一种多信道分时无线组网方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多信道分时无线组网方法及系统，该多信道分时无线组网系统包括网关和多个传感终端，网关和多个传感终端之间采用无线通信；传感终端具备一个无线模块，传感终端通过切换工作频率的方式，能够在三个不同频率的信道之间切换，三个不同频率的信道分别为入网信道、轮询信道、事件信道。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术通过各个传感终端主动向网关发送入网请求，自动完成传感终端接入网关的工作，减少了现场调试的工作量。传感终端通过对被监测对象的特征状态的计算和分析，进行故障或者危险预警，并通过事件信道将预警信息上送给网关，减少传输数据量的同时，避免网关进行大规模的数据处理和分析，提升整体的系统响应实时性和系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多信道分时无线组网方法及系统
本专利技术涉及物联网
，尤其涉及一种多信道分时无线组网方法及系统。
技术介绍
在物联网传感系统中，网关作为中心节点采集各传感终端的数据。通常网关采用轮循采集的方式，依次采集各传感终端的状态数据，并根据传感终端的状态，进行故障或危险预警。随着传感终端数量的增长，这种方式面对多个方面的问题和挑战。第1，传感终端数量增加将使得轮询周期也增长，以至于无法满足预警系统实时性、可靠性的要求。第2，种类不同的传感器在接入网关前，需要在网关上设置大量的采集参数才能将传感器一一接入，这给现场调试带来了巨大困难。第3，传感器数量的增长使得网关的数据处理负荷也会增加，最终也影响系统的实时性。目前解决系统实时性问题的一种方式是采用传感终端数据主动上送到网关的方式。但是对于单信道网络，同一时刻只允许一个节点发送数据，否则会发生数据碰撞导致数据收发异常甚至网络瘫痪。另外一种方式是采用多个网关同时采集，即将一张大无线网络拆分成几个小无线网络。每个小无线网络中包含一个网关，每个网络都工作在不同的频点以避免网络干扰。但实际应用中，增加网关会带来系统成本上升的同时，现场调试复杂程度和工作量也进一步增加。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多信道分时无线组网方法及系统，可以实现高的系统实时性及现场调试便捷性，提高系统的稳定性和可靠性。本专利技术提供了一种多信道分时无线组网系统，包括网关和多个传感终端，所述网关和多个传感终端之间采用无线通信；所述传感终端具备一个无线模块，所述传感终端通过切换工作频率的方式，能够在三个不同频率的信道之间切换，三个不同频率的信道分别为入网信道、轮询信道、事件信道；所述网关包含三个或三个以上的无线模块，其中一个无线模块工作在入网信道、另一个工作在事件信道、其余无线模块工作在轮询信道；网关在启动后，扫描周边的无线信道占用情况，为事件信道和轮询信道分配空闲的工作频点；传感终端通过入网信道向网关发送入网请求，传感终端通过事件信道向网关发送事件信息；传感终端对被监测对象的实时特征状态进行测量，并将测量结果保存，用于进行故障或者危险分析。作为本专利技术的进一步改进，所述传感终端具备唯一的传感终端识别号，所述传感终端在未入网状态时，定时通过入网信道向所述网关发送入网请求，入网请求信息包括传感终端型号、传感终端识别号；网关在检测到传感终端入网后，即开始启动轮询信道对所有的已经入网的传感终端进行轮询数据采集，同时开启事件信道；当传感终端有预警事件上送时候，无线模块切换到事件信道，将故障或者危险预警事件通过事件信道上传给网关；所述传感终端上电后，延时一段时间再发送入网信息；所述网关在入网信道接收到所述传感终端的入网请求后，通过入网信道向所述网关回复接受入网或者拒绝入网的应答信息；如果网关有多个轮询信道，则根据传感终端的入网顺序，将传感终端均匀的分配在各轮询信道上。