一种用于智能照明系统的数据组网方法与流程
本发明涉及无线组网技术领域，尤其涉及一种用于智能照明系统的数据组网方法。
背景技术：
智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等特点。
目前，智能照明在无线组网时常采用wi-fi技术和6lowpan技术，采用星型网络拓扑，网络覆盖范围为无线路由器的信号覆盖范围。在低速率无线网络组网时，受限于功耗的要求，单点之间的通信距离往往被约束在50米左右，若使用星型无线网络拓扑，需要骨干节点通信距离必须足够远。另外组网完成后为了维持网络的需要，仍需进行很高频率的数据通信，在低功率无线网络的组网时，因低功率无线网络本身的传输速率较低，多数时候并没有多少数据流量，此时整个网络仍有大量的网络维护数据在流转，当网络需要进行大量数据传输时，网络维护数据包并不会停止，这就导致大量数据包同时传输，无线信号并发导致信道拥塞，信道拥塞则会导致组网数据包不能传输，网络稳定性变差，甚至造成网络崩溃。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种用于智能照明系统的数据组网方法，以解决上述问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种用于智能照明系统的数据组网方法，包括：
步骤一、设定所述智能照明系统内的照明控制器为第一层网络的组网一级节点，并为各个一级节点编码；
步骤二、获取第一层网络中每两个一级节点间的第一通信信号的强度，并根据所述第一通信信号的强度对一级节点进行组网；
步骤三、选择与所述一级节点最近的网关作为第二层网络组网的主干节点；
步骤四、获取所述主干节点与所有一级节点间的第二通信信号的强度，并选择第二通信信号最强的一级节点组网。
优选的，获取两个一级节点间的第一通信信号的强度的过程，包括：
步骤1、设定一个一级节点为命令发起节点，另一个一级节点为命令接收节点；
步骤2、将往返通信次数归零；
步骤3、所述命令发起节点发送第一通信信号给命令接收节点；
步骤4、获取命令接收节点接收到的第一通信信号的实时强度，并比较实时强度与第一通信信号的信号强度阈值，若实时强度不小于第一通信信号的信号强度阈值，则转至步骤5，若实时强度小于第一通信信号的信号强度阈值，则停止；
步骤5、命令接收节点发送反馈信号给所述命令发起节点；
步骤6、获取所述命令发起节点接收到的反馈信号强度，并比较反馈信号强度与第一通信信号的信号强度阈值，若反馈信号强度不小于第一通信信号的信号强度阈值，则转至步骤7，若反馈信号强度小于第一通信信号的信号强度阈值，则转至步骤8；
步骤7、往返通信次数的数值加1；
步骤8、比较所述往返通信次数与往返通信次数阈值，若所述往返通信次数小于往返通信次数阈值，则转至步骤3，若所述往返通信次数等于往返通信次数阈值，则转至步骤9；
步骤9、根据所述第一通信信号的实时强度和往返通信次数计算获得所述命令发起节点与命令接收节点间的第一通信信号强度
优选的，所述根据所述第一通信信号的强度对一级节点进行组网的过程，包括：
设定第一组网强度阈值；
判断所述命令发起节点与命令接收节点间的第一通信信号强度是否小于所述第一组网阈值，
如果是，则剔除所述命令发起节点和命令接收节点的信号通道，
如果否，则将所述命令发起节点和命令接收节点的信号通道加入第一层网络组网。
优选的，所述选择第二通信信号最强的节点组网的过程，包括：
在第一层网络内，最初命令发起节点发出上行控制命令，所述上行控制命令经过最少的一级节点后到达第二通信信号最强的一级节点，再经过第二通信信号最强的一级节点发送给所述主干节点；
所述主干节点发出下行控制命令给所述第二通信信号最强的一级节点，在第一层网络内，所述第二通信信号最强的一级节点发出下行控制命令，所述下行控制命令经过最少的一级节点后到达最终命令接收节点。
可见，本发明所公开的的用于智能照明系统的双层网络的控制命令路由组网方法根据所述第一通信信号的强度对一级节点进行组网，并选择第二通信信号最强的一级节点与网关组网，能够择优选择控制命令的最优传输路径，在采用普遍的2.4g无线技术时，可以提高在大范围和大数据量的无线通信中的数据传输稳定性和传输速度。
