根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)與方法，可任意安裝設(shè)備，高效實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)部署。步驟如下：1、非中心節(jié)點(diǎn)持續(xù)遍歷信道，探尋鄰近可入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；2、分別對多個中心節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程配置不同信道，使其響應(yīng)未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的探尋命令；3、離中心節(jié)點(diǎn)1跳范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，輪詢到一致的網(wǎng)絡(luò)信道，探尋并獲取到中心節(jié)點(diǎn)的反饋，計算自身跳數(shù)為1跳，加入該網(wǎng)絡(luò)中；4、離中心節(jié)點(diǎn)2跳范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，輪詢到一致的網(wǎng)絡(luò)信道，探尋并獲取到1跳入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的反饋，加入該網(wǎng)絡(luò)中；5、同樣的，離中心節(jié)點(diǎn)n跳范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，會用相同的方式加入到該網(wǎng)絡(luò)中。于是分布在不同位置的中心節(jié)點(diǎn)就分別建立出了自己的個域網(wǎng)。
【專利說明】
根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明提出了一種根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)與方法，屬于無線通訊領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在路燈、停車場等場合都逐步采用了無線通信技術(shù)，將單燈、單車位等用免布線的方式接入無線局域網(wǎng)，再通過中心節(jié)點(diǎn)接入廣域網(wǎng)，來實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)控管理。
[0003]隨著無線局域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量越來越多，中心節(jié)點(diǎn)需要處理越來越多的節(jié)點(diǎn)信息，為了提高管理效率，需要增加中心節(jié)點(diǎn)來管理新增的無線節(jié)點(diǎn)。這種多中心節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)部署現(xiàn)有兩種方式:一種是，包括中心節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)均處于一個網(wǎng)絡(luò)中。另一種是，中心節(jié)點(diǎn)配置為不同的網(wǎng)絡(luò)信道，非中心節(jié)點(diǎn)人為配置到不同的網(wǎng)絡(luò)信道中。
[0004]目前第一種部署方式由于實(shí)施方便，目前廠商使用較多，但其存在一些缺點(diǎn):1.效率低。由于所有設(shè)備都存在一個網(wǎng)絡(luò)中，針對單個節(jié)點(diǎn)的通信效率就會降低，特別是廣播包會蔓延整個網(wǎng)絡(luò)，無法實(shí)現(xiàn)區(qū)域通信。2.安全性差。隨著網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大，就越容易出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，且一旦出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，會波及到所有節(jié)點(diǎn)。
[0005]第二種部署方式是針對第一種方法做的規(guī)避處理，人為劃分不同的網(wǎng)絡(luò)信道，提高了安全性，但也伴隨著易用性的降低。需要在部署前規(guī)劃好網(wǎng)絡(luò)分布，對無線節(jié)點(diǎn)人工配置對應(yīng)的信道等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，在指定的地理區(qū)域安裝指定信道的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)與方法。具體技術(shù)方案如下:
一種根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)，包括多個無線局域網(wǎng)的中心節(jié)點(diǎn)和非中心節(jié)點(diǎn)；
所述多個無線局域網(wǎng)的中心節(jié)點(diǎn)，每個中心節(jié)點(diǎn)具有接入廣域網(wǎng)能力，用于接收系統(tǒng)遠(yuǎn)程命令后分別開啟在不同信道上的網(wǎng)絡(luò)組建；
所述的無線局域網(wǎng)中的非中心節(jié)點(diǎn)，不具有接入廣域網(wǎng)的能力，上電后持續(xù)遍歷網(wǎng)絡(luò)信道，探尋鄰近的上一跳鄰居節(jié)點(diǎn)，從而加入網(wǎng)絡(luò)。未加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)稱為未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，不能響應(yīng)探尋命令。加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)稱為入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，可以響應(yīng)探尋命令；
