433M无线自动组网方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种提供一种433M无线自动组网方法及系统，所述组网方法包括以下步骤：S1、设定节点类型和网络标识，所述节点类型包括协调器节点、路由节点、终端节点；S2、开启协调器节点以及根据网络标识和节点类型建立网络，以及生成与网络中各个节点一一对应的路由表；以及S3、根据所述路由表采用路由寻址算法进行网络内任意节点之间的数据包传输。本发明专利技术所公开的433M无线组网方法具有绕障碍物能力强、成本低等特点，并且，在一定范围内抗干扰能力较强，稳定性较好，通过在433M无线技术基础上实现自动组网功能，扩大无线控制网络的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种433M无线自动组网方法及系统。
技术介绍
433M无线技术具有低功耗、低成本、高模块化、通信距离长等特点，能广泛应用于无线控制领域；同时433M无线技术还具有易受干扰、可靠性较低等缺陷，常被应用于点对点的日常遥控，也因此目前还没有基于433M无线技术的控制网络。在无线传感控制领域，能实现组网功能且应用较多的是2.4G频段，比如ZigBee无线组网技术，该技术具有动态组网、可靠性高等优势；但相较433M无线技术，ZigBee的信号绕障碍物能力不强、成本高，这在一定程度上影响其应用范围的扩大。若在433M无线技术基础上实现自动组网功能，则可以扩大无线控制网络的应用领域。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案之一是：提供一种433M无线自动组网方法，其中，包括步骤：S1、设定节点类型和网络标识，所述节点类型包括协调器节点、路由节点、终端节点；S2、开启协调器节点以及根据网络标识和节点类型建立网络，以及生成与网络中各个节点一一对应的路由表；以及S3、根据所述路由表采用路由寻址算法进行网络内任意节点之间的数据包传输。    进一步地，所述终端节点的路由表包括节点ID、节点类型以及预留；协调器节点和路由节点的路由表包括节点ID、节点类型、路由信息以及预留，路由信息包括父节点ID、子节点个数、子节点列表以及预留，子结点列表包括各个子节点的节点信息，每个节点信息包括子节点ID、节点类型、节点状态、以及是否有下一级节点。进一步地，所述步骤S2具体包括：S201、开启协调器节点；S202、在地址取值范围内为请求加入网络的新节点随机生成一个节点ID，然后分别进入步骤S203和步骤S204；S203、根据网络标识选择信号最强的节点作为新节点的父节点，将新节点的节点信息加入父节点的路由表中；S204、在网络内发送广播信号以查询是否存在与所述单字节地址具有相同地址的节点，并判断是否收到更换地址通知；S205、当新节点收到更换地址通知时，返回步骤S204，同时通知所述父节点更新子节点列表；以及S206、当新节点在预设时间内没有收到更换地址通知时，确认所述单字节地址为新节点的有效地址。进一步地，所述步骤S2后还包括：S4、网络结构更新步骤，具体为：S401、每个有父节点的子结点向其父节点定时发送状态信号；S402、当子节点向父节点发送状态信号失败时，子节点根据信号强度查找并判断是否存在可加入的父节点，若是，进入步骤S303，若否，进入步骤S304，其中，该可加入的父节点为所述子节点的非自身子节点；S403、子结点接入信号最强的可加入的父节点发送接入请求，可加入的将子节点信息加入路由表中；以及S404、子节点将类型设定为协调器，并将路由信息中的父节点ID设置为0xFF。    进一步地，所述数据包的数据段格式包括起始源地址、最终目标地址、当前源地址、当前目标地址以及信号跳数；起始源地址是最初发起信号的起始源节点地址，最终目标地址是信号的目标节点地址，当前源地址是当前发出中继信号的当前源节点地址；当前目标地址是当前将要接收中继信号的当前目标节点地址，信号跳数是用于记录经过路由的个数。进一步地，所述步骤S3具体包括：S301、起始源节点或当前源节点将数据包发送给当前目标节点，其中当前目标节点是起始源节点或当前源节点的父节点；S302、当前目标节点收到数据包后，作为新的当前源节点，判断自身是否是目标节点，若否，进入步骤S303；S303、新的当前源节点判断路由表子节点中是否存在目标节点，若是，将数据包转发送给目标节点，若否，进入步骤S305；以及S305、新的当前源节点判断是否存在父节点，若是，以所述父节点为新的当前目标节点，新的当前源节点返回执行步骤S301，若否，自动消亡数据包。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案之二是：提供一种433M无线自动组网系统，其中，每个所述系统包括一个协调器节点、多个路由节点以及多个终端节点，所述协调器节点下设置至少一个路由节点与其连接，每个所述路由节点下设置至少一个终端节点与其连接，所述系统通过以下方法来进行组网：S1、设定节点类型和网络标识，所述节点类型包括协调器节点、路由节点、终端节点；S2、开启协调器节点以及根据网络标识和节点类型建立网络，以及生成与网络中各个节点一一对应的路由表；以及S3、根据所述路由表采用路由寻址算法进行网络内任意节点之间的数据包传输。    进一步地，所述终端节点的路由表包括节点ID、节点类型以及预留；协调器节点和路由节点的路由表包括节点ID、节点类型、路由信息以及预留，路由信息包括父节点ID、子节点个数、子节点列表以及预留，子结点列表包括各个子节点的节点信息，每个节点信息包括子节点ID、节点类型、节点状态、以及是否有下一级节点。