根据地理分布自动分割的无线自组网系统与方法
【专利摘要】本发明提出了一种根据地理分布自动分割的无线自组网系统与方法，可任意安装设备，高效实现无线网络部署。步骤如下：1、非中心节点持续遍历信道，探寻邻近可入网节点；2、分别对多个中心节点远程配置不同信道，使其响应未入网节点的探寻命令；3、离中心节点1跳范围内的非中心节点，轮询到一致的网络信道，探寻并获取到中心节点的反馈，计算自身跳数为1跳，加入该网络中；4、离中心节点2跳范围内的非中心节点，轮询到一致的网络信道，探寻并获取到1跳入网节点的反馈，加入该网络中；5、同样的，离中心节点n跳范围内的非中心节点，会用相同的方式加入到该网络中。于是分布在不同位置的中心节点就分别建立出了自己的个域网。
【专利说明】
根据地理分布自动分割的无线自组网系统与方法
技术领域
[0001]本发明提出了一种根据地理分布自动分割的无线自组网系统与方法，属于无线通讯领域。
【背景技术】
[0002]在路灯、停车场等场合都逐步采用了无线通信技术，将单灯、单车位等用免布线的方式接入无线局域网，再通过中心节点接入广域网，来实现高效监控管理。
[0003]随着无线局域网络中节点数量越来越多，中心节点需要处理越来越多的节点信息，为了提高管理效率，需要增加中心节点来管理新增的无线节点。这种多中心节点的组网部署现有两种方式:一种是，包括中心节点在内的所有节点均处于一个网络中。另一种是，中心节点配置为不同的网络信道，非中心节点人为配置到不同的网络信道中。
[0004]目前第一种部署方式由于实施方便，目前厂商使用较多，但其存在一些缺点:1.效率低。由于所有设备都存在一个网络中，针对单个节点的通信效率就会降低，特别是广播包会蔓延整个网络，无法实现区域通信。2.安全性差。随着网络扩大，就越容易出现广播风暴，且一旦出现广播风暴，会波及到所有节点。
[0005]第二种部署方式是针对第一种方法做的规避处理，人为划分不同的网络信道，提高了安全性，但也伴随着易用性的降低。需要在部署前规划好网络分布，对无线节点人工配置对应的信道等网络参数，在指定的地理区域安装指定信道的设备。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明提出了一种根据地理分布自动分割的无线自组网系统与方法。具体技术方案如下:
一种根据地理分布自动分割的无线自组网系统，包括多个无线局域网的中心节点和非中心节点；
所述多个无线局域网的中心节点，每个中心节点具有接入广域网能力，用于接收系统远程命令后分别开启在不同信道上的网络组建；
所述的无线局域网中的非中心节点，不具有接入广域网的能力，上电后持续遍历网络信道，探寻邻近的上一跳邻居节点，从而加入网络。未加入网络的节点称为未入网节点，不能响应探寻命令。加入网络的节点称为入网节点，可以响应探寻命令；
所述的入网节点对探寻命令的反馈信息中，包含当前自身的路由跳数信息。
[0007]所述的根据地理分布自动分割的无线自组网方法，包括以下步骤:
步骤I，非中心节点在出厂前或者安装前配置好节点地址。在安装后，开始持续地遍历网络信道，探寻邻近的可入网节点；
步骤2，通过广域网分别对多个中心节点远程配置不同的网络信道，并开启其加网功能，使其响应未入网节点的探寻命令；
步骤3，距离中心节点I跳射频范围内的非中心节点，轮询到与中心节点一致的网络信道，探寻并获取到中心节点给与的反馈，计算自身当前跳数为I跳，于是加入该中心组建的网络中；
步骤4，距离中心节点2跳射频范围内的非中心节点，轮询到与I跳入网节点一致的网络信道，探寻并获取到I跳入网节点给予的反馈，计算自身当前跳数为2跳，于是加入该网络中；
步骤5，同样的，距离中心节点η跳射频范围内的非中心节点，都会用相同的方式计算出自身在该网络中的跳数，加入到该网络中。
[0008]采用上述方案，分布在不同地理位置的中心节点就分别建立出了自己的个域网。
[0009]本发明利用地理上聚合的节点相互在射频传输距离内的特点，利用信道遍历的方式使其围绕中心节点自动组建起不同信道的聚合网络。这种自动分割网络的无线系统，避免了所有节点共处一个信道的风险，可以分别管理不同个域网的子节点，提高了管理效率。同时节点自适应信道组网的方法，也省略了多网络部署前的人工配置工作，安装实施时可以任意安装设备，高效方便地实现无线网络部署。
