本发明属于设备互联监测，具体涉及一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法。
背景技术：
1、随着物联网的快速发展，越来越多的设备需要进行无线通信，并在无需人工干预的情况下自动组成网络。5g网络架构具有高速率、高容量、高可靠性与安全隔离、低时延、低能耗与高可扩展性等优点，但是在大范围绕射和物理结构穿透方面效率低、成本高，随着5g超高频的规划，上述问题将进一步恶化。在复杂环境中，例如大规模传感器网络、城市中的智能交通系统等，节点之间的通信变得更加困难，因此需要一种可靠、快速的自组网策略。
技术实现思路
1、本发明为了解决现有技术中存在的上述至少一个技术问题，提供了一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法。
2、本发明采用如下的技术方案实现：一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，包括基于深度q网络lora自组网智能路由算法、基于领导者策略的狼群搜索算法的lora网关选择、5g和lora动态网关自动切换的数据传输方法；
3、其中基于深度q网络lora自组网智能路由算法用于组成多网一体、宽窄兼容、静结合、人机互联的远程通运网络，实现恶劣工况中对设备状态监测数据的实时回传；基于领导者策略的狼群搜索算法的lora网关选择用于选择某一lora网关作为数据汇总端，与5glora动态网关通讯进行数据上传；5g和lora动态网关自动切换的数据传输方法用于接收lora网关的数据和发送5g数据帧，与5g基站通讯。
4、优选地，基于深度q网络lora自组网智能路由算法包括以下步骤：
5、s11；设置神经网络参数，目的节点，训练回合，重新训练周期；
6、s12：源节点监听数据包，根据接收到的经验传输包来判断网络拓扑是否发生变化；
7、s13：自适应地初始化神经网络参数，并重新训练获得最新的网络状态下的最优路由策略。
8、优选地，基于深度q网络lora自组网智能路由算法中根据路由质量的指标进行设置将奖励值，奖励值为信号强度或传输延迟；若选择最佳路由方案，则奖励值设置为正值，若选择不良路由方案，则奖励值设置为负值。
9、优选地，基于深度q网络lora自组网智能路由算法的奖励函数为考虑节点拥堵程度与信道信噪比的函数，通过奖励函数鼓励节点选择一个有效的动作，并对无效的动作作出惩罚；
10、其中，有效的动作包括选择邻居节点作为下一跳节点或者成功地将数据包传到目的节点，无效的动作包括选择非邻居的节点或者存在高拥堵的节点作为下一跳节点，或者选择一个信噪比水平较低的信道来传输数据包；
11、奖励函数的表达式为：
12、
13、式中，ci,j代表节点i和节点j之间的是传输成本函数，而λ是成本函数系数，代表节点拥堵成都相对于信道信噪比的重要度。
14、优选地，基于领导者策略的狼群搜索算法的lora网关选择的算法包括以下步骤：
15、s21：初始化：初始化lora网关个数，最大迭代次数为maxn，竞争网关的个数为q，搜索方向为h，最大搜索次数为maxdh，搜索步长为stepa和移动步长为wtepb，围攻步长的最大值与最小值分别为ramax和ramin，最差网关个数为m；
16、s22：选最优的q个网关通过搜索来竞争首领网关，第i个竞选网关不断搜索得到更优的值；
17、s23：选择最优的竞争网关作为领导者，其他网关向领导者传输信息；
18、s24：去除其中无异常数据的网关，同时产生新的网关群；
19、s25：一次迭代结束，进入下一次迭代，判断是否满足结束条件，满足条件推出循环，记录结果；否则，跳转到步骤s22；
20、s26：最终选择的最优网关，负责与5glora动态网关进行通讯，并将所有汇总后的数据传输给5glora态网关。
21、优选地，5g和lora动态网关自动切换的数据传输方法包括以下步骤：
22、s31：5glora动态网关收到最优值lora网关的数据传输请求时，切换为lora数据模式，接收lora网关传输的数据并将其转换为mqtt数据帧；
23、s32：5glora动态网关接收到mqtt数据帧后，切换为5g数据模式，将mqtt数据帧转换成5g数据帧；
24、s33：5glora动态网关与5g基站通讯，将5g数据帧经5g基站传输到数据平台中心。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26、本发明采用lora自组网的建设，组成多网一体、宽窄兼容、静结合、人机互联的远程通运网络，实现恶劣工况中对设备状态监测数据的实时回传。能够解决传感节点数据传输困难的问题，通过5g和lora智能融合组网的方式，实现对设备全方位、大覆盖的实时监控和管理，具备自主可控、运行成本低、信号覆盖好、组网灵活等优点，能够满足大规模的复杂网络下低延时、高吞吐量的需求。
1.一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，其特征在于：基于深度q网络lora自组网智能路由算法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，其特征在于：基于深度q网络lora自组网智能路由算法中根据路由质量的指标进行设置将奖励值，奖励值为信号强度或传输延迟；若选择最佳路由方案，则奖励值设置为正值，若选择不良路由方案，则奖励值设置为负值。
4.根据权利要求3所述的一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，其特征在于：基于深度q网络lora自组网智能路由算法的奖励函数为考虑节点拥堵程度与信道信噪比的函数，通过奖励函数鼓励节点选择一个有效的动作，并对无效的动作作出惩罚；
5.根据权利要求4所述的一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，其特征在于：基于领导者策略的狼群搜索算法的lora网关选择的算法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于5g+lora智能组网的设备状态监测数据传输方法，其特征在于：5g和lora动态网关自动切换的数据传输方法包括以下步骤：
