一种无线自组网方法技术

本发明专利技术公开了一种无线自组网方法，包括：无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，无线节点根据该数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，和该无线访问接入点根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在该规划的时隙周期执行相应的数据交换规则，以及无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入该无线访问接入点。通过上述方式，能够实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。

A method of wireless ad hoc network

【技术实现步骤摘要】
一种无线自组网方法
本专利技术涉及无线组网领域，尤其涉及一种无线自组网方法。
技术介绍
随着技术的快速发展，为了减少产品的维护成本，一般都对功耗提出很高的要求。现有的无线自组网方案，一种方案是采用Zigbee(紫蜂协议)方式来实现无线自组网，但是Zigbee的节点从休眠到接入信道要一定的时间例如30ms(毫秒)，唤醒时间慢导致功耗升高，而且通信是可以由无线终端在任何时刻主动发起，这导致信道出现冲突，从而使得协调器访问无线终端的时间无法确定，Zigbee只有在对响应时延要求不高的场合，才能做到低功耗。现有的无线自组网方案，另一种方案是采用WIFI(无线上网)方式来实现无线自组网，但是WIFI一般应用在2.4G频段，这个频段的商用设备很多，信道污染严重，覆盖范围小等，使得WIFI的功耗很高，是一般低功耗的无线局域网的几十倍甚至上百倍，从而无法应用于低功耗场景。现有的无线自组网方案，又一种方案是NBIOT(NarrowBandInternetofThings，窄带物联网)方式来实现无线自组网，NBIOT虽然号称低功耗，而且也无需组网但是NBIOT其终端访问的响应速度在满足其标称的功耗下，至少要1小时以上。现有的无线自组网方案，再一种方案是LORA(LongRangeRadio，远距离无线电)方式来实现无线自组网，LORA可以以非常低的平均功耗来实现无线自组网的远距离覆盖，但是由于LORA是采用扩频技术，使得实际的通信速率是非常低的，在公里级别的覆盖范围上，其实际的通信速率只能低到1kbps(千比特每秒)，事实上也限定了LORA的响应速度，很难做到快速响应的同时拥有低功耗。综上可知，现有的无线自组网方案无法实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种无线自组网方法，能够实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。根据本专利技术的一个方面，提供一种无线自组网方法，包括：无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则；无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令；所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在所述规划的时隙周期执行相应的数据交换规则；无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点。其中，所述无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则，包括：所述无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则。其中，所述无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，包括：所述无线访问接入点采用一个无线访问接入点管理同频段下的无线节点和不同的无线访问接入点管理不同频段下的无线节点的形式对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙。其中，所述无线访问接入点包括中央处理器、一Sub-1GHz无线模块和另一Sub-1GHz无线模块；所述中央处理器，用于控制所述一Sub-1GHz无线模块、所述Sub-1GHz另一无线模块进行无线通信，所述一Sub-1GHz无线模块，用于根据所述中央处理器的控制，负责网络数据的交互，所述另一Sub-1GHz无线模块，用于根据所述中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线访问接入点而发起的通信。其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是脱网状态时，主动发起无线访问接入点发现指令，在有无线访问接入点响应所述发现指令时，对所述响应的无线访问接入点所在的网络发起入网申请。其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是在线状态时，无线节点主动发起署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，通过其它无线访问接入点APn响应所述询问指令，和提取无线节点接收信号时的强度值RSSIn，并比较无线节点当前所在无线访问接入点的信号强度RSSI，如果出现RSSI<RSSIn+M，M是指任意大于零的数值，则无线节点会启动脱离当前无线访问接入点的网络，加入其它无线访问接入点APn所在的网络。其中，所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在所述规划的时隙周期执行相应的数据交换规则，包括：所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，扫描并侦听所有频段并自主选择空闲数据信道，在广播时隙时，发送广播包，在同步时隙时，接收无线节点对无线访问接入点控制指令的接收确认，在竞争时隙时，侦听信道并响应无线节点，在静默时隙时，处理网络事务，准备下个广播周期，在侦听公共信道时，对无线节点的网络进行发现和对无线访问接入点的信号强度查询，和回应无线节点的相应请求。其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下，扫描无线访问接入点，在没有扫描到无线访问接入点时，则进入省电模式，在扫描到无线访问接入点时，则选择信号最强的无线访问接入点，并在竞争时隙发送入网申请，在没有接收到所述信号最强的无线访问接入点关联所述入网申请的入网应答时，则入网失败进入省电模式，在接收到所述信号最强的无线访问接入点关联所述入网申请的入网应答时，则入网成功，并同步广播周期窗口，和设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，和在广播窗口到达时，开启射频接收，和检测是否收到广播包，在检测到没有收到广播包时，脱网并执行重新扫描无线访问接入点，在检测到有收到广播包时，解析收到的广播包，和检测是否有任务需要执行，在检测到是没有任务需要执行时，则设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，在检测到是有任务需要执行时，则执行任务，然后继续休眠。其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线自组网方法，其特征在于，包括：/n无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则；/n无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令；/n所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在所述规划的时隙周期执行相应的数据交换规则；/n无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线自组网方法，其特征在于，包括：
无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则；
无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令；
所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在所述规划的时隙周期执行相应的数据交换规则；
无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点。


2.如权利要求1所述的无线自组网方法，其特征在于，所述无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则，包括：
所述无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则。


3.如权利要求2所述的无线自组网方法，其特征在于，所述无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，包括：
所述无线访问接入点采用一个无线访问接入点管理同频段下的无线节点和不同的无线访问接入点管理不同频段下的无线节点的形式对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙。


4.如权利要求1所述的无线自组网方法，其特征在于，所述无线访问接入点包括中央处理器、一Sub-1GHz无线模块和另一Sub-1GHz无线模块；所述中央处理器，用于控制所述一Sub-1GHz无线模块、所述Sub-1GHz另一无线模块进行无线通信，所述一Sub-1GHz无线模块，用于根据所述中央处理器的控制，负责网络数据的交互，所述另一Sub-1GHz无线模块，用于根据所述中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线访问接入点而发起的通信。


5.如权利要求1所述的无线自组网方法，其特征在于，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，包括：
所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是脱网状态时，主动发起无线访问接入点发现指令，在有无线访问接入点响应所述发现指令时，对所述响应的无线访问接入点所在的网络发起入网申请。


6.如权利要求5所述的无线自组网方法，其特征在于，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，包括：
所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是在线状态时，无线节点主动发起署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，通过其它无线访问接入点APn响应所述询问指令，和提取无线节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：林仕高，王周英，
申请(专利权)人：广州布塔智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44