所述的入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對探尋命令的反饋信息中，包含當(dāng)前自身的路由跳數(shù)信息。
[0007]所述的根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)方法，包括以下步驟:
步驟I，非中心節(jié)點(diǎn)在出廠前或者安裝前配置好節(jié)點(diǎn)地址。在安裝后，開始持續(xù)地遍歷網(wǎng)絡(luò)信道，探尋鄰近的可入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；
步驟2，通過廣域網(wǎng)分別對多個中心節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程配置不同的網(wǎng)絡(luò)信道，并開啟其加網(wǎng)功能，使其響應(yīng)未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的探尋命令；
步驟3，距離中心節(jié)點(diǎn)I跳射頻范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，輪詢到與中心節(jié)點(diǎn)一致的網(wǎng)絡(luò)信道，探尋并獲取到中心節(jié)點(diǎn)給與的反饋，計算自身當(dāng)前跳數(shù)為I跳，于是加入該中心組建的網(wǎng)絡(luò)中；
步驟4，距離中心節(jié)點(diǎn)2跳射頻范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，輪詢到與I跳入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)一致的網(wǎng)絡(luò)信道，探尋并獲取到I跳入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)給予的反饋，計算自身當(dāng)前跳數(shù)為2跳，于是加入該網(wǎng)絡(luò)中；
步驟5，同樣的，距離中心節(jié)點(diǎn)η跳射頻范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，都會用相同的方式計算出自身在該網(wǎng)絡(luò)中的跳數(shù)，加入到該網(wǎng)絡(luò)中。
[0008]采用上述方案，分布在不同地理位置的中心節(jié)點(diǎn)就分別建立出了自己的個域網(wǎng)。
[0009]本發(fā)明利用地理上聚合的節(jié)點(diǎn)相互在射頻傳輸距離內(nèi)的特點(diǎn)，利用信道遍歷的方式使其圍繞中心節(jié)點(diǎn)自動組建起不同信道的聚合網(wǎng)絡(luò)。這種自動分割網(wǎng)絡(luò)的無線系統(tǒng)，避免了所有節(jié)點(diǎn)共處一個信道的風(fēng)險，可以分別管理不同個域網(wǎng)的子節(jié)點(diǎn)，提高了管理效率。同時節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)信道組網(wǎng)的方法，也省略了多網(wǎng)絡(luò)部署前的人工配置工作，安裝實(shí)施時可以任意安裝設(shè)備，高效方便地實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)部署。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明中單個非中心節(jié)點(diǎn)的工作流程圖；
圖2是本發(fā)明中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及自組網(wǎng)過程的優(yōu)選示例；
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]圖1是本發(fā)明中單個非中心節(jié)點(diǎn)的工作流程圖。
[0013]在步驟101中，節(jié)點(diǎn)切換至具體某一信道。如在2.4GZigBee網(wǎng)絡(luò)中就可劃分為16個信道。
[0014]在步驟102中，節(jié)點(diǎn)在該信道網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)出探尋請求。
[0015]在步驟103中，節(jié)點(diǎn)在等待超時時間內(nèi)是否會收到入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的反饋。如果有，執(zhí)行步驟104。如果沒有就繼續(xù)切換信道，執(zhí)行步驟101。
[0016]在步驟104中，節(jié)點(diǎn)解析所有入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的反饋信息中的跳數(shù)信息，挑選最少跳數(shù)的節(jié)點(diǎn)作為上一跳節(jié)點(diǎn)，以該跳數(shù)信息加一跳作為自己的跳數(shù)信息記錄下來。這樣，這個非中心節(jié)點(diǎn)就成為了一個入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
[0017]在步驟105中，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常的工作流程，可以響應(yīng)其他未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的探尋請求。
[0018]在步驟106中，該節(jié)點(diǎn)收到探尋請求后，發(fā)出反饋信息，信息中包含自己的跳數(shù)信息。這樣發(fā)出請求的未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)就可以解析周邊節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息進(jìn)行入網(wǎng)。