【附图说明】
[0010]图1是本发明中单个非中心节点的工作流程图；
图2是本发明中的系统结构及自组网过程的优选示例；
【具体实施方式】
[0011]为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0012]图1是本发明中单个非中心节点的工作流程图。
[0013]在步骤101中，节点切换至具体某一信道。如在2.4GZigBee网络中就可划分为16个信道。
[0014]在步骤102中，节点在该信道网络中，发出探寻请求。
[0015]在步骤103中，节点在等待超时时间内是否会收到入网节点的反馈。如果有，执行步骤104。如果没有就继续切换信道，执行步骤101。
[0016]在步骤104中，节点解析所有入网节点的反馈信息中的跳数信息，挑选最少跳数的节点作为上一跳节点，以该跳数信息加一跳作为自己的跳数信息记录下来。这样，这个非中心节点就成为了一个入网节点。
[0017]在步骤105中，该节点进入正常的工作流程，可以响应其他未入网节点的探寻请求。
[0018]在步骤106中，该节点收到探寻请求后，发出反馈信息，信息中包含自己的跳数信息。这样发出请求的未入网节点就可以解析周边节点的跳数信息进行入网。
[0019]图2是本发明中的系统结构及自组网过程的优选示例。
[0020]参照图2，(:1和02为安装在不同位置的中心节点，1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8为无序安装的非中心节点。
[0021]在步骤201中，通过远程系统对Cl和C2配置不同的网络信道，使其开启各自的网络组建流程。
[0022]在步骤202中，Cl周边一跳射频范围内的节点R2和R3，通过信道遍历，在11信道探寻到Cl的个域网信息，于是加入到Cl的网络中。同样的，R6和R7也通过同样的方式加入到C2的网络中。
[0023]在步骤203中，R2—跳射频范围内的节点Rl，通过信道遍历，在11信道探寻到R2的信息，于是通过R2加入到Cl的网络中。同样的，R4通过R3也加入到Cl的网络中。R5通过R6加入到C2的网络中，R8通过R7加入到C2的网络中。
[0024]通过上述步骤，于是在Cl和C2两处不同的地理位置自动分割出了两个个域网。
[0025]尽管结合优选实施示例具体展示和介绍了发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对发明做出各种变化，均为发明的保护范围。
【主权项】
1.一种根据地理分布自动分割的无线自组网系统，其特征在于包括多个无线局域网的中心节点和非中心节点； 所述多个无线局域网的中心节点，每个中心节点具有接入广域网能力，用于接收系统远程命令后分别开启在不同信道上的网络组建； 所述的无线局域网中的非中心节点，不具有接入广域网的能力，上电后持续遍历网络信道，探寻邻近的上一跳邻居节点，从而加入网络;未加入网络的节点称为未入网节点，不能响应探寻命令;加入网络的节点称为入网节点，可以响应探寻命令； 所述的入网节点对探寻命令的反馈信息中，包含当前自身的路由跳数信息。2.根据权利要求1所述的根据地理分布自动分割的无线自组网系统的组网方法，包括以下步骤: 步骤I，非中心节点在出厂前或者安装前配置好节点地址;在安装后，开始持续地遍历网络信道，探寻邻近的可入网节点； 步骤2，通过广域网分别对多个中心节点远程配置不同的网络信道，并开启其加网功能，使其响应未入网节点的探寻命令； 步骤3，距离中心节点I跳射频范围内的非中心节点，轮询到与中心节点一致的网络信道，探寻并获取到中心节点给与的反馈，计算自身当前跳数为I跳，于是加入该中心组建的网络中； 步骤4，距离中心节点2跳射频范围内的非中心节点，轮询到与I跳入网节点一致的网络信道，探寻并获取到I跳入网节点给予的反馈，计算自身当前跳数为2跳，于是加入该网络中； 步骤5，同样的，距离中心节点η跳射频范围内的非中心节点，都会用相同的方式计算出自身在该网络中的跳数，加入到该网络中。
【文档编号】H04W16/18GK105848169SQ201610291419
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】陈淑武, 郑冬冬, 郑启枣
【申请人】厦门四信通信科技有限公司