基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法技术

本申请公开了一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法。中继节点根据网关节点发送的第一配置文件与对应的中继节点或网关节点建立通信连接形成链型网络，子节点根据第二配置文件与所述链型网络末端的中继节点建立通信连接形成星型网络，所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接以使得所述自由节点能够与网关节点通信。由链型网络和星型网络组合形成的混合型网络可以在增大网络容量的同时使得网络传输的距离更远，此外还可以在通信网络的末端子节点自动接入新节点，使得通信网络更加灵活和便利。

【技术实现步骤摘要】
基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法
本申请涉及计算机物联网通信领域，具体涉及一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法。
技术介绍
LPWAN(Low-PowerWide-AreaNetwork)是一种低功耗的无线通信广域网络，以远距离、低功耗、低运维成本进行通讯。多数LPWAN技术可以实现几公里甚至几十公里的网络覆盖。由于其网络覆盖范围广、终端功耗低等特点其更适合于大规模的物联网应用部署。与传统的物联网技术相比，LPWAN技术有着明显低带宽、低功耗、远距离、大量连接的优点。LPWAN可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等。基于LPWAN技术的物联网通信网络可以通过无线模块进行组网通信，无线模块之间的通信网络可为链型网络或星型网络。链型网络是指中心节点到链路末端节点之间有多个子节点进行数据转发，组成多跳网络，同时可有多个链路，转发的路径预先通过软件设置好，如图1所示。星型网络是指有一个中心节点，多个子节点；子节点和中心节点进行通信，子节点之间不能通信，子节点到中心节点只有一跳路径，如图2所示。链型网络的优点是传输的距离较长，缺点是网络的容量较小；而星型网络的优点是网络的容量比较大，但是传输的距离受限。一般情况下，无线网络的传输路径是预先设计好的，若想在网络的末端节点再接入新的子节点时，需要重新设计一条网络传输路径来添加新的子节点，以实现新的子节点与无线网络的通信。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法，在增大网络容量的同时使得网络传输的距离更远。根据本申请的第一方面，提供一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法，包括：至少一个中继节点根据网关节点发送的第一配置文件与对应的中继节点或网关节点建立通信连接形成链型网络；至少一个子节点根据第二配置文件与所述链型网络末端的中继节点建立通信连接形成星型网络；所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接以使得所述自由节点能够与网关节点通信。优选地，所述自由节点与所述子节点通过无线通信模块进行连接。优选地，所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接包括：自由节点通过无线通信模块向子节点发送入网请求，所述入网请求包括自由节点的标识；子节点根据接收到的入网请求向所述自由节点发送确认入网指令以使得所述自由节点与所述网关节点通信。优选地，所述自由节点通过子节点以及子节点对应的网络通信连接将传输数据转发至网关节点进行处理。第二方面，提供一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网的通讯系统，包括：网关节点和自由节点；至少一个中继节点，被配置为根据网关节点发送的第一配置文件与对应的中继节点或网关节点建立通信连接形成链型网络；至少一个子节点，被配置为根据第二配置文件与所述链型网络末端的中继节点建立通信连接形成星型网络，所述子节点还被配置为根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接以使得所述自由节点能够与网关节点通信。优选地，所述自由节点与所述子节点通过无线通信模块进行连接。优选地，所述自由节点被配置为通过无线通信模块向子节点发送入网请求，所述入网请求包括自由节点的标识；所述子节点还被配置为根据接收到的入网请求向所述自由节点发送确认入网指令以使得所述自由节点与所述网关节点通信。优选地，所述自由节点通过子节点以及子节点对应的网络通信连接将传输数据转发至网关节点进行处理。本申请公开了一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法。中继节点根据网关节点发送的第一配置文件与对应的中继节点或网关节点建立通信连接形成链型网络，子节点根据第二配置文件与所述链型网络末端的中继节点建立通信连接形成星型网络，所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接以使得所述自由节点能够与网关节点通信。由链型网络和星型网络组合形成的混合型网络可以在增大网络容量的同时使得网络传输的距离更远，此外还可以在通信网络的末端子节点自动接入新节点，使得通信网络更加灵活和便利。附图说明通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是现有的链型网络的示意图；图2是现有的星型网络的示意图；图3是本申请实施例的基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网的通讯系统架构图；图4是本申请实施例的基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网的通讯方法的流程图；图5是本申请实施例的子节点与自由节点建立通信连接的方法流程图。具体实施方式以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。下面结合附图对本申请进行详细说明。图3为基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网的通讯系统架构图。如图3所示，通讯系统100包括网关节点101、中继节点102-104、子节点105-108以及新加入的通信网络的自由节点109。其中，中继节点102-104通过网关节点101发送的第一配置文件与网关节点101建立通信连接形成链型网络。链型网络中的传输数据可以进行一次或者多次的转发，即传输数据可以经过多跳到达网关节点101进行数据处理。链型网络的传输的距离较长。子节点105-108根据第二配置文件与链型网络末端的中继节点104建立通信连接形成星型网络。即子节点105-108任一节点处的传输数据直接与中继节点104进行通信连接，而子节点105-108之间不能直接进行通信。星型网络控制简单、故障诊断容易、方便服务，很容易在网络中增加新的节点，数据的安全性和优先级容易控制。由此网关节点101、中继节点102-104以及子节点105-108形成了包含链型网络和星型网络的混合型网络，可以在增大网络容量的同时使得网络传输的距离更远。当所述混合型网络需要接入新的自由节点时，自由节点可以通过无线通信模块自动接入子节点105-108中，不需要重新建立网络传输路径即可实现自由节点与网关节点进行通信连接。无线通信模块是数字数传电台的模块化产品，是指借助DSP技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台模块。无线通信模块可以广泛地运用在无人机通信控制、工业自动化、油田数据采集、铁路无线通信、煤矿安全监控系统、管网监控、水文监测系统、污水处理监控、PLC、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法，包括：至少一个中继节点根据网关节点发送的第一配置文件与对应的中继节点或网关节点建立通信连接形成链型网络；至少一个子节点根据第二配置文件与所述链型网络末端的中继节点建立通信连接形成星型网络；所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接以使得所述自由节点能够与网关节点通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于LPWAN的具有自动入网功能的混合型网络组网通讯方法，包括：至少一个中继节点根据网关节点发送的第一配置文件与对应的中继节点或网关节点建立通信连接形成链型网络；至少一个子节点根据第二配置文件与所述链型网络末端的中继节点建立通信连接形成星型网络；所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接以使得所述自由节点能够与网关节点通信。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由节点与所述子节点通过无线通信模块进行连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子节点根据自由节点的入网请求与所述自由节点建立通信连接包括：自由节点通过无线通信模块向子节点发送入网请求，所述入网请求包括自由节点的标识；子节点根据接收到的入网请求向所述自由节点发送确认入网指令以使得所述自由节点与所述网关节点通信。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述自由节点通过子节点以及子节点对应的网络通信连接将传输数据转发至网关节点进行处理。5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海波，廖原，翟楠，王煜，
申请(专利权)人：北京博大光通物联科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11