[0019]圖2是本發(fā)明中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及自組網(wǎng)過程的優(yōu)選示例。
[0020]參照圖2，(:1和02為安裝在不同位置的中心節(jié)點(diǎn)，1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8為無序安裝的非中心節(jié)點(diǎn)。
[0021]在步驟201中，通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)對Cl和C2配置不同的網(wǎng)絡(luò)信道，使其開啟各自的網(wǎng)絡(luò)組建流程。
[0022]在步驟202中，Cl周邊一跳射頻范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)R2和R3，通過信道遍歷，在11信道探尋到Cl的個域網(wǎng)信息，于是加入到Cl的網(wǎng)絡(luò)中。同樣的，R6和R7也通過同樣的方式加入到C2的網(wǎng)絡(luò)中。
[0023]在步驟203中，R2—跳射頻范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)Rl，通過信道遍歷，在11信道探尋到R2的信息，于是通過R2加入到Cl的網(wǎng)絡(luò)中。同樣的，R4通過R3也加入到Cl的網(wǎng)絡(luò)中。R5通過R6加入到C2的網(wǎng)絡(luò)中，R8通過R7加入到C2的網(wǎng)絡(luò)中。
[0024]通過上述步驟，于是在Cl和C2兩處不同的地理位置自動分割出了兩個個域網(wǎng)。
[0025]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施示例具體展示和介紹了發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對發(fā)明做出各種變化，均為發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于包括多個無線局域網(wǎng)的中心節(jié)點(diǎn)和非中心節(jié)點(diǎn)； 所述多個無線局域網(wǎng)的中心節(jié)點(diǎn)，每個中心節(jié)點(diǎn)具有接入廣域網(wǎng)能力，用于接收系統(tǒng)遠(yuǎn)程命令后分別開啟在不同信道上的網(wǎng)絡(luò)組建； 所述的無線局域網(wǎng)中的非中心節(jié)點(diǎn)，不具有接入廣域網(wǎng)的能力，上電后持續(xù)遍歷網(wǎng)絡(luò)信道，探尋鄰近的上一跳鄰居節(jié)點(diǎn)，從而加入網(wǎng)絡(luò);未加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)稱為未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，不能響應(yīng)探尋命令;加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)稱為入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，可以響應(yīng)探尋命令； 所述的入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對探尋命令的反饋信息中，包含當(dāng)前自身的路由跳數(shù)信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)地理分布自動分割的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)的組網(wǎng)方法，包括以下步驟: 步驟I，非中心節(jié)點(diǎn)在出廠前或者安裝前配置好節(jié)點(diǎn)地址;在安裝后，開始持續(xù)地遍歷網(wǎng)絡(luò)信道，探尋鄰近的可入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)； 步驟2，通過廣域網(wǎng)分別對多個中心節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程配置不同的網(wǎng)絡(luò)信道，并開啟其加網(wǎng)功能，使其響應(yīng)未入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的探尋命令； 步驟3，距離中心節(jié)點(diǎn)I跳射頻范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，輪詢到與中心節(jié)點(diǎn)一致的網(wǎng)絡(luò)信道，探尋并獲取到中心節(jié)點(diǎn)給與的反饋，計算自身當(dāng)前跳數(shù)為I跳，于是加入該中心組建的網(wǎng)絡(luò)中； 步驟4，距離中心節(jié)點(diǎn)2跳射頻范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，輪詢到與I跳入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)一致的網(wǎng)絡(luò)信道，探尋并獲取到I跳入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)給予的反饋，計算自身當(dāng)前跳數(shù)為2跳，于是加入該網(wǎng)絡(luò)中； 步驟5，同樣的，距離中心節(jié)點(diǎn)η跳射頻范圍內(nèi)的非中心節(jié)點(diǎn)，都會用相同的方式計算出自身在該網(wǎng)絡(luò)中的跳數(shù)，加入到該網(wǎng)絡(luò)中。
【文檔編號】H04W16/18GK105848169SQ201610291419
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】陳淑武, 鄭冬冬, 鄭啟棗
【申請人】廈門四信通信科技有限公司