自适应调整网络组态的方法、节点设备和存储介质技术

本发明专利技术提供了一种自适应调整网络组态的方法、节点设备和计算机可读存储介质。该方法包括：在一个或多个通信周期的周期时间段期间，监听多个节点设备的多个周期报文；基于多个周期报文中的地址信息确定网络中是否存在空闲地址；响应于确定网络中存在空闲地址，以空闲地址作为临时地址向多个节点设备中的主时钟设备发送地址声明报文，地址声明报文包括临时地址；确定是否从主时钟设备接收到指示允许临时地址作为节点设备的地址的地址响应报文；以及响应于确定从主时钟设备接收到地址响应报文，将临时地址配置为节点设备的地址。将临时地址配置为节点设备的地址。将临时地址配置为节点设备的地址。

【技术实现步骤摘要】
自适应调整网络组态的方法、节点设备和存储介质


[0001]本专利技术概括而言涉及通信领域，更具体地，涉及一种自适应调整网络组态的方法、节点设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在工控领域中，网络组态是指网络的各种配置。当前，网络通常采用令牌、轮询、时分复用等方式控制各个组成部分进行数据通信。例如，令牌协议要求存在一个令牌管理节点负责令牌的产生与分发，当令牌发送后没有节点持有令牌时，系统需要等待超时，由令牌管理节点重新生成令牌。在这种控制方式中，系统需要花费大量时间用于令牌发送和令牌等待，总线利用率较低。当系统中需要上线新的节点或者已有节点的报文数据长度需要更改时，往往需要停止系统工作，人工重新配置网络组态，过程复杂且耗时漫长。
[0003]此外，在一些网络自组网方法中，通常采用主节点或监视节点向新上线的设备分配周期时间段内的时间片以用于该新设备发送其周期报文。这种自组网方法抗干扰性差，如果主节点或监视节点损坏则将丧失自组网功能，并且这种自组网方式不支持已工作的节点动态更改周期数据长度。

