无线Mesh网络系统及连接方法、传感数据的传输结构技术方案

本申请提供一种无线Mesh网络系统、无线Mesh网络系统的连接方法及传感数据的传输结构。无线Mesh网络系统包括：数据中心层，包括服务器；骨干网络层，包括彼此无线互联的Mesh网关及多个Mesh路由器，Mesh网关通过互联网与数据中心层通信连接；及客户端节点层，客户端节点层包括多个节点，至少一个节点与Mesh路由器无线通信连接，节点用于获取传感数据；其中，骨干网络层从客户端节点层获取传感数据，并将传感数据传输至数据中心层的服务器。本申请的无线Mesh网络系统能够实现传感数据的远距离传输，骨干网络层中存在多条由Mesh网关及Mesh路由器组成的无线传输链路，数据传输的可靠性高，客户端节点层的拓扑结构可以根据应用场景进行调整，具有较好的拓展性。具有较好的拓展性。具有较好的拓展性。

【技术实现步骤摘要】
无线Mesh网络系统及连接方法、传感数据的传输结构


[0001]本申请涉及电力通信系统领域，更具体而言，涉及一种无线Mesh网络系统、无线Mesh网络系统的连接方法及传感数据的传输结构。

技术介绍

[0002]电力设备呈现指数级增长，人们迫切需要在更多地方部署电力设备并得到质量更佳的网络。电力设备部署的场景较为复杂，面临着墙体隔绝信号、设备距离跨度大等问题，对网络系统的质量有较高需求。

