重发次数大于预设阈值时，通过第二通道向接收机发送请求接收机通过第一通道发送信标的指令；

[0191] 信标接收器520，与指令发送器510连接，用于接收接收机根据指令通过第一通道发送的信标。这里，信标接收器520可以接收接收机根据该指令通过第一通道发送的多个信标，分别从多个信标中获取多个RSSI，进而根据多个RSSI来计算当前链路的RSSI。例如，可以对多个RSSI计算平均值作为当前链路的RSSI，也可以将多个RSSI中的最低RSSI作为当前链路的RSSI，等等，本实用新型实施例不限于此。

[0192] 本实用新型实施例可以通过参数发送器440或指令发送器510通过第二通道发送控制帧。

[0193] 在本实用新型的可选实施例中，LoRa工作模式参数表中的多个工作模式中包含传输速率不同的模式，各个传输速率的模式中包含多个子模式，相同传输速率的模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围不重合或边界重合，不同传输速率的模式中的子模式对应的RSSI区间范围存在重合的情况，这里的重合指除边界以外的区间内存在交集。此外，相同传输速率的模式中的多个子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子。

[0194] 举例来说，LoRa工作模式参数表中的多个工作模式中包含第一模式、第二模式和第三模式，第一模式的传输速率大于第二模式，第二模式的传输速率大于第三模式。由于第一模式的传输速率大于第二模式，第二模式的传输速率大于第三模式，因此也可以将第一模式称为高速模式，第二模式称为中速模式，第三模式称为低速模式。

[0195] 进一步地，第一模式中可以包含多个第一子模式，第二模式中可以包含多个第二子模式，第三模式中也可以包含多个第三子模式。并且，多个第一子模式对应的RSSI区间范围不重合或边界重合，多个第二子模式对应的RSSI区间范围也不重合或边界重合，多个第三子模式对应的RSSI区间范围也不重合或边界重合。此外，多个第一子模式、多个第二子模式、多个第三子模式之间对应的RSSI区间范围存在重合的情况，这里的重合指除边界以外的区间内存在交集。在可选的实施例中，多个第一子模式中的各个第一子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子，多个第二子模式中的各个第二子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子，以及多个第三子模式中的各个第三子模式具有相同的频宽和不同的扩频因子。

[0196] 在本实用新型的可选实施例中，如图5所示，比较器430可以包括：

[0197] 确定单元431，用于确定当前工作模式属于不同传输速率的模式中任意一种模式，称为待定模式；

[0198] 比较单元432，与确定单元431连接，用于将当前链路的RSSI与待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0199] 在本实用新型的可选实施例中，确定单元431还用于：

[0200] 获取预先设置的第一通道上的默认工作模式，其中，默认工作模式属于不同传输速率的模式中任意一种模式；

[0201] 将默认工作模式作为当前工作模式。

[0202] 在本实用新型的可选实施例中，比较单元432还用于：

[0203] 判断当前链路的RSSI是否属于待定模式中的各个子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围；

[0204] 若是，则将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式；

[0205] 若否，则确定当前链路的RSSI位于待定模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式。

[0206] 这里，RSSI区间范围可以取两个端点(即边界)，也可以取两个端点中一个端点，也可以不取两个端点。例如，RSSI区间范围取两个端点，标记为[-125,-128]，如果当前链路的RSSI为-128，则比较单元432判定当前链路的RSSI属于[-125,-128]。又例如，RSSI区间范围取两个端点中一个端点，标记为[-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-128，则比较单元432判定当前链路的RSSI不属于[-125,-128)。再例如，RSSI区间范围不取两个端点，标记为(-125,-128)，如果当前链路的RSSI为-125，则比较单元432判定当前链路的RSSI不属于(-
125,-128)；如果当前链路的RSSI为-128，则比较单元432判定当前链路的RSSI也不属于(-
125,-128)。

[0207] 在本实用新型的可选实施例中，比较单元432还用于：

[0208] 若当前链路的RSSI与确定的两个子模式对应的RSSI区间范围的差值距离相同，则在确定的两个子模式中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。例如，当前链路的RSSI为-128，确定单元431确定的两个子模式对应的RSSI区间范围为(-125,-128)和(-128,-131)，可以看到，当前链路的RSSI为-128与(-125,-128)和(-128,-131)的差值距离相同，那么比较单元432可以在(-125,-128)和(-128,-131)中选取扩频因子较小的子模式，作为目标工作模式。需要说明的是，此处仅是列举，并不对本实用新型进行限制。

[0209] 在本实用新型的可选实施例中，比较单元432还用于：

[0210] 若当前链路的RSSI大于待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则判断多个工作模式中是否存在传输速率比待定模式大的工作模式；

[0211] 若判断不存在，则将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式；

[0212] 若判断存在，则将待定模式调整为多个工作模式中传输速率比待定模式大的工作模式，并将当前链路的RSSI与调整后的待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0213] 若当前链路的RSSI等于待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式。

[0214] 在本实用新型的可选实施例中，比较单元432还用于：

[0215] 若多个工作模式中存在传输速率比待定模式大的工作模式包括多个，则选取与待定模式的传输速率数值最近的工作模式，作为调整后的待定模式。

[0216] 在本实用新型的可选实施例中，比较单元432还用于：

[0217] 若当前链路的RSSI小于待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则判断多个模式中是否存在传输速率比待定模式小的工作模式；