技术实现思路

[0004]针对上述问题中的至少一个，本专利技术提供了一种自适应调整网络组态的方案，其中想要新加入网络的节点设备可以通过监听网络中的各个节点设备的周期报文来自适应地确定其网络地址和/或发送其周期报文的周期时间片。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种自适应调整网络组态的方法。所述网络包括多个节点设备。所述方法包括，由所述网络之外的一个节点设备：在所述多个节点设备的一个或多个通信周期的周期时间段期间，监听所述多个节点设备的多个周期报文；基于所述多个周期报文中的地址信息确定所述网络中是否存在空闲地址；响应于确定所述网络中存在空闲地址，以所述空闲地址作为临时地址向所述多个节点设备中的主时钟设备发送地址声明报文，所述地址声明报文包括所述临时地址；确定是否从所述主时钟设备接收到指示允许所述临时地址作为所述节点设备的地址的地址响应报文；以及响应于确定从所述主时钟设备接收到所述地址响应报文，将所述临时地址配置为所述节点设备的地址。
[0006]在一些实施例中，发送地址声明报文包括：响应于确定所述网络中存在多个空闲地址，以所述多个空闲地址中优先级最高的空闲地址作为所述临时地址发送所述地址声明报文。
[0007]在一些实施例中，该方法还包括：基于所述多个周期报文在所述节点设备的收发时刻确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片；确定所述至少一个空闲周期时间片中是否存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片；响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中不存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片，确定周期时间调整量并且向所述多个节点设备发送周期长度调整报文，所述周期长度调整报文
包括所述周期时间调整量；以及响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片，向所述主时钟设备发送周期调度声明报文，所述周期调度声明报文包括所述空闲周期时间片。
[0008]在一些实施例中，确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片包括：对于所述多个周期报文中的第一个周期报文，基于所述第一个周期报文的接收时刻和所述周期时间段的开始时刻之间的差值确定一个空闲周期时间片。
[0009]在一些实施例中，确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片包括：对于所述多个周期报文中的最后一个周期报文，基于所述最后一个周期报文的转发截止时刻和所述周期时间段的结束时刻之间的差值确定一个空闲周期时间片。
[0010]在一些实施例中，该方法还包括：确定是否从所述主时钟设备接收到指示允许所述空闲周期时间片作为所述节点设备的周期时间片的周期调度响应报文；以及响应于确定从所述主时钟设备接收到所述周期调度响应报文，将所述空闲周期时间片配置为所述节点设备的周期时间片。
[0011]在一些实施例中，向所述主时钟设备发送周期调度声明报文包括：响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中存在满足所述节点设备所需要的时间片的多个空闲周期时间片，向所述主时钟设备发送周期调度声明报文，所述周期调度声明报文包括所述多个空闲周期时间片中优先级最高的空闲周期时间片。
[0012]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种节点设备，包括：处理器和存储器，所述存储器包括可由所述处理器运行的指令，所述处理器被配置为使得所述节点设备执行如上所述的任一方法。
[0013]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序代码，该计算机程序代码在被运行时执行如上所述的方法。
附图说明
[0014]通过参考下列附图所给出的本专利技术的具体实施方式的描述，将更好地理解本专利技术，并且本专利技术的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。
[0015]图1示出了根据本专利技术的实施例的示例性网络的示意图。
[0016]图2示出了根据本专利技术实施例的网络的通信周期的示意图。
[0017]图3示出了根据本专利技术的一些实施例的自适应调整网络组态的方法的流程图。
[0018]图4示出了根据本专利技术实施例的包含新加入的节点设备的网络的示意图。
[0019]图5示出了根据本专利技术实施例的图1所示的网络中的多个节点设备的周期报文的收发时序图。
[0020]图6示出了节点设备发出的各个周期报文在新加入的节点设备处的简化的收发时序图。
[0021]图7示出了适合实现本公开的实施例的节点设备的方框图。
具体实施方式
[0022]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方
式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0023]在下文的描述中，出于说明各种专利技术的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种专利技术实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
[0024]除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。
[0025]在整个说明书中对“一个实施例”或“一些实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一些实施例”中的出现不一定全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
[0026]此外，说明书和权利要求中所用的第一、第二、第三等术语，仅仅出于描述清楚起见来区分各个对象，而并不限定其所描述的对象的大小或其他顺序等，除非另有说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应调整网络组态的方法，所述网络包括多个节点设备，所述方法包括，由所述网络之外的一个节点设备：在所述多个节点设备的一个或多个通信周期的周期时间段期间，监听所述多个节点设备的多个周期报文；基于所述多个周期报文中的地址信息确定所述网络中是否存在空闲地址；响应于确定所述网络中存在空闲地址，以所述空闲地址作为临时地址向所述多个节点设备中的主时钟设备发送地址声明报文，所述地址声明报文包括所述临时地址；确定是否从所述主时钟设备接收到指示允许所述临时地址作为所述节点设备的地址的地址响应报文；以及响应于确定从所述主时钟设备接收到所述地址响应报文，将所述临时地址配置为所述节点设备的地址。2.如权利要求1所述的方法，其中发送地址声明报文包括：响应于确定所述网络中存在多个空闲地址，以所述多个空闲地址中优先级最高的空闲地址作为所述临时地址发送所述地址声明报文。3.如权利要求1所述的方法，还包括：基于所述多个周期报文在所述节点设备的收发时刻确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片；确定所述至少一个空闲周期时间片中是否存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片；响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中不存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片，确定周期时间调整量并且向所述多个节点设备发送周期长度调整报文，所述周期长度调整报文包括所述周期时间调整量；以及响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片，向所述主时钟设备发送周期调度声明报文，所述周期调度声明报文包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建飞，苏梦鸻，李红波，王迎，
申请(专利权)人：浙江国利信安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：