时隙分配方法组成比例

本发明专利技术提供了一种能够缩短节点响应时间，实现节点与网关之间的快速通信，从而提高网络通信性能以及整个网络的稳定性的时隙分配方法。本发明专利技术所涉及的时隙分配方法，对用于实现复数个信息采集装置与网关之间进行通信的复数个节点进行时隙分配，复数个节点与复数个信息采集装置一一对应连接，每个信息采集装置与网关之间都通过至少一个节点形成一条通信路径，其特征在于：在包含有至少两个节点的通信路径中，基于网关至信息采集装置的数据流向对应的方向，该通信路径所包含的所有的节点的发送用时隙的序号依次递减、并且接收用时隙的序号依次递增。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种时隙分配方法。
技术介绍
众所周知，物联网通信系统用于实现将传感器等信息采集装置采集到的数据传送至云端，它主要包含复数个节点和网关两部分。其中，节点与传感器一一对应连接，从而保证传感器采集到的数据通过节点都能够汇聚到网关中。这样，每个传感器与网关之间都能够通过至少一个节点形成一条通信路径。为了确保所有的节点都能够将对应的数据发送至网关，由网关来给节点分配相应的发送用时隙和接收用时隙。目前，网关给节点分配时隙通常采用顺序分配的方法，具体分配过程如下：首先，假设一个超帧是2s，一个时隙是10ms，那么一个超帧就可分为200个时隙，时隙的序号依次记为0～199。另外，为了避免相邻时隙间的干扰，需预留50％的空闲时隙，这里将奇数序号的时隙作为空闲时隙，将偶数序号的时隙分配给节点使用。进一步，在依次由网关、节点1、2、3组成的一条通信路径中，分配给节点1与网关通信的接收用时隙的序号为“0”、发送用时隙为“2”，分配给节点2与节点1通信的接收用时隙为“4”、发送用时隙为“6”，分配给节点3与节点2通信的接收用时隙为“8”、发送用时隙为“10”。这种顺序分配时隙的方法虽然简单，但是却存在很大的问题：在节点3将传感器采集到的数据发送给网关的过程中，需要经过节点2、节点1依次进行转发，从而发送至网关。基于上述时隙分配结果，整个通信过程依次使用序号为“10”，“6”，“2”的发送用时隙。这样，每跳通信都无法在当前超帧内完成，需要等到下一个超帧，通信需要时间很长，而且容易导致节点的buffer空间发生溢出。另外，随着入网的节点数的增多，问题会更加严重，而这无疑会很大程度上制约整个网络的通信性能、进而影响整个网络的稳定性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够缩短节点响应时间，实现节点与网关之间的快速通信，从而提高网络通信性能以及整个网络的稳定性的时隙分配方法。本专利技术提供了一种时隙分配方法，对用于实现复数个信息采集装置与网关之间进行通信的复数个节点进行时隙分配，复数个节点与复数个信息采集装置一一对应连接，每个信息采集装置与网关之间都通过至少一个节点形成一条通信路径，其特征在于：在包含有至少两个节点的通信路径中，基于网关至信息采集装置的数据流向对应的方向，该通信路径所包含的所有的节点的发送用时隙的序号依次递减、并且接收用时隙的序号依次递增。在本专利技术提供的时隙分配方法中，还可以具有这样的特征：其中，基于数据流向对应的方向，将通信路径中的第一个节点作为首节点，将最后一个节点作为尾节点，将从首节点开始到尾节点为止依次相连的所有的节点分配到的发送用时隙的序号依次表示为T1至TN，接收用时隙的序号依次表示为R1至RN，则，T1＞……＞TN，R1<……<RN。在本专利技术提供的时隙分配方法中，还可以具有这样的特征：从首节点至尾节点，发送用时隙的序号成等差数列排列，接收用时隙的序号也成等差数列排列。在本专利技术提供的时隙分配方法中，还可以具有这样的特征：从首节点至尾节点，发送用时隙的序号成非等差数列排列，接收用时隙的序号也成非等差数列排列。在本专利技术提供的时隙分配方法中，还可以具有这样的特征：从首节点至尾节点，发送用时隙的序号成等差数列排列，接收用时隙的序号也成等差数列排列，并且公差都为2。在本专利技术提供的时隙分配方法中，还可以具有这样的特征：在同一条通信路径中，相邻的两个节点之间间隔的时隙都作为空闲时隙。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的时隙分配方法，因为在通信路径中，基于网关至信息采集装置的数据流向对应的方向，所有的节点的发送用时隙的序号依次递减、并且接收用时隙的序号依次递增，这样，无论是在信息采集装置通过节点将信息传送给网关的过程中，还是在网关将信息通过节点将信息传送给信息采集装置的过程中，每跳通信用都能够在当前超帧内完成，有效缩短了节点响应时间，并且无论入网节点数多少，整个通信过程都能够在一个超帧内完成，实现了节点与网关之间的快速通信，并且避免了节点buffer空间溢出，从而能够显著地提高整个网络的通信性能和稳定性。