作为本专利技术的进一步改进，所述网关接受入网应答信息包括传感终端识别号、轮询信道的工作频点信息、事件信道的工作频点信息、以及接受入网代号信息；拒绝入网应答信息包括传感终端识别号和拒绝入网代号信息；传感终端在接收到网关入网应答后，记录所分配的轮询信道和事件信道，将工作状态从未入网切换到已入网，并且将无线模块的工作频点切换到轮询信道上，轮询信道的频率为接受入网应答中的工作频点信息，当所述传感终端有预警事件上送时候，无线模块切换到事件信道发送事件信息，传感终端通过事件信道将事件信息发送完成后，传感终端切换回轮询信道；网关在事件信道收到传感终端的事件信息后，将通过传感终端所对应的轮询信道返回事件确认信息。作为本专利技术的进一步改进，所述网关在检测到所述传感终端入网后，即开始启动轮询信道对所有的已经入网的传感终端进行轮询数据采集，同时开启事件信道，监听传感终端主动上送的事件信息；当所述传感终端有预警事件上送时候，无线模块切换到事件信道，将故障或者危险预警事件通过事件信道上传给所述网关，事件信息包括所述传感终端识别号、事件代号、事件编号、被监测对象的特征状态信息；所述网关通过事件信道接收到所述传感终端发送的事件信息后，暂停轮询信道上的轮询采集，通过轮询信道发送事件确认信息，事件确认信息包含传感终端识别号、事件编号；所述网关完成事件确认信息发送后，继续在轮询信道上进行轮询采集；传感终端通过对被监测对象的实时特征状态及历史特征状态，通过阈值分析或者数据趋势分析方式，形成故障或者危险预警事件，并将事件信息存储在记录模块中；传感终端的被监测对象的实时特征状态记录会带上相应的记录时标信息；传感终端发送的入网信息采用加密和身份认证技术，保证数据上传的安全性和私密性。作为本专利技术的进一步改进，所述传感终端包括：测量模块：用于测量被监测对象的实时特征状态，监测对象的实时特征状态用于对被监测对象进行故障或危险预警；记录模块：用于存储被监测对象的实时特征状态数据；预警模块：用于分析被监测对象的历史状态特征数据，进行故障或者危险预警；无线通信模块：无线通信模块工作在入网信道、轮询信道和事件信道；用于传输入网信息、事件信息；在收到网关轮询采集请求时，将被监测对象的实时特征状态发送给网关；显示模块：用于显示传感终端的工作状态；参数设置模块：用于对传感终端进行参数整定。本专利技术还提供了一种多信道分时无线组网方法，包括如下步骤：步骤S1：传感终端将无线模块切换到入网信道，并向网关发送入网请求，网关接收到传感终端的入网请求后，通过入网信道回复入网应答信息；步骤S2：传感终端在接收到网关入网应答信息后，记录所分配的轮询信道和事件信道，并且将无线模块的工作频点切换到轮询信道上，准备接受网关的轮询请求，从而完成入网动作；步骤S3：传感终端在完成入网后，开始定时测量被监测对象的实时特征状态，并将实时特征状态存储在记录模块中，所述被监测对象的实时特征状态记录会带上相应的记录时标信息；步骤S4：传感终端收到网关的轮询请求后，根据网关的具体请求内容，回复被监测对象的实时特征状态；步骤S5：传感终端通过对被监测对象的实时特征状态及历史特征状态，并通过阈值分析或者数据趋势分析方式，形成故障或者危险预警事件，并将事件信息存储在记录模块中；步骤S6：传感终端将无线模块的工作频点切换到事件信道上，并通过事件信道将故障或者危险预警事件发送给网关；步骤S7：故障或者危险预警事件发送完成后，传感终端切换回轮询信道，等待网关的事件确认信息。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤S1中，入网请求信息包括传感终端型号、传感终端识别号，网关回复的入网应答信息包含传感终端识别号、轮询信道的工作频点信息、事件信道的工作频点信息、以及接受入网代号信息。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤S1中，如果网关有多个轮询信道，则根据传感终端的入网顺序，将传感终端均匀的分配在各轮询信道上；在所述步骤S1中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多信道分时无线组网系统，其特征在于，包括网关和多个传感终端，所述网关和多个传感终端之间采用无线通信；/n所述传感终端具备一个无线模块，所述传感终端通过切换工作频率的方式，能够在三个不同频率的信道之间切换，三个不同频率的信道分别为入网信道、轮询信道、事件信道；/n所述网关包含三个或三个以上的无线模块，其中一个无线模块工作在入网信道、另一个工作在事件信道、其余无线模块工作在轮询信道；/n网关在启动后，扫描周边的无线信道占用情况，为事件信道和轮询信道分配空闲的工作频点；/n传感终端通过入网信道向网关发送入网请求，传感终端通过事件信道向网关发送事件信息；/n传感终端对被监测对象的实时特征状态进行测量，并将测量结果保存，用于进行故障或者危险分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种多信道分时无线组网系统，其特征在于，包括网关和多个传感终端，所述网关和多个传感终端之间采用无线通信；
