一种支持自组网的户外团队通讯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种支持自组网的户外团队通讯系统，所述通讯系统包括若干通讯节点，所述若干通讯节点为网状拓扑结构，每一个通讯节点与相邻的通讯节点为双向通信。本发明专利技术通过通讯节点自组网，利用通讯节点之间的通信实现团队户外通讯克服了传统团队户外通讯依赖于全球定位系统和移动通信网络的缺陷，同时利用通讯节点构成的网状拓扑结构和双向通信克服了传统户外团队通讯组网范围和通信距离受限的缺陷，本发明专利技术组网简单，成本低，可靠性高。

An Outdoor Team Communication System Supporting Ad Hoc Networks

【技术实现步骤摘要】
一种支持自组网的户外团队通讯系统
本专利技术涉及局域网通信领域，更具体地，涉及一种支持自组网的户外团队通讯系统。
技术介绍
随着人们外出需求的与日俱增，无论是通过旅游团的形式还是通过组团自助旅游或组团户外探险等，人们对户外出行设备的需求也是增长非常之快。目前市面上的大部分户外出行设备都是用于户外旅游的导游设备，这些基本依赖于全球定位导航系统，移动通信网络，内置地图等进行导游导航，设备体积大，成本高。如公开号：CN206040183U的导游设备除了使用传统的微处理器，移动网络通信和全球定位系统等，还增加了ZigBee无线通信模块用于设备之间的通讯，也具有紧急求助功能。但该导游设备高度依赖于全球定位系统和移动通信网络，户外偏僻的地方信号会比较差，容易丢失信号，可靠性一般。另外，主机和从机的网络连接方式采用了星型网络结构，组网范围有限，不易扩展，通讯距离也有限。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术中团队户外通讯依赖于全球定位系统和移动通信网络，组网范围和通信距离有限的缺陷，提供一种支持自组网的户外团队通讯系统。本专利技术的技术方案如下：一种支持自组网的户外团队通讯系统，所述通讯系统包括若干通讯节点，所述若干通讯节点为网状拓扑结构，每一个通讯节点与相邻的通讯节点为双向通信，每个通讯节点在所述通讯系统中的通讯地址唯一，当所述通讯系统所在网络有新的通讯节点加入时，新增通讯节点向距离其自身最近的通讯节点发送入网请求，所述最近的通讯节点分配网络地址给新通讯节点并向通讯系统中的所有通讯节点广播发送新增的通讯节点入网信息，通讯系统中的所有通讯节点收到所述新增的通讯节点的入网信息后将自身地址发送至新增通讯节点中，新增通讯节点建立网络中所有通讯节点的网络地址表，广播发送成功入网信息；当其他通讯节点收到入网信息后，将新增通讯节点的网络地址与现有网络地址表进行比对，若无新增通讯节点的网络地址，则将新增通讯节点的网络地址添加进自身的网络地址表格中，若有新增通讯节点的网络地址则不添加。本方案中，相邻的两个通讯节点的最大通信距离为预设的固定值。本方案中，网络地址的排序方式按照每个通讯节点接收消息的信号强度进行排序，每个通讯节点将收到的广播消息只转发一次并存储，当再次收到相同的广播消息时不再转发此消息。本方案中，每一个通讯节点为一个通讯装置，所述装置包括：单片机模块、信号定位模块、功能按键模块、网络通信模块、扬声模块、显示模块、电源模块；所述网络通信模块、信号定位模块均与单片机模块通信连接，所述功能按键的输出端与所述单片机模块的输入端连接，所述扬声模块的输入端、显示模块的输入端均与单片机模块的输出端连接，所述电源模块为所述单片机模块、信号定位模块、功能按键模块、网络通信模块、扬声模块、显示模块供电。