2025 / 物联网开发
Lora 物联网网关
2025年 物联网开发 Java
基于 Java 开发的 Lora 物联网网关，作为参赛项目的数据采集核心，应用于矿洞环境监测场景。支持 Lora 无线接入与以太网 TCP 接入双链路，具备智能动态切换能力。
Java MQTT 5 ThingsBoard Lora TCP/IP 串口通信 物联网
不开源
系统架构
网关支持两种数据接入方式，可同时工作并自动切换
Lora 无线接入
Lora 设备
传感器/执行器
Lora 模块
无线通信
USB 转 TTL
CH340 串口
Java 网关
数据处理
以太网 TCP 接入
Lora 设备
移动设备
以太网设备
固定设备
TCP 连接
局域网
Java 网关
数据处理
数据汇聚上报
Java 网关
双链路汇聚
MQTT Broker
ThingsBoard
项目介绍
该网关程序是矿洞环境监测与联动预警系统的核心组件，负责采集各类环境传感器数据并上传至 ThingsBoard 云平台。程序采用 Java 语言开发，充分利用其跨平台特性和丰富的生态系统，确保在各种嵌入式 Linux 设备上稳定运行。
网关支持同时接收来自 Lora 无线网络和以太网 TCP 连接的数据，并能够根据链路状态自动切换，确保数据传输的可靠性和连续性。当 Lora 链路中断时，系统自动切换至以太网通道；反之亦然。
核心功能
双链路通信
同时支持 Lora 和以太网双链路，智能动态切换，确保数据传输不中断。
MQTT 5 云端对接
基于 MQTT 5 协议与 ThingsBoard 平台通信，支持遥测数据上报和 RPC 指令下发。
系统状态监控
实时监控网关设备 CPU、内存、磁盘、温度等系统指标，便于运维管理。
数据去重机制
内置智能去重服务，避免重复数据上报，减少云端存储压力。
技术亮点
- Lora 串口通信：使用 jSerialComm 库通过 USB 转 TTL 芯片（CH340）与 Lora 模块通信，波特率 460800
- 以太网 TCP 服务：内置 TCP 服务器，支持多客户端并发连接，实现设备接入
- MQTT 网关模式：利用 ThingsBoard 网关 API 实现多设备数据聚合上报
- CRC16 校验：采用 Modbus CRC16 算法确保数据传输完整性
- 系统信息采集：使用 OSHI 库获取 Linux 系统硬件和运行状态
- 配置热加载：XML 配置文件支持运行时修改，无需重启程序
技术栈
Java
跨平台应用开发
MQTT 5
物联网消息协议
ThingsBoard
开源物联网平台
Lora
低功耗无线通信
TCP/IP
以太网通信协议
串口通信
jSerialComm 驱动