一种WiFiMesh的数据组网模式制造技术

本发明专利技术涉及物联网技术领域，具体地，本发明专利技术涉及一种WiFiMesh的数据组网模式。一种WiFiMesh的数据组网模式，包括网络端、网关端、若干WiFiMesh组网端，所述网络端与网关端之间通过传输协议连接，所述网关端与若干WiFi Mesh组网端之间通过WiFi接入协议连接；所述WiFiMesh组网端，符合所述WiFiMesh组网标准的待组网Mesh网络，所述WiFiMesh组网端包括WiFi根节点、若干WiFi节点；WiFi根节点，选择与所述网关端最近的网关作为第二层网络组网的WiFi根节点；WiFi节点，为WiFi根节点下接入的若干层WiFiMesh组网端组网的WiFi节点。同现有技术相比，本发明专利技术具备以下优点：该组网模式中借用了WiFi标准中的probrequest信号，WiFiMesh组网端中每个结点通过probrequest发送数据，其他结点通过抓取空中报文，接收数据包进行管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种WiFi Mesh的数据组网模式


[0001]本专利技术涉及物联网
，具体地，本专利技术涉及一种WiFi Mesh的数据组网模式。

技术介绍

[0002]时至今日，随着互联网应用的拓展和延伸，物联网产业也得到了极大发展，特别是在以5G为代表的新一代信息技术的加持下，一大批以智慧农业、智慧健康、智慧物流、工业互联网、智慧零售为代表的新模式、新业务接连涌现，万物智能互联的大门向我们正式开启，人们生活、办公、出行方式也再次迎来了翻天覆地的变化。
[0003]从应用领域来说，今天的物联网大致可分为消费级物联网和工业级物联网，前者包含一些我们熟悉的智能家居、共享单车或者智能穿戴等等，后者主要涉及一些制造业、运输业、建筑业等具有成熟商业模式的行业。伴随着5G、AI、大数据等新一代信息技术的飞跃式提升，物联网也迎来了新的发展契机。
[0004]智能家居一般都包含单路或多路智能开关、智能通断器、智能遥控器、智能网关、智能语音等设备，一般组网设备数量在几个到几十个之间，工程安装和组网调试工作量都比较大。WiFi在物联网领域的应用，具有入网方便相对与BLE、zigbee、应用开发方便、成本低相对于4G/Cat 1的优点，但也存在连接网关路由器的可带的接入数量有限，无法作为整个物联网的接入端；且路由器的接入数量过多时影响网络的稳定性；WiFi之间组网距离有限；当物联网的节点数量过多时，由于网络编码地址的问题，导致网络管理会很复杂。
[0005]因此，需要一种WiFi Mesh的数据组网模式，来满足一些场合和行业智能化系统施工需求。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术提出了一种WiFi Mesh的数据组网模式，该组网模式中，WiFi Mesh借用了WiFi标准中的prob request信号。每个结点通过prob request发送数据，其他结点通过抓取空中报文，接收数据。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种WiFi Mesh的数据组网模式，包括网络端、网关端、若干WiFi Mesh组网端，所述网络端与网关端之间通过传输协议连接，所述网关端与若干WiFi Mesh组网端之间通过WiFi接入协议连接；
[0008]所述WiFi Mesh组网端，符合所述WiFi Mesh组网标准的待组网Mesh网络，所述WiFi Mesh组网端包括WiFi根节点、若干WiFi节点；
[0009]WiFi根节点，选择与所述网关端最近的网关作为第二层网络组网的WiFi根节点，网关端与WiFi根节点通过WiFi接入协议连接；
[0010]WiFi节点，为WiFi根节点下接入的若干层WiFi Mesh组网端组网的WiFi节点，WiFi根节点与若干WiFi节点之间通过WiFi管理报文交互协商后建立连接，若干WiFi节点之间通过WiFi管理报文交互协商后建立连接；
[0011]WiFi节点与WiFi根节点通过WiFi管理报文组网连接时，WiFi Mesh组网端的WiFi节点与WiFi根节点均开启WiFi和BLE广播功能，WiFi根节点连接网关端确定信道，其他待接入WiFi节点通过BLE的广播特性，在确定的三个信道内接收WiFi Mesh组网端内的BLE广播包，并获取Mesh网络的WiFi信道及信号强度等信息，并应用基于WiFi Mesh的BLE辅助组网方法组网连接，WiFi节点组网时采用基于WiFi Mesh的地址编码方法进行编码操作；
[0012]组网数据传输过程应用基于WiFi Mesh的数据加密方法进行数据传输；
