Ad-HOC自组网系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种Ad‑HOC自组网系统及方法，Ad‑HOC自组网系统中包括：主机和多个节点模块。每个节点模块与所述主机均进行无线通信，其中，所述主机用于向所述节点模块发送配置文件，所述节点模块用于在接收到所述配置文件后，读取并存储所述配置文件中的网络组号信息以及跳频参数信息，还用于根据所述网络组号信息以及所述跳频参数信息来设置所述节点模块自身的网络组号以及无线通信频率。该Ad‑HOC自组网系统及方法能够保证远距离传输时的多节点模块的信号数据准确性和传输及时性。

【技术实现步骤摘要】
Ad-HOC自组网系统及方法
本专利技术是关于物联网
，特别是关于一种Ad-HOC自组网系统及方法。
技术介绍
无线自组网是由一组带有无线收发装置的可移动节点所组成的一个临时性多跳自治系统，它不依赖于预设的基础设施，具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，在军事方面和民事方面和民用方面都具有广阔的应用前景，是目前网络研究中的热点问题。在近年来的技术发展过程中，使用比较广泛的有Zigbee无线自组网技术。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，Zigbee无线自组网技术的硬件成本高、通信稳定性差、缺少与互联网直接沟通等缺点一直是Zigbee技术发展的瓶颈。目前国内Zigbee技术主要采用ISM频段中的2.5G频率，其衍射能力弱，穿墙能力弱。家居环境中，即使是一扇门，一扇窗，一堵非承重墙，也会让信号大打折扣。有些厂家会使用射频功放，对2.5G信号进行放大，但是这样会造成额外的辐射污染，同时也和Zigbee低功耗、节能的初衷背道而驰。其次，使用Zigbee协议栈进行应用开发需有一定的技术基础，开发难度高也是Zigbee技术大面积落地的技术门槛。再者，Zigbee技术的自组网系统需要在程序代码中言明网络组号和信道号，不利于硬件的二次复用。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Ad-HOC自组网系统及方法，其能够保证远距离传输时的多节点模块的信号数据准确性和传输及时性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种Ad-HOC自组网系统，其包括：主机和多个节点模块。每个节点模块与所述主机均进行无线通信，其中，所述主机用于向所述节点模块发送配置文件，所述节点模块用于在接收到所述配置文件后，读取并存储所述配置文件中的网络组号信息以及跳频参数信息，还用于根据所述网络组号信息以及所述跳频参数信息来设置所述节点模块自身的网络组号以及无线通信频率。在本专利技术的一实施方式中，所述主机还用于与同一无线通信频率下的每个节点模块分别进行建立点对点的通信。在本专利技术的一实施方式中，所述主机与所述节点模块建立点对点通信包括：所述主机与所述节点模块之间通过两次握手，互相交换并保存地址。在本专利技术的一实施方式中，所述Ad-HOC自组网系统还包括：服务器和终端应用程序。服务器与所述主机之间通过MQTT标准通信协议(消息队列遥测传输协议)进行有线通信或无线通信。终端应用程序与所述服务器之间通过MQTT标准通信协议进行有线通信或无线通信，所述终端应用程序用于通过服务器向所述主机发送控制命令。在本专利技术的一实施方式中，所述节点模块包括：第一单片机、第二单片机以及传输模块。第一单片机用于通过传感器单元采集物理变量的数据。第二单片机与所述第一单片机相连，用于控制所述物理变量的数据的接收以及发送，其中所述第二单片机中，通过软件配置的方式设置了多个物理变量的存储空间，每个物理变量的存储空间用于存储物理变量的类型以及采集的所述物理变量的数据，并且每个物理变量的存储空间被配置索引号。传输模块与所述第二单片机相连，用于接收所述第二单片机发送的所述物理变量的数据，并将所述物理变量的数据、该物理变量对应的存储空间的索引号以及节点模块的地址信息发送至所述主机，其中，所述节点模块的地址信息是所述节点模块根据网络组号来设定的。基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供了一种Ad-HOC自组网方法，其包括：节点模块上电后读取存储器中的信息；若读取到网络组号信息以及跳频参数信息，则根据所述网络组号信息以及所述跳频参数信息来设置所述节点模块自身的网络组号以及无线通信频率，其中，所述网络组号信息以及跳频参数信息是主机通过无线通信的方式下发给所述节点模块的。在本专利技术的一实施方式中，所述Ad-HOC自组网方法还包括：若所述节点模块没有读取到所述网络组号信息以及跳频参数信息，则保持接收状态；当读取到所述网络组号信息以及跳频参数信息时，则根据所述网络组号信息以及所述跳频参数信息来设置所述节点模块自身的网络组号以及无线通信频率；所述节点模块进行自动重启。在本专利技术的一实施方式中，所述Ad-HOC自组网方法还包括：所述节点模块若读取到主机绑定信息，则与所述主机绑定信息中的主机建立点对点通信，其中，所述主机绑定信息是所述主机通过无线通信的方式下发给所述节点模块的，并且所述主机绑定信息中的主机与所述节点模块的无线通信频率相同。在本专利技术的一实施方式中，所述Ad-HOC自组网方法还包括：所述节点模块若没有读取到主机绑定信息，则保持接收状态；当读取到所述主机绑定信息后，则与所述主机绑定信息中的主机建立点对点通信；所述节点模块进行自动重启。在本专利技术的一实施方式中，所述Ad-HOC自组网方法还包括：终端应用程序通过MQTT标准通信协议向所述主机发送控制命令，其中，所述控制命令用于读取所述节点模块的物理变量；所述主机根据所述控制命令生成配置文件，通过无线通信的方式下发给所述节点模块，其中，所述配置文件中包括待读取的节点模块的地址信息以及物理变量的索引号；所述节点模块读取到所述配置文件后，根据所述待读取的节点模块的地址信息以及物理变量的索引号读取该物理变量的数据；所述节点模块将该物理变量的数据发送给所述主机；所述主机将该物理变量的数据返回给所述终端应用程序。与现有技术相比，根据本专利技术的Ad-HOC自组网系统及方法，通过主机向节点模块下发跳频参数信息以及网络组号信息，节点模块可以设置跳频以及自身的网络组号，以跳频加网络组号的方式，在硬件和软件上形成了无线信号的隔离，弥补了目前无线数据传输距离过短和穿透性不强的缺点，保证了远距离传输时多节点模块的信号数据准确性和传输及时性。并且，在优选的实施方式中，采用灵活自适应平台方式，一次开发可应用到不同实际场景，扩大设施设备使用范围，降低应用者使用门槛，对无线传感网络技术的普及、发展产生一定的促进作用。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的Ad-HOC自组网系统的组成；图2是根据本专利技术又一实施方式的Ad-HOC自组网系统的组成；图3是根据本专利技术一实施方式的Ad-HOC自组网方法的步骤组成。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。图1是根据本专利技术一实施方式的Ad-HOC自组网系统，该系统包括：主机10、多个节点模块11。主机10可以通过RF433M无线通信方式连接到各个节点模块11。主机10用于向节点模块11发送配置文件，节点模块11用于在接收到配置文件后，读取并存储配置文件中的网络组号信息以及跳频参数信息，还用于根据网络组号信息以及跳频参数信息来设置节点模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ad-HOC自组网系统，其特征在于，包括：/n主机；以及/n多个节点模块，每个节点模块与所述主机均进行无线通信，/n其中，所述主机用于向所述节点模块发送配置文件，所述节点模块用于在接收到所述配置文件后，读取并存储所述配置文件中的网络组号信息以及跳频参数信息，还用于根据所述网络组号信息以及所述跳频参数信息来设置所述节点模块自身的网络组号以及无线通信频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种Ad-HOC自组网系统，其特征在于，包括：
主机；以及
多个节点模块，每个节点模块与所述主机均进行无线通信，
其中，所述主机用于向所述节点模块发送配置文件，所述节点模块用于在接收到所述配置文件后，读取并存储所述配置文件中的网络组号信息以及跳频参数信息，还用于根据所述网络组号信息以及所述跳频参数信息来设置所述节点模块自身的网络组号以及无线通信频率。