附图说明图1是本专利技术的实施例中物联网系统的结构示意图；图2是本专利技术的实施例中时隙分配情况的示意图；图3是本专利技术的实施例中第四通信路径的连接关系示意图；以及图4是本专利技术的变形例中时隙分配情况的示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术涉及的时隙分配方法作具体阐述。在实施例中，以农业智能大棚的物联网系统为例进行详细说明。<实施例>图1是本专利技术的实施例中物联网系统的结构示意图。如图1所示，物联网系统1000包括大棚200、用于实现对该大棚200进行监控的物联网通信子系统100、以及与物联网通信子系统100通过第一通信网络300相通信连接的客户端400。在本实施例中，大棚200用于进行农业生产。为了使大棚200所形成的空间中的农作物或植物生长良好，在大棚200中安装有灌溉采集控制阀210、湿度传感器220、光照传感器230、空气质量传感器240、温度传感器250、一氧化碳传感器260、二氧化碳传感器270以及乙烯传感器280，这八个传感器作为信息采集装置，用于实时采集大棚200所形成的内环境的灌溉状态信息、湿度状态信息、光照状态信息、空气质量状态信息、温度状态信息、一氧化碳浓度状态信息、二氧化碳浓度状态信息以及乙烯浓度状态信息等运行数据信息，并根据接收到的控制信号，执行相应的操作。物联网通信子系统100用于实现对大棚200的各种运行数据信息进行远程通信。它包含八个节点101、一个网关102以及通过第二通信网络103与网关102相通信连接的云处理终端104。八个节点101与大棚200中的八个信息采集装置一一对应连接，能够将这些信息采集装置采集到的各种运行数据信息汇聚到网关102中。每个节点101集成了符合WirelessHRrt协议标准射频收发器和微处理器，开始工作后，八个节点101之间可自动组成网络结构，并且基于预先设定的通信规则与网关102之间进行通信。为了实现八个节点101与网关102的通信，网关102需要为这八个节点101分配时隙，进一步网关102还能够对接收到的运行数据信息进行协议转换，最后，通过第二通信网络103将转换后的运行数据信息发送至云处理终端104中。在本实施例中，第二通信网络103可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或以太网等通信网络。云处理终端104一方面通过第二通信网络103接收网关102发送来的运行数据信息，并对该运行数据信息进行存储、分析等预先设定的处理。另一方面，通过第一通信网络300与客户端400相通信连接。客户端400通过第一通信网络300与云处理终端104进行通信，能够访问云处理终端104所接收到的运行数据信息，从而让客户实时监控大棚200的所有运行数据信息。在本实施例中，客户端400为PC机；第一通信网络300可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或以太网等通信网络。另外，客户还可以通过客户端400发送与运行数据信息相对应的控制信息至云处理终端104，云处理终端104通过第二通信网络103将接收到的控制信息发送至网关102，网关102基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时隙分配方法，对用于实现复数个信息采集装置与网关之间进行通信的复数个节点进行时隙分配，所述复数个节点与所述复数个信息采集装置一一对应连接，每个所述信息采集装置与所述网关之间都通过至少一个所述节点形成一条通信路径，其特征在于：在包含有至少两个所述节点的所述通信路径中，基于所述网关至所述信息采集装置的数据流向对应的方向，该通信路径所包含的所有的所述节点的所述发送用时隙的序号依次递减、并且所述接收用时隙的序号依次递增。

【技术特征摘要】
1.一种时隙分配方法，对用于实现复数个信息采集装置与网关之间进行通信的复数个节点进行时隙分配，所述复数个节点与所述复数个信息采集装置一一对应连接，每个所述信息采集装置与所述网关之间都通过至少一个所述节点形成一条通信路径，其特征在于：在包含有至少两个所述节点的所述通信路径中，基于所述网关至所述信息采集装置的数据流向对应的方向，该通信路径所包含的所有的所述节点的所述发送用时隙的序号依次递减、并且所述接收用时隙的序号依次递增。2.根据权利要求1所述的时隙分配方法，其特征在于：其中，基于所述数据流向对应的方向，将所述通信路径中的第一个所述节点作为首节点，将最后一个节点作为尾节点，将从所述首节点开始到所述尾节点为止依次相连的所有的所述节点分配到的发送用时隙的序号依次表示为T1至TN，接收用时隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄泽，肖洋，冯改玲，严常洪，
申请(专利权)人：上海谱翱数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31