劳拉基本调制解调器和劳拉边缘文档

用例——红外图像上传检测到运动

介绍

的LoRaWAN®标准运行在一个共享的空间频率受地区限制数据包大小、扩散因子和带宽所选的频道。一个终端设备LoRaWAN网络必须能够处理不同的最大传输单位或MTU,也就是说,可以发送的字节数在一个上行可能随时间改变。

当设备应用程序知道数据包大小可能会超过LoRaWAN数据包大小限制,应用程序必须实现一些更大的有效载荷分解成多个数据包的方式。罗拉边缘™平台提供的工具简化了上传大量的数据终端设备的应用程序。这就是所谓的大文件上传,或者LFU为短。

下面描述的事件数据传输用例适用于解决发送大量的数据。例如,使用一个热电堆收集的一个形象终端设备。的具体信息发送的实际过程数据,看到大文件上传文档。

背景

用例是一个例子终端设备传感器捕获一个8×8热图像数人在一个房间里。这是通过使用一个热像检测“热点”。这些热点代表人民坚决反对热背景环境中。的终端设备是这样的:

. . / . . / _images / grideye-front.png

核心8×8热传感器终端设备是松下AMG8833被称为“Grid-EYE”。它有一个8×8 thermopile-type红外传感器测量温度估计8×8网格并产生一个数字输出。阅读是12位精度为0.25摄氏度在可用范围从0 - 80摄氏度。两个字节的数据存储每个像素的元素,整个热影像或128字节。还有一个12位(0.0625摄氏度的分辨率)热敏电阻阅读可以提供一个热传感器本身的阅读。该热敏电阻读数可以用来降低任何热噪声是由于传感器本身的加热或冷却。

请注意

另外在数据压缩:

终端设备上的应用程序在这个例子中以一个12位的图像样本,发现所有64个样本的最低温度读数。终端设备应用程序然后减去最低温度读数和限制了价值8位/ 1字节(0 - 255),规模0.0625摄氏度的范围最小值以上16摄氏度。这个方案实施减少传输的数据量,特别是热的范围值16度对于室内环境,很好地体现了传感器通常采用的地方。然而,一些应用程序可能需要完整的12位值和那些可以被发送bit-packed数组;每12位的二进制blob 64 x12 = 768位或96字节。

另外12位值可以直接从Grid-EYE传感器发送,接收,12位元在2字节(16位);总共128字节阵列中的所有64个值。下面的分析是基于最初的12位温度的降低值减少到8位/ 1字节使用minimum-subtraction方法。

整个终端设备通过使用被动红外(PIR)运动传感器来确定是否有一个人的Grid-EYE热传感器在给定的时间。当PIR传感器检测到运动,热图像的捕获Grid-EYE传感器被触发。触发事件,前一段安静的标识;例如,假设PIR运动传感器是不活跃的15分钟。在静默期8×8热捕捉图像作为背景参考。PIR运动传感器在检测到运动时,8×8热成像仪用于收集引发热图像。这将导致两个热影像测量;每一个是1字节的8×8电网热估计(如减少从原来的12位值如上面所描述的一边)。每个图像是64个字节,导致128字节为motion-triggered(前景)和背景数据。这些测量转换成的热图之后,数据是这样的:

. . / . . / _images / grideye-fore-back.png

背景图像测量温度时没有人在场。前台在上面的情节之间的区别是兼具图像和背景(摄氏度)。背景的目的是建立基线差异的温度估计前景。前台是用来估计的人数在8×8帧网格图像数组。服务器端应用程序执行一个聚类分析来估计不同的热斑点的数量在前台。检测单个个体所示:

. . / . . / _images / grideye-detect.png

注意,检测圆的覆盖一个个体的原始前景热成像(没有区别)。后台数据收集。它可以发送自己的或保存检测触发发生时的运动。因此,在触发事件,还有64 + 64前景背景字节字节,总计128个字节。另外一个状态字节,电池电压值和最小热值发送(在两个字节的12位号码)以及图像数据。

当时,LoRaWAN带宽和传播因素可能是这样一个超过128字节的数据传输是不可能在一个上行,必须被分解成多个上行消息由于MTU强加的限制目前的带宽和扩散因子的设置。工具提供的罗拉基本™Modem-E功能大文件上传,它可以处理一个大的数据包分成大小的分手,可以送到LoRaWAN上行链路。LFU也有能力弥补一定程度的包丢失由实施前向纠错。

先决条件/依赖关系

常见的:

连接到罗拉假设云™服务用例。

单一的总上传大小LFU传输目前最多2 k字节。如果传输需要超过限制,应用程序必须首先打破大上传成块小于2 k字节并将其发送零碎。前向纠错的好处为每个传输的时候仍将对各个部分可用。

对于这个示例,将收集背景热图像时没有感觉到运动的PIR运动传感器至少15分钟(可根据环境温度随时间的变化)。

要求使用大文件上传(LFU):

  • 罗拉边缘LR1110设备应声称。

先决条件罗拉基础™调制解调器:

不适用

先决条件罗拉基本™Modem-E:

  • 基于罗拉基本Modem-E 1.0.7后来版本

LoRaWAN®需求:

循序渐进的过程

  1. 触发事件发生时(PIR感官运动),导致前台热图像被捕获。

  2. 先前捕获的背景热图像与前景图像相结合在一个包,和一个状态字节。

  3. 这个上传数据包的大小计算。

  4. 的LFU上传过程开始。

  5. 包数据被推到罗拉基本Modem-E在块不超过最大传输缓冲区大小

  6. 当整个上行文件大小是转移到罗拉Modem-E基础,现代将开始LFU会话

  7. 的大文件上传会议将发送文件片段应用程序服务器直到告知停止,或者将文件碎片每两次(“超时”状态)。

  8. 在收到每个文件片段,应用程序服务器将发送文件片段罗拉云调制解调器和地理定位服务

  9. 成功上传文件的重建,罗拉云调制解调器和地理定位服务将返回重建文件到应用服务器,以及现代下行消息告诉它停止发送片段。

  10. 在重建的上传文件失败,罗拉云调制解调器和地理定位服务将返回一个下行消息到调制解调器,告诉它停止发送片段。

@startumltitle简化流\ nLarge文件Uploadskinparam线型orthobox Deviceparticipant“终端设备\ nApplication”加州大学# 99 ff99participant“调制解调器”MODEMend boxbox Serversparticipant“客户\ nApplication服务器”为99 # ff99participant“LoRaCloud \ nMGS”MGSend boxUC - >现代:初始化上传ModemLoop Modem-E只有:现代注意的文件转移到加州大学:直到所有大小的字节\ nof文件传输现代:加州大学- >上传所有数据(最高可达255个字节)的块结束上传会话开始= = = = UC - >现代+ +:上传文件startLoop调制解调器发送文件碎片调制解调器- >:上行链路与文件片段- >出来:文件fragmentsendMGS - >:重建文件\ ndownlink modemAS - >现代:下行modemMODEM - >现代:停止发送framentsreturn通知终端设备应用程序= = = = @enduml上传结束会话

已知的问题

没有确定。