[0013]WiFi Mesh组网端升级时，通过网络端向WiFi Mesh组网端发送升级指令，采用用于WiFi Mesh在线升级的OTA模式升级方法对WiFi Mesh组网端的WiFi根节点、若干WiFi节点进行在线升级。
[0014]优选地，本方案应用了一种基于WiFi Mesh的BLE辅助组网方法，包括设定入网判断时间为To，设定切网判断时间为Ts，定义WiFi节点的信号强度为Eo，从节点接入信息中获取的其他WiFi节点的信号强度为Es，限定信号强度为
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E，计时时间为T，并开始进行BLE辅助组网流程，包括以下步骤：
[0015]S101，所述WiFi Mesh组网端均开启WiFi和BLE广播功能，WiFi Mesh组网端的WiFi根节点连接网关端确定信道，并将节点接入信息通过BLE广播功能进行广播；
[0016]S102，待入网WiFi节点启动后，T开始计时；
[0017]S103，待入网WiFi节点通过BLE的广播特性，在若干个广播信道上获取附近节点BLE广播的节点接入信息；
[0018]S104，判断T是否大于To；
[0019]若步骤S104的判断结果为是，则执行步骤S105，否则执行步骤S103；
[0020]S105，WiFi节点根据接入优先度标准方法进行组网连接，连接后通过BLE广播当前WiFi节点的节点接入信息，重置计时时间T，同时开始计时；
[0021]S106，判断T是否大于Ts；
[0022]若步骤S106的判断结果为是，则执行步骤S107，否则执行步骤S106；
[0023]S107，WiFi节点通过BLE扫描附近WiFi Mesh组网端内BLE广播的节点接入信息；
[0024]S108，判断Eo<Emin，且Es>Emin；
[0025]若步骤S108的判断结果为是，则执行步骤S105，否则执行步骤S109；
[0026]S109，判断Eo是否在Emin～Emax范围内，且Es
‑
Eo>
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E；
[0027]若步骤S109的判断结果为是，则执行步骤S105，否则执行步骤S110；
[0028]S110，计时时间T复位，T重新计时，执行S106；
[0029]其中，节点接入信息主要包括信号强度E、信号层数F、信号强度等级G；
[0030]其中，所述信号强度E为当前信道的信号强度值；
[0031]其中，所述信号层数F为该WiFi节点接入WiFi Mesh组网端的层数；
[0032]其中，所述信号强度等级G为依据信号强度E的强度范围划分的强度等级，信号强度等级G分三个等级，设定信号强度划分的界点一为Emin，界点二为Emax，当E>Emax为一级信号强度，E在Emin～Emax之间为二级信号强度，E<Emin三级信号强度。
[0033]优选地，所述接入优先度标准方法包括以下内容：
[0034]待入网WiFi节点进行组网连接时，以信号强度等级G为优先判断依据，优先与节点接入信息中信号强度等级G高的已入网WiFi节点连接；
[0035]在信号强度等级G相同的情况下，以信号层数F为次级判断依据，优先与节点接入信息中信号层数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种WiFi Mesh的数据组网模式，其特征在于：包括网络端(1)、网关端(2)、若干WiFi Mesh组网端(3)，所述网络端(1)与网关端(2)之间通过传输协议连接，所述网关端(2)与若干WiFi Mesh组网端(3)之间通过WiFi接入协议连接；所述WiFi Mesh组网端(3)，符合所述WiFi Mesh组网标准的待组网Mesh网络，所述WiFi Mesh组网端(3)包括WiFi根节点(4)、若干WiFi节点(5)；WiFi根节点(4)，选择与所述网关端最近的网关作为第二层网络组网的WiFi根节点(4)，网关端与WiFi根节点(4)通过WiFi接入协议连接；WiFi节点(5)，为WiFi根节点(4)下接入的若干层WiFi Mesh组网端(3)组网的WiFi节点(5)，WiFi根节点(4)与若干WiFi节点(5)之间通过WiFi管理报文交互协商后建立连接，若干WiFi节点(5)之间通过WiFi管理报文交互协商后建立连接；WiFi节点(5)与WiFi根节点(4)通过WiFi管理报文组网连接时，WiFi Mesh组网端(3)的WiFi节点(5)与WiFi根节点(4)均开启WiFi和BLE广播功能，WiFi根节点(4)连接网关端确定信道，其他待接入WiFi节点(5)通过BLE的广播特性，在确定的三个信道内接收WiFi Mesh组网端(3)内的BLE广播包，并获取Mesh网络的WiFi信道及信号强度等信息，并应用基于WiFi Mesh的BLE辅助组网方法组网连接，WiFi节点(5)组网时采用基于WiFi Mesh的地址编码方法进行编码操作；组网数据传输过程应用基于WiFi Mesh的数据加密方法进行数据传输；WiFi Mesh组网端(3)升级时，通过网络端向WiFi Mesh组网端(3)发送升级指令，采用用于WiFi Mesh在线升级的OTA模式升级方法对WiFi Mesh组网端(3)的WiFi根节点(4)、若干WiFi节点(5)进行在线升级。