[0218] 若判断不存在，则将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式；

[0219] 若判断存在，则将待定模式调整为多个模式中传输速率比待定模式小的工作模式，并将当前链路的RSSI与调整后的待定模式中的各个子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0220] 若当前链路的RSSI等于待定模式中各个子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式。

[0221] 在本实用新型的可选实施例中，比较单元432还用于：

[0222] 若多个工作模式中存在传输速率比待定模式小的工作模式包括多个，则选取与待定模式的传输速率数值最近的工作模式，作为调整后的待定模式。

[0223] 以多个工作模式中包含第一模式、第二模式和第三模式为例，那么比较器430在确定目标工作模式时，首先需要确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式，针对当前工作模式所属的不同模式，比较器430处理方式有所不同。因此，本实用新型的可选实施例中，图5所示的比较单元432可以包括第一比较子单元、第二比较子单元以及第三比较子单元(附图中未示出)。

[0224] 确定单元431，用于确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式；

[0225] 第一比较子单元，与确定单元431连接，用于若当前工作模式属于第一模式，则将当前链路的RSSI与各个第一子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0226] 第二比较子单元，与确定单元431连接，用于若当前工作模式属于第二模式，则将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式；

[0227] 第三比较子单元，与确定单元431连接，用于若当前工作模式属于第三模式，则将当前链路的RSSI与各个第三子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式。

[0228] 本实用新型实施例在发射机在第一通道上的工作模式中设置默认模式值，在确定单元431确定当前工作模式属于第一模式、第二模式和第三模式中的任意一种模式时，确定单元431可以从该默认模式值中获取当前工作模式，即将该默认模式值记录的工作模式作为当前工作模式。在实际应用中，默认模式值记录的工作模式可以是第一模式，可以是第二模式，也可以是第三模式，本实用新型实施例对此不作限制。

[0229] 进一步地，第一比较子单元还用于：

[0230] 判断当前链路的RSSI是否属于各个第一子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围；

[0231] 若当前链路的RSSI属于各个第一子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，则可以将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。这里，当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围，即是在各个第一子模式中，当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式。

[0232] 若当前链路的RSSI不属于各个第一子模式中任意子模式对应的RSSI区间范围，则可以确定当前链路的RSSI位于各个第一子模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0233] 若当前链路的RSSI大于或等于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0234] 若当前链路的RSSI等于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0235] 若当前链路的RSSI小于各个第一子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过下文情况二中提供的方案来确定。

[0236] 进一步地，第二比较子单元还用于：

[0237] 判断当前链路的RSSI是否属于各个第二子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围；

[0238] 若当前链路的RSSI属于各个第二子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，则可以将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0239] 若当前链路的RSSI不属于各个第二子模式中任意子模式对应的RSSI区间范围，则可以确定当前链路的RSSI位于各个第二子模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0240] 若当前链路的RSSI等于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子；

[0241] 若当前链路的RSSI大于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第一子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过上文情况一中提供的方案来确定。

[0242] 若当前链路的RSSI等于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将该最低RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0243] 若当前链路的RSSI小于各个第二子模式对应的RSSI区间范围中的最低RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第三子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过下文情况三中提供的方案来确定。

[0244] 进一步地，第三比较子单元还用于：

[0245] 判断当前链路的RSSI是否属于各个第三子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围；

[0246] 若当前链路的RSSI属于各个第三子模式中某个子模式对应的RSSI区间范围，则可以将当前链路的RSSI所属的RSSI区间范围对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0247] 若当前链路的RSSI不属于各个第三子模式中任意子模式对应的RSSI区间范围，则可以确定当前链路的RSSI位于各个第三子模式中的哪两个子模式之间，并在确定的两个子模式中选取与当前链路的RSSI数值最近的子模式，作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0248] 若当前链路的RSSI等于各个第三子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将该最高RSSI对应的子模式作为目标工作模式，并将该子模式对应的频宽、扩频因子作为目标工作模式对应的频宽、扩频因子。

[0249] 若当前链路的RSSI大于各个第三子模式对应的RSSI区间范围中的最高RSSI，则可以将当前链路的RSSI与各个第二子模式对应的RSSI区间范围进行比较，确定发射机即将从当前工作模式切换至的目标工作模式，具体可以通过上文情况二中提供的方案来确定。

[0250] 在本实用新型的可选实施例中，构建器410构建的LoRa工作模式参数表中还可以包含索引，以标识各个工作模式。例如，可以采用索引标号来标识第一模式中的各个第一子模式，第二模式中的各个第二子模式，以及第三模式中的各个第三子模式。

[0251] 基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种LoRa工作模式的切换系统，图6示出了根据本实用新型又一实施例的LoRa工作模式的切换系统的结构示意图。参见图6，该系统包括发射机610和接收机620，发射机610与接收机620采用LoRa无线技术进行通信，发射机610与接收机620上分别实现物理上独立的第一通道和第二通道。

[0252] 发射机610具有上文的LoRa工作模式的切换装置，通过该切换装置将发射机610和接收机620在第一通道上的工作模式切换至目标工作模式，以在第一通道使用目标工作模式实现发射机610与接收机620之间的数据传输。

[0253] 以上所述的实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的示例性实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。