本方案中，所述网络通信模块接收到通讯系统中其他通讯装置发送的信息后将所述信息发送至单片机模块处理，单片机模块根据所述信息的信息类型对应发送至扬声模块或显示模块；若所述信息为定位请求信息则单片机模块将所述信息发送至信号定位模块处理，处理完成后转发给单片机模块，由单片机模块将信号定位模块处理后的信息发送至显示模块，在显示模块显示附近通讯的距离和方位；所述功能按键模块用于用户直接操作产生指令信息，所述指令信息传递给单片机模块，由所述单片机模块根据指令信息的类型处理完后转发到网络通信模块，网络通信模块将单片机模块处理后的信息传递给通讯系统中除自身以外的其他通讯装置；所述功能按键用于产生的指令消息包括团队人员清点指令，团队集合指令、紧急求助指令；所述扬声模块用于团队管理消息的通知，所述团队管理消息包括：脱队提醒，团队人员清点，团队集合；所述网络通信模块用于通讯装置间的通信和组网；所述显示模块用于显示电源模块的电量及通讯装置周围的其他通讯装置数量及对应的距离与方位；所述信号定位模块包括有磁力传感器和方向传感器，用于计算当前通讯装置周围的通讯装置的距离和方位；本方案中，所述脱队提醒即通讯装置脱离通讯系统所在网络时产生信号丢失，通过定时的接收消息时间检测判断当前通讯装置不在通讯系统所在网络范围内，则通讯系统中的其他通讯装置通过扬声模块均发出脱队提醒，脱离通讯系统所在网络的当前通讯装置检测到自身离网状态同时发出脱队提醒，当通讯系统中的任一通讯装置与其网络连接的通讯装置仅有一个时，若网络连接中断即产生脱队提醒。本方案中，所述团队人员清点通过所述功能按键模块和扬声模块实现，当某一用户向队员发出团队人员清点信号时，团队人员清点信号传输到通讯系统的各个通讯装置，各通讯装置的扬声模块提醒各队员进行点数，各队员通过功能按键模块向提醒发出的用户发出信号应答，提醒发出的用户在通讯装置上完成信号统计，实现团队人员清点功能，确保队伍的完整，防止队员走失脱离。本方案中，所述团队集合通过功能按键模块和扬声模块完成，当用户通过按键发出团队集合指令时，通讯系统的各个通讯装置接收到团队集合指令信息后通过扬声模块和显示模块发出集合提示，队员集合。本方案中，所述紧急呼救即用户通过功能按键模块向周围通讯装置发出紧急求助信号，通讯系统中接收到紧急求助信号的通讯装置均通过扬声模块发出紧急求助信号，动员队伍及时迅速搜救。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过通讯节点自组网，利用通讯节点之间的通信实现团队户外通讯克服了传统团队户外通讯依赖于全球定位系统和移动通信网络的缺陷，同时利用通讯节点构成的网状拓扑结构和双向通信克服了传统户外团队通讯组网范围和通信距离受限的缺陷，本专利技术组网简单，成本低，可靠性高。附图说明图1为本专利技术通信系统网络连接示意图。图2为网络通信距离扩增示意图。图3为通讯装置结构原理图。图4为所示定位显示示意图。图5为未知节点定位具体算法流程图。图6为多通道通信示意图。图7为脱队提醒示意图。图8为脱队提醒处理流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图1所示，一种支持自组网的户外团队通讯系统，所述通讯系统包括若干通讯节点，所述若干通讯节点为网状拓扑结构，每一个通讯节点与相邻的通讯节点为双向通信，每个通讯节点在所述通讯系统中的通讯地址唯一，当所述通讯系统所在网络有新的通讯节点加入时，新增通讯节点向距离其自身最近的通讯节点发送入网请求，所述最近的通讯节点分配网络地址给新通讯节点并向通讯系统中的所有通讯节点广播发送新增的通讯节点入网信息，通讯系统中的所有通讯节点收到所述新增的通讯节点的入网信息后将自身地址发送至新增通讯节点中，新增通讯节点建立网络中所有通讯节点的网络地址表，广播发送成功入网信息；当其他通讯节点收到入网信息后，将新增通讯节点的网络地址与现有网络地址表进行比对，若无新增通讯节点的网络地址，则将新增通讯节点的网络地址添加进自身的网络地址表格中，若有新增通讯节点的网络地址则不添加。需要说明的是当通讯系统中任一通讯节点断开连接后再次回复连接，此时由于当前节点在首次接入通讯系统时已将通讯节点的网络地址加入网络地址表，网络地址表保留了该通讯节点的地址不会再新增。