附图说明
图1为本发明公开的一种用于智能照明系统的双层网络的控制命令路由组网方法的流程图；
图2为获取两个一级节点间的第一通信信号的强度的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例一
本实施例公开了一种用于智能照明系统的双层网络的控制命令路由组网方法，如图1所示，该方法包括：
步骤一、设定所述智能照明系统内的照明控制器为第一层网络的组网一级节点，并为各个一级节点编码。例如，所述智能照明系统内一共有四个照明控制器，则将四个照明控制器设定为第一层网络的组网一级节点，并为四个一级节点分别编码为a1、a2、a3和a4。
步骤二、获取第一层网络中每两个一级节点间的第一通信信号的强度，并根据所述第一通信信号的强度对一级节点进行组网。
其中，如图2所示，获取两个一级节点间的第一通信信号的强度的过程，包括：
步骤1、设定一个一级节点为命令发起节点，另一个一级节点为命令接收节点；
步骤2、将往返通信次数归零；
步骤3、所述命令发起节点发送第一通信信号给命令接收节点；
步骤4、获取命令接收节点接收到的第一通信信号的实时强度，并比较实时强度与第一通信信号的信号强度阈值，若实时强度不小于第一通信信号的信号强度阈值，则转至步骤5，若实时强度小于第一通信信号的信号强度阈值，则停止；
步骤5、命令接收节点发送反馈信号给所述命令发起节点；
步骤6、获取所述命令发起节点接收到的反馈信号强度，并比较反馈信号强度与第一通信信号的信号强度阈值，若反馈信号强度不小于第一通信信号的信号强度阈值，则转至步骤7，若反馈信号强度小于第一通信信号的信号强度阈值，则转至步骤8；
步骤7、往返通信次数的数值加1；
步骤8、比较所述往返通信次数与往返通信次数阈值，若所述往返通信次数小于往返通信次数阈值，则转至步骤3，若所述往返通信次数等于往返通信次数阈值，则转至步骤9；
步骤9、根据所述第一通信信号的实时强度和往返通信次数计算获得所述命令发起节点与命令接收节点间的第一通信信号强度
例如，设定一级节点a1为命令发起节点，一级节点a2为命令接收节点，则通过步骤3到步骤9的操作，可以获得一级节点a1与一级节点a2间第一通信信号的强度。依此类推，可以获得一级节点a1与一级节点a3间第一通信信号的强度、一级节点a1与一级节点a4间第一通信信号的强度、一级节点a2与一级节点a3间第一通信信号的强度、一级节点a2与一级节点a4间第一通信信号的强度和一级节点a3与一级节点a4间第一通信信号的强度。
所述根据所述第一通信信号的强度对一级节点进行组网的过程，包括：
设定第一组网强度阈值；
判断所述命令发起节点与命令接收节点间的第一通信信号强度是否小于所述第一组网阈值，
如果是，则剔除所述命令发起节点和命令接收节点的信号通道，
如果否，则将所述命令发起节点和命令接收节点的信号通道加入第一层网络组网。
继续以一级节点a1、a2、a3和a4为例，若一级节点a1与一级节点a2间第一通信信号的强度为100，一级节点a1与一级节点a3间第一通信信号的强度为90，一级节点a1与一级节点a4间第一通信信号的强度为90，一级节点a2与一级节点a3间第一通信信号的强度为60，一级节点a2与一级节点a4间第一通信信号的强度为100，一级节点a3与一级节点a4间第一通信信号的强度为60，设定的第一组网强度阈值为70db。则剔除第一通信信号强度小于70db的命令发起节点和命令接收节点的信号通道。在本实施例中剔除的为一级节点a2和一级节点a3的信号通道，一级节点a3和一级节点a4的信号通道。第一通信信号强度不小于70db的命令接收节点将所述命令发起节点和命令接收节点的信号通道加入第一层网络组网。本实施例中将一级节点a1与一级节点a2的信号通道，一级节点a1与一级节点a3的信号通道，一级节点a1与一级节点a4的信号通道，一级节点a2与一级节点a4的信号通道加入第一层网络组网。
步骤三、选择与所述一级节点最近的网关作为第二层网络组网的主干节点。