进一步地，所述步骤S2后还包括：S4、网络结构更新步骤，具体为：S401、每个有父节点的子结点向其父节点定时发送状态信号；S402、当子节点向父节点发送状态信号失败时，子节点根据信号强度查找并判断是否存在可加入的父节点，若是，进入步骤S303，若否，进入步骤S304，其中，该可加入的父节点为所述子节点的非自身子节点；S403、子结点接入信号最强的可加入的父节点发送接入请求，可加入的将子节点信息加入路由表中；以及S404、子节点将类型设定为协调器，并将路由信息中的父节点ID设置为0xFF。    进一步地，所述数据包的数据段格式包括起始源地址、最终目标地址、当前源地址、当前目标地址以及信号跳数；起始源地址是最初发起信号的起始源节点地址，最终目标地址是信号的目标节点地址，当前源地址是当前发出中继信号的当前源节点地址；当前目标地址是当前将要接收中继信号的当前目标节点地址，信号跳数是用于记录经过路由的个数。本专利技术所公开的433M无线组网方法具有如下有益效果：将原本常应用于点对点日常遥控的433M无线技术应用到了基于433M无线技术的控制网络，替代ZigBee等2.4G频段的无线组网技术，该基于433M无线技术的控制网络具有绕障碍物能力强、成本低等特点，并且，在一定范围内抗干扰能力较强，稳定性较好。因此，通过在433M无线技术基础上实现自动组网功能，扩大无线控制网络的应用领域。附图说明图1为本专利技术一实施方式中一种433M无线自动组网方法的流程图。图2为图1中步骤S2的具体执行流程图。图3为本专利技术中所述终端节点在路由表中的数据格式图。图4为本专利技术所述路由节点和协调器结点在路由表中的数据格式图。图5为本专利技术所述网络结构更新步骤S4的具体执行流程图。图6为本专利技术所述数据包的数据段格式示意图。图7为本专利技术所述一实施方式中的网络结构示意图。图8为本专利技术所述一实施方式中的数据包格式示意图。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种433M无线自动组网方法，其特征在于，包括步骤：S1、设定节点类型和网络标识，所述节点类型包括协调器节点、路由节点、终端节点；S2、开启协调器节点以及根据网络标识和节点类型建立网络，以及生成与网络中各个节点一一对应的路由表；以及S3、根据所述路由表采用路由寻址算法进行网络内任意节点之间的数据包传输。

【技术特征摘要】
1.一种433M无线自动组网方法，其特征在于，包括步骤：
S1、设定节点类型和网络标识，所述节点类型包括协调器节点、路由节点、终端节点；
S2、开启协调器节点以及根据网络标识和节点类型建立网络，以及生成与网络中各个节点一一对应的路由表；以及
S3、根据所述路由表采用路由寻址算法进行网络内任意节点之间的数据包传输。
2.根据权利要求1所述的一种433M无线自动组网方法，其特征在于，终端节点的路由表包括节点ID、节点类型以及预留；协调器节点和路由节点的路由表包括节点ID、节点类型、路由信息以及预留，路由信息包括父节点ID、子节点个数、子节点列表以及预留，子结点列表包括各个子节点的节点信息，每个节点信息包括子节点ID、节点类型、节点状态、以及是否有下一级节点。
3.根据权利要求2所述的一种433M无线自动组网方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
S201、开启协调器节点；
S202、在地址取值范围内为请求加入网络的新节点随机生成一个节点ID，然后分别进入步骤S203和步骤S204；
S203、根据网络标识选择信号最强的节点作为新节点的父节点，将新节点的节点信息加入父节点的路由表中；
S204、在网络内发送广播信号以查询是否存在与所述单字节地址具有相同地址的节点，并判断是否收到更换地址通知；
S205、当新节点收到更换地址通知时，返回步骤S204，同时通知所述父节点更新子节点列表；以及
S206、当新节点在预设时间内没有收到更换地址通知时，确认所述单字节地址为新节点的有效地址。
4.根据权利要求1所述的一种433M无线自动组网方法，其特征在于，所述步骤S2后还包括步骤S4：网络结构更新步骤，具体为：
S401、每个有父节点的子结点向其父节点定时发送状态信号；
S402、当子节点向父节点发送状态信号失败时，子节点根据信号强度查找并判断是否存在可加入的父节点，若是，进入步骤S403，若否，进入步骤S404，其中，该可加入的父节点为所述子节点的非自身子节点；
S403、子结点接入信号最强的可加入的父节点发送接入请求，可加入的将子节点信息加入路由表中；以及
S404、子节点将类型设定为协调器，并将路由信息中的父节点ID设置为0xFF。
5.根据权利要求2所述的一种433M无线自动组网方法，其特征在于，所述数据包的数据段格式包括起始源地址、最终目标地址、当前源地址、当前目标地址以及信号跳数；起始源地址是最初发起信号的起始源节点地址，最终目标地址是信号的目标节点地址，当前源地址是当前发出中继信号的当前源节点地址；当前目标地址是当前将要接收中继信号的当前目标节点地址，信号跳数是用于记录经过路由的个数。
6.根据权利要求5所述的一种433M无线自动组网方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立新，卢云飞，陈凤，覃红丽，
申请(专利权)人：福建星网视易信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35