本方案中，相邻的两个通讯节点的最大通信距离为预设的固定值。本实施例中相邻的两个通讯节点的最大通信距离为100米。需要说明的是，本专利技术构建的通讯系统为对等网络，不需要中心节点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持自组网的户外团队通讯系统，其特征在于，所述通讯系统包括若干通讯节点，所述若干通讯节点为网状拓扑结构，每一个通讯节点与相邻的通讯节点为双向通信,每个通讯节点在所述通讯系统中的通讯地址唯一，当所述通讯系统所在网络有新的通讯节点加入时，新增通讯节点向距离其自身最近的通讯节点发送入网请求，所述最近的通讯节点分配网络地址给新通讯节点并向通讯系统中的所有通讯节点广播发送新增的通讯节点入网信息，通讯系统中的所有通讯节点收到所述新增的通讯节点的入网信息后将自身地址发送至新增通讯节点中，新增通讯节点建立通讯系统中所有通讯节点的网络地址表，广播发送成功入网信息；当其他通讯节点收到入网信息后，将新增通讯节点的网络地址与现有网络地址表进行比对，若无新增通讯节点的网络地址，则将新增通讯节点的网络地址添加进自身的网络地址表格中，若有新增通讯节点的网络地址则不添加。

【技术特征摘要】
1.一种支持自组网的户外团队通讯系统，其特征在于，所述通讯系统包括若干通讯节点，所述若干通讯节点为网状拓扑结构，每一个通讯节点与相邻的通讯节点为双向通信,每个通讯节点在所述通讯系统中的通讯地址唯一，当所述通讯系统所在网络有新的通讯节点加入时，新增通讯节点向距离其自身最近的通讯节点发送入网请求，所述最近的通讯节点分配网络地址给新通讯节点并向通讯系统中的所有通讯节点广播发送新增的通讯节点入网信息，通讯系统中的所有通讯节点收到所述新增的通讯节点的入网信息后将自身地址发送至新增通讯节点中，新增通讯节点建立通讯系统中所有通讯节点的网络地址表，广播发送成功入网信息；当其他通讯节点收到入网信息后，将新增通讯节点的网络地址与现有网络地址表进行比对，若无新增通讯节点的网络地址，则将新增通讯节点的网络地址添加进自身的网络地址表格中，若有新增通讯节点的网络地址则不添加。2.根据权利要求1所述的一种支持自组网的户外团队通讯系统，其特征在于，相邻的两个通讯节点的最大通信距离为预设的固定值。3.根据权利要求1所述的一种支持自组网的户外团队通讯系统，其特征在于，网络地址的排序方式按照每个通讯节点接收消息的信号强度进行排序，每个通讯节点将收到的广播消息只转发一次并存储，当再次收到相同的广播消息时不再转发此消息。4.根据权利要求1所述的一种支持自组网的户外团队通讯系统，其特征在于，每一个通讯节点为一个通讯装置，所述装置包括：单片机模块、信号定位模块、功能按键模块、网络通信模块、扬声模块、显示模块、电源模块；所述网络通信模块、信号定位模块均与单片机模块通信连接，所述功能按键的输出端与所述单片机模块的输入端连接，所述扬声模块的输入端、显示模块的输入端均与单片机模块的输出端连接，所述电源模块为所述单片机模块、信号定位模块、功能按键模块、网络通信模块、扬声模块、显示模块供电。5.根据权利要求4所述的一种支持自组网的户外团队通讯系统，其特征在于，所述网络通信模块接收到通讯系统中其他通讯装置发送的信息后将所述信息发送至单片机模块处理，单片机模块根据所述信息的信息类型对应发送至扬声模块或显示模块；若所述信息为定位请求信息则单片机模块将所述信息发送至信号定位模块处理，处理完成后转发给单片机模块，由单片机模块将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王美林，温腾锋，张努，陈任远，刘嵩，赵焕芳，
申请(专利权)人：广东工业大学，广州马努信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44