2.如权利要求1所述的Ad-HOC自组网系统，其特征在于，所述主机还用于与同一无线通信频率下的每个节点模块分别进行建立点对点的通信。


3.如权利要求2所述的Ad-HOC自组网系统，其特征在于，所述主机与所述节点模块建立点对点通信包括：
所述主机与所述节点模块之间通过两次握手，互相交换并保存地址。


4.如权利要求1所述的Ad-HOC自组网系统，其特征在于，所述Ad-HOC自组网系统还包括：
服务器，与所述主机之间通过MQTT标准通信协议进行有线通信或无线通信；
终端应用程序，与所述服务器之间通过MQTT标准通信协议进行有线通信或无线通信，所述终端应用程序用于通过服务器向所述主机发送控制命令。


5.如权利要求1所述的Ad-HOC自组网系统，其特征在于，所述节点模块包括：
第一单片机，用于通过传感器单元采集物理变量的数据；
第二单片机，与所述第一单片机相连，用于控制所述物理变量的数据的接收以及发送，其中所述第二单片机中，通过软件配置的方式设置了多个物理变量的存储空间，每个物理变量的存储空间用于存储物理变量的类型以及采集的所述物理变量的数据，并且每个物理变量的存储空间被配置索引号；
传输模块，与所述第二单片机相连，用于接收所述第二单片机发送的所述物理变量的数据，并将所述物理变量的数据、该物理变量对应的存储空间的索引号以及节点模块的地址信息发送至所述主机，其中，所述节点模块的地址信息是所述节点模块根据网络组号来设定的。


6.一种Ad-HOC自组网方法，其特征在于，包括：
节点模块上电后读取存储器中的信息；以及
若...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世彤，张杰，
申请(专利权)人：吉林省科学技术信息研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22