步骤四、获取所述主干节点与所有一级节点间的第二通信信号的强度，并选择第二通信信号最强的一级节点组网。
其中，所述选择第二通信信号最强的节点组网的过程，包括：
在第一层网络内，最初命令发起节点发出上行控制命令，所述上行控制命令经过最少的一级节点后到达第二通信信号最强的一级节点，再经过第二通信信号最强的一级节点发送给所述主干节点；
所述主干节点发出下行控制命令给所述第二通信信号最强的一级节点，在第一层网络内，所述第二通信信号最强的一级节点发出下行控制命令，所述下行控制命令经过最少的一级节点后到达最终命令接收节点。
在本实施例中，若网关g为主干节点，第二通信信号最强的一级节点为一级节点a2，一级节点a3分别为数据上行通信的最初命令发起节点和数据下行通信的最终命令接收节点。
则在数据上行通信时，在第一层网络内，一级节点a3发出上行控制命令，所述上行控制命令经过经过的可能路径包括：a3-a1-a2和a3-a1-a4-a2。路径a3-a1-a2为所述上行控制命令从一级节点a3到达一级节点a2所经过的一级节点最少的路径，则本实施例中所述上行控制命令由一级节点a3发出，经过一级节点a1到达一级节点a2，因为一级节点a2与主干节点(网关g)组网，则所述上行控制命令最终会经过一级节点a2到达网关g。
在数据下行通信时，所述主干节点发出下行控制命令给一级节点a2，在第一层网络内，一级节点a2再发出下行控制命令，所述下行控制命令经过经过的可能路径只有a2-a1-a3。则路径a2-a1-a3为所述下行控制命令从一级节点a2到达一级节点a3所经过的一级节点最少的路径。则本实施例中所述下行控制命令由主干节点发出，经一级节点a2、一级节点a1最终到达一级节点a3。
在第一层网络内，一级节点a3为最初命令发起节点，第二通信信号最强的一级节点为一级节点a2。此时，所述最初命令发起节点a3发出上行控制命令，所述上行控制命令经过经过的可能路径包括：a3-a1-a2和a3-a1-a4-a2。路径a3-a1-a2为所述上行控制命令到从一级节点a3到达一级节点a2所经过的一级节点最少的路径，则本实施例中所述上行控制命令由一级节点a3发出，经过一级节点a1到达一级节点a2，因为一级节点a2与主干节点(网关g)组网，则所述上行控制命令最终会经过一级节点a2到达网关g。
可见，本实施例所公开的的用于智能照明系统的双层网络的控制命令路由组网方法根据所述第一通信信号的强度对一级节点进行组网，并选择第二通信信号最强的一级节点与网关组网，能够择优选择控制命令的最优传输路径，即控制命令在传输过程中所经过路径中的节点信号强度损失最小，在采用普遍的2.4g无线技术时，可以提高在大范围和大数据量的无线通信中的数据传输稳定性和传输速度。
实施例二
本实施例公开了另一种用于智能照明系统的数据组网方法，在该方法中，包括两个第一层网络，最初命令发起节点和最终命令接收节点分别在两个第一层网络内，则该方法包括：
根据实施例一所述方法构建命令发起第一层网络和命令接收第一层网络；
在命令发起第一层网络内，最初命令发起节点发出上行控制命令；
所述上行控制命令经过最少的一级节点后到达第二通信信号最强的一级节点，再经第二通信信号最强的一级节点发送给命令发起主干节点；
所述命令发起主干节点接收所述上行控制命令并向命令接收主干节点发送平行控制命令；
所述命令接收主干节点接收所述平行控制命令，并向所述命令接收第一层网络发出下行控制命令；
在命令接收第一层网络内，所述下行控制命令从第二通信信号最强的一级节点开始，经过最少的一级节点后到达所述命令接收第一层网络内的最终命令接收节点。
在本实施例中，所述两个第一层网络对应两个主干节点。此外，在n个第一层网络间数据传输时，主干节点为n个，其中，n小于等于n，即不同的第一层网络可以对应同一个主干节点。
本实施例中，通过主干节点的连接，在采用普遍的2.4g无线技术时，数据通信的范围有了大大的提高。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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