2.根据权利要求1所述的一种WiFi Mesh的数据组网方法，其特征在于，所述基于WiFi Mesh的BLE辅助组网方法包括设定入网判断时间为To，设定切网判断时间为Ts，定义WiFi节点(5)的信号强度为Eo，从节点接入信息中获取的其他WiFi节点(5)的信号强度为Es，限定信号强度为
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E，计时时间为T，并开始进行BLE辅助组网流程，包括以下步骤：S101，所述WiFi Mesh组网端(3)均开启WiFi和BLE广播功能，WiFi Mesh组网端(3)的WiFi根节点(4)连接网关端确定信道，并将节点接入信息通过BLE广播功能进行广播；S102，待入网WiFi节点(5)启动后，T开始计时；S103，待入网WiFi节点(5)通过BLE的广播特性，在若干个广播信道上获取附近节点BLE广播的节点接入信息；S104，判断T是否大于To；若步骤S104的判断结果为是，则执行步骤S105，否则执行步骤S103；S105，WiFi节点(5)根据接入优先度标准方法进行组网连接，连接后通过BLE广播当前WiFi节点(5)的节点接入信息，重置计时时间T，同时开始计时；S106，判断T是否大于Ts；若步骤S106的判断结果为是，则执行步骤S107，否则执行步骤S106；S107，WiFi节点(5)通过BLE扫描附近WiFi Mesh组网端(3)内BLE广播的节点接入信息；S108，判断Eo<Emin，且Es>Emin；若步骤S108的判断结果为是，则执行步骤S105，否则执行步骤S109；S109，判断Eo是否在Emin～Emax范围内，且Es
‑
Eo>
△
E；
若步骤S109的判断结果为是，则执行步骤S105，否则执行步骤S110；S110，计时时间T复位，T重新计时，执行S106；其中，节点接入信息主要包括信号强度E、信号层数F、信号强度等级G；其中，所述信号强度E为当前信道的信号强度值；其中，所述信号层数F为该WiFi节点(5)接入WiFi Mesh组网端(3)的层数；其中，所述信号强度等级G为依据信号强度E的强度范围划分的强度等级，信号强度等级G分三个等级，设定信号强度划分的界点一为Emin，界点二为Emax，当E>Emax为一级信号强度，E在Emin～Emax之间为二级信号强度，E<Emin三级信号强度。3.根据权利要求2所述的一种WiFi Mesh的数据组网方法，其特征在于：所述接入优先度标准方法包括以下内容：待入网WiFi节点(5)进行组网连接时，以信号强度等级G为优先判断依据，优先与节点接入信息中信号强度等级G高的已入网WiFi节点(5)连接；在信号强度等级G相同的情况下，以信号层数F为次级判断依据，优先与节点接入信息中信号层数F小的已入网WiFi节点(5)连接；在信号强度等级G与信号层数F均相同的情况下，以信号强度E为判断依据，优先与节点接入信息中信号强度E高的已入网WiFi节点(5)连接。4.根据权利要求2所述的一种WiFi Mesh的数据组网方法，其特征在于：所述Emin＝
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90dbm，Emax＝
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60dbm，
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E＝10dbm，To＝1s，Ts＝300s。5.根据权利要求1所述的一种WiFi Mesh的数据组网方法，其特征在于，所述基于WiFi Mesh的地址编码方法包括以下步骤：S201，组网接入时，WiFi Mesh组网端(3)接入网关端，最先接入的节点自身定义为WiFi根节点(4)，并且确定自身编码地址在当前WiFi Mesh组网端(3)为0
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0；S202，第1层编码，将其他待编码的WiFi节点(5)按照接入层数进行分层，当待编码的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董钢辉，邱海一，谢森，
申请(专利权)人：上海汉枫电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：