所述传感终端具备一个无线模块，所述传感终端通过切换工作频率的方式，能够在三个不同频率的信道之间切换，三个不同频率的信道分别为入网信道、轮询信道、事件信道；
所述网关包含三个或三个以上的无线模块，其中一个无线模块工作在入网信道、另一个工作在事件信道、其余无线模块工作在轮询信道；
网关在启动后，扫描周边的无线信道占用情况，为事件信道和轮询信道分配空闲的工作频点；
传感终端通过入网信道向网关发送入网请求，传感终端通过事件信道向网关发送事件信息；
传感终端对被监测对象的实时特征状态进行测量，并将测量结果保存，用于进行故障或者危险分析。


2.根据权利要求1所述的多信道分时无线组网系统，其特征在于，所述传感终端具备唯一的传感终端识别号，所述传感终端在未入网状态时，定时通过入网信道向所述网关发送入网请求，入网请求信息包括传感终端型号、传感终端识别号；网关在检测到传感终端入网后，即开始启动轮询信道对所有的已经入网的传感终端进行轮询数据采集，同时开启事件信道；当传感终端有预警事件上送时候，无线模块切换到事件信道，将故障或者危险预警事件通过事件信道上传给网关；
所述传感终端上电后，延时一段时间再发送入网信息；所述网关在入网信道接收到所述传感终端的入网请求后，通过入网信道向所述网关回复接受入网或者拒绝入网的应答信息；如果网关有多个轮询信道，则根据传感终端的入网顺序，将传感终端均匀的分配在各轮询信道上。


3.根据权利要求2所述的多信道分时无线组网系统，其特征在于，所述网关接受入网应答信息包括传感终端识别号、轮询信道的工作频点信息、事件信道的工作频点信息、以及接受入网代号信息；拒绝入网应答信息包括传感终端识别号和拒绝入网代号信息；传感终端在接收到网关入网应答后，记录所分配的轮询信道和事件信道，将工作状态从未入网切换到已入网，并且将无线模块的工作频点切换到轮询信道上，轮询信道的频率为接受入网应答中的工作频点信息，当所述传感终端有预警事件上送时候，无线模块切换到事件信道发送事件信息，传感终端通过事件信道将事件信息发送完成后，传感终端切换回轮询信道；网关在事件信道收到传感终端的事件信息后，将通过传感终端所对应的轮询信道返回事件确认信息。


4.根据权利要求3所述的多信道分时无线组网系统，其特征在于，所述网关在检测到所述传感终端入网后，即开始启动轮询信道对所有的已经入网的传感终端进行轮询数据采集，同时开启事件信道，监听传感终端主动上送的事件信息；当所述传感终端有预警事件上送时候，无线模块切换到事件信道，将故障或者危险预警事件通过事件信道上传给所述网关，事件信息包括所述传感终端识别号、事件代号、事件编号、被监测对象的特征状态信息；
所述网关通过事件信道接收到所述传感终端发送的事件信息后，暂停轮询信道上的轮询采集，通过轮询信道发送事件确认信息，事件确认信息包含传感终端识别号、事件编号；所述网关完成事件确认信息发送后，继续在轮询信道上进行轮询采集；
传感终端通过对被监测对象的实时特征状态及历史特征状态，通过阈值分析或者数据趋势分析方式，形成故障或者危险预警事件，并将事件信息存储在记录模块中；
传感终端的被监测对象的实时特征状态记录会带上相应的记录时标信息；传感终端发送的入网信息采用加密和身份认证技术，保证数据上传的安全性和私密性。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，严伟诚，曾伟，杨慧杰，吴国辉，邓金龙，谢若冰，李华彬，彭渝锋，张倩，武文兰，刘懿佳，陈立波，郑必龙，邓小清，
申请(专利权)人：深圳市中电软件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44