技术实现思路

[0003]本申请实施方式提供一种无线Mesh网络系统，适用于各种复杂的电力应用场景。
[0004]本申请实施方式提供的无线Mesh网络系统包括：数据中心层，包括服务器；骨干网络层，包括彼此无线互联的Mesh网关及多个Mesh路由器，所述Mesh网关通过互联网与所述数据中心层通信连接；及客户端节点层，所述客户端节点层包括多个节点，至少一个所述节点与所述Mesh路由器无线通信连接，所述节点用于获取传感数据；其中，所述骨干网络层从所述客户端节点层获取所述传感数据，并将所述传感数据传输至所述数据中心层的所述服务器。
[0005]在某些实施方式中，每个所述节点与通信范围内的一个所述Mesh路由器无线通信连接以将所述传感数据传输至所述骨干网络层。(对应图2骨干直连型)
[0006]在某些实施方式中，多个所述节点之间无线通信连接，每个所述节点均能够与所述Mesh路由器无线通信连接，及转发其他所述节点的所述传感数据。(对应图3平面型)
[0007]在某些实施方式中，所述客户端节点层包括多个节点簇，每个所述节点簇的通信频率相同，每个中所述节点簇的多个所述节点包括：通信节点，用于与其他所述节点簇的所述通信节点通信连接；簇首节点，与所述通信节点通信连接，并与所述Mesh路由器无线通信连接；及多个成员节点，分别与所述簇首节点通信连接，用于获取所述传感数据；其中，所述簇首节点用于转发不同的所述成员节点之间的传感数据。
[0008]在某些实施方式中，所述客户端节点层包括多个节点簇，每个所述节点簇中的多个所述节点包括：簇首节点，与其他所述节点簇的所述簇首节点以第一频率通信连接，并与所述Mesh路由器无线通信连接；多个成员节点，分别与所述簇首节点以第二频率通信连接，用于获取所述传感数据；其中，所述第一频率与所述第二频率不同，所述簇首节点用于转发不同的所述成员节点之间的传感数据，同一所述节点簇内的多个所述成员节点之间以所述第二频率通信连接。
[0009]在某些实施方式中，所述Mesh网关和/或所述Mesh路由器包括：主控芯片；网络通信模块，与所述主控芯片连接，用于连接互联网；第一射频模组，与所述主控芯片连接，用于传输无线信号以实现无线通信；及第一电源模块，分别与所述主控芯片、所述网络通信模块及所述第一射频模组连接以进行供电。
[0010]在某些实施方式中，所述主控芯片与所述网络通信模块之间通过第一UART接口连接，所述主控芯片与所述第一射频模组之间通过第一SPI接口连接；其中，在所述第一射频模组产生信号的情况下，所述第一SPI接口产生第一中断信号，所述主控芯片根据所述第一中断信号立即接收所述第一射频模组产生的信号；在所述网络通信模块产生信号的情况下，所述第一UART接口产生第二中断信号，所述主控芯片根据所述第二中断信号立即接收所述网络通信模块产生的信号。
[0011]在某些实施方式中，所述节点包括：控制芯片，与传感器连接，用于采集所述传感器的所述传感数据；第二射频模组，与所述控制芯片连接，用于传输无线信号以实现无线通信；及第二电源模块，分别与所述控制芯片及所述第二射频模组连接以进行供电。
[0012]在某些实施方式中，所述控制芯片与所述传感器之间通过第二UART接口连接，所述控制芯片与所述第二射频模组之间通过第二SPI接口连接；其中，在所述第二射频模组产生信号的情况下，所述第二SPI接口产生第三中断信号，所述控制芯片根据所述第三中断信号立即接收所述第二射频模组产生的信号；在所述传感器产生信号的情况下，所述第二UART接口产生第四中断信号，所述控制芯片根据所述第四中断信号立即接收所述传感器产生的信号。
[0013]在某些实施方式中，所述服务器包括：管理服务器，通过互联网与所述Mesh网关通信连接；及一个或多个业务服务器，与所述管理服务器通信连接，用于处理所述传感数据。
[0014]在某些实施方式中，所述管理服务器还用于：监听所述骨干网络层的所述Mesh网关和/或所述Mesh路由器，以及所述客户端节点层的所述节点加入无线Mesh网络的请求；及对所述骨干网络层和所述客户端节点层的数据进行转发和错误处理。
[0015]本申请实施方式提供一种传感数据的传输结构，包括：传感器，用于收集传感数据；及无线Mesh网络系统，所述无线Mesh网络系统包括：数据中心层，包括服务器；骨干网络层，包括彼此无线互联的Mesh网关及多个Mesh路由器，所述Mesh网关通过互联网与所述数据中心层通信连接；及客户端节点层，所述客户端节点层包括多个节点，至少一个所述节点与所述Mesh路由器无线通信连接，所述节点用于获取传感数据；其中，所述骨干网络层从所述客户端节点层获取所述传感数据，并将所述传感数据传输至所述数据中心层的所述服务器，所述无线Mesh网络系统的节点与所述传感器连接。
[0016]在某些实施方式中，所述传感器包括智能电表、Ⅱ型集中器、Ⅲ型集中器、变压器、智能水表、天燃气表、煤气表中的任意一种，所述传感数据包括抄表数据。
[0017]本申请实施方式提供一种无线Mesh网络系统的连接方法，其特征在于，所述无线Mesh网络系统包括：数据中心层，包括管理服务器；骨干网络层，包括彼此无线互联的Mesh网关及多个Mesh路由器，所述Mesh网关通过互联网与所述数据中心层通信连接；及客户端节点层，所述客户端节点层包括多个节点，至少一个所述节点与所述Mesh路由器无线通信连接，所述节点用于获取传感数据；其中，所述骨干网络层从所述客户端节点层获取所述传感数据，并将所述传感数据传输至所述数据中心层的所述服务器；所述无线Mesh网络系统的连接方法，包括：进行初始化；查找无线Mesh网络；在加入无线Mesh网络或未查找到无线Mesh网络的情况下，所述管理服务器监听所述无线Mesh网络中的所述Mesh路由器或所述Mesh网关的加入请求，及监听所述客户端节点层的所述节点的加入请求，获取监听情况；及根据所述监听情况进行数据的处理与转发，所述监听情况包括所述Mesh路由器或所述Mesh
网关的接口是否产生中断信号。
[0018]在某些实施方式中，所述连接方法还包括：在所述节点未加入所述Mesh路由器的情况下，等待预设时间后重新尝试加入；在所述节点加入所述Mesh路由器的情况下，所述管理服务器进入监听事件的循环，所述监听事件包括监听所述节点的接口是否产生中断信号；及根据所述监听事件进行数据的处理与转发。
[0019]在某些实施方式中，所述Mesh网关和/或所述Mesh路由器包括主控芯片、网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线Mesh网络系统，其特征在于，包括：数据中心层，包括服务器；骨干网络层，包括彼此无线互联的Mesh网关及多个Mesh路由器，所述Mesh网关通过互联网与所述数据中心层通信连接；及客户端节点层，所述客户端节点层包括多个节点，至少一个所述节点与所述Mesh路由器无线通信连接，所述节点用于获取传感数据；其中，所述骨干网络层从所述客户端节点层获取所述传感数据，并将所述传感数据传输至所述数据中心层的所述服务器。2.根据权利要求1所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，每个所述节点与通信范围内的一个所述Mesh路由器无线通信连接以将所述传感数据传输至所述骨干网络层。3.根据权利要求1所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，多个所述节点之间无线通信连接，每个所述节点均能够与所述Mesh路由器无线通信连接，及转发其他所述节点的所述传感数据。4.根据权利要求1所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，所述客户端节点层包括多个节点簇，每个所述节点簇的通信频率相同，每个中所述节点簇的多个所述节点包括：通信节点，用于与其他所述节点簇的所述通信节点通信连接；簇首节点，与所述通信节点通信连接，并与所述Mesh路由器无线通信连接；及多个成员节点，分别与所述簇首节点通信连接，用于获取所述传感数据；其中，所述簇首节点用于转发不同的所述成员节点之间的传感数据。5.根据权利要求1所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，所述客户端节点层包括多个节点簇，每个所述节点簇中的多个所述节点包括：簇首节点，与其他所述节点簇的所述簇首节点以第一频率通信连接，并与所述Mesh路由器无线通信连接；多个成员节点，分别与所述簇首节点以第二频率通信连接，用于获取所述传感数据；其中，所述第一频率与所述第二频率不同，所述簇首节点用于转发不同的所述成员节点之间的传感数据，同一所述节点簇内的多个所述成员节点之间以所述第二频率通信连接。6.根据权利要求1
‑
5任意一项所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，所述Mesh网关和/或所述Mesh路由器包括：主控芯片；网络通信模块，与所述主控芯片连接，用于连接互联网；第一射频模组，与所述主控芯片连接，用于传输无线信号以实现无线通信；及第一电源模块，分别与所述主控芯片、所述网络通信模块及所述第一射频模组连接以进行供电。7.根据权利要求6所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，所述主控芯片与所述网络通信模块之间通过第一UART接口连接，所述主控芯片与所述第一射频模组之间通过第一SPI接口连接；其中，在所述第一射频模组产生信号的情况下，所述第一SPI接口产生第一中断信号，所述主控芯片根据所述第一中断信号立即接收所述第一射频模组产生的信号；
在所述网络通信模块产生信号的情况下，所述第一UART接口产生第二中断信号，所述主控芯片根据所述第二中断信号立即接收所述网络通信模块产生的信号。8.根据权利要求1
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5任意一项所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，所述节点包括：控制芯片，与传感器连接，用于采集所述传感器的所述传感数据；第二射频模组，与所述控制芯片连接，用于传输无线信号以实现无线通信；及第二电源模块，分别与所述控制芯片及所述第二射频模组连接以进行供电。9.根据权利要求8所述的无线Mesh网络系统，其特征在于，所述控制芯片与所述传感器之间通过第二UART接口连接，所述控制芯片与所述第二射频模组之间通过第二SPI接口连接；其中，在所述第二射频模组产生信号的情况下，所述第二SPI接口产生第三中断信号，所述控制芯片根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕊，胡毅，赵旭，赵东艳，黄其华，丘四海，危炜，宋波，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：