本发明具体涉及一种无线网络内多网关协同覆盖方法。
背景技术：
随着技术的不断进步，物联网展现出很好的发展前景，其可能像互联网一样是一个颠 覆性的领域，整个社会也将兴起一个物联网发展的大热潮，而在物联网技术中，低功耗无 线传感器网络具有十分广泛的应用场景，其组网技术在整个物联网相关技术中占有非常重 要的地位；目前，无线传感器网络的组建技术还不够完善，同时具备有许多的发展方向。例如， 通过提升网关的带载能力以扩大单个网关的覆盖范围；许多无线通信技术的发展也是针对 通信设备的通信距离进行研发，以实现更低的功耗达到更远的通信距离；另外也有许多针 对于无线传感器网络的研究，现在国内国外对于无线传感器网络协议的战争已经是相当的 激烈；但是目前很少有针对于扩展网关数量来提高无线传感器网络覆盖范围的技术，采用多 网关协同覆盖能够更简易的构建起城市级无线传感器网络，突破无线通信技术的各种瓶 颈，真正的构建城市级的无线传感器网络。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种无线网络内多网关协同覆盖方法，该无线网络内多网关协同覆盖方法可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种无线网络内多网关协同覆盖方法，该无线网络内多网关协同覆盖方法的无线网络中包括服务器、与所述服务器数据连接的网关以及与网关数据连接的节点，所述网关不具有确定空间位置的功能，任意一个节点只与一个所述网关进行数据连接，所有所述网关同节点进行数据连接时的频段均不相同，且使用同一个公共频段作为公 告通道周期性地向周围的网关以及未接入网络的节点发送公告消息，所有所述网关发送公告消息的周期一致且是固定值Tbinfo，所述公告消息包括该网关的唯一地址以及该网关同 节点进行数据连接时的频段；根据无线接入点所在的部署房间的垂直方向和水平方向的相邻房间为网络覆盖区域的无线接入点部署规则，在建筑物中选择出所述部署房间设置所述无线接入点，并使得所述建筑物中的每个房间都为所述网络覆盖区域；设置监测区域场景及有向传感器节点：设置需要采用有向传感器网络监测的区域场景大小；初始化监测场景中部署的有向传感器节点的主感知方向及感知区域边长。
该无线网络内多网关协同覆盖方法具有的优点如下：
1、网络架构采取蜂窝覆盖的思路，每个网关都使用不同的频率作为数据通道，共同覆盖一片区域，多个网关扩展覆盖更大面积的区域。
2、本发明使用户能够迅速、合理、低成本的部署无线网络，同时增强 了无线网络信号的有效覆盖范围及信号稳定强度。
3、该无线网络内多网关协同覆盖方法具有较好的适应性、可优化性并且方法简答易懂。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种无线网络内多网关协同覆盖方法，该无线网络中包括服务器、与所述服务器数据连接的网关以及与网关数据连接的节点，所述网关不具有确定空间位置的功能，任意一个节点只与一个所述网关进行数据连接，所有所述网关同节点进行数据连接时的频段均不相同，且使用同一个公共频段作为公 告通道周期性地向周围的网关以及未接入网络的节点发送公告消息，所有所述网关发送公告消息的周期一致且是固定值Tbinfo，所述公告消息包括该网关的唯一地址以及该网关同 节点进行数据连接时的频段；根据无线接入点所在的部署房间的垂直方向和水平方向的相邻房间为网络覆盖区域的无线接入点部署规则，在建筑物中选择出所述部署房间设置所述无线接入点，并使得所述建筑物中的每个房间都为所述网络覆盖区域；设置监测区域场景及有向传感器节点：设置需要采用有向传感器网络监测的区域场景大小；初始化监测场景中部署的有向传感器节点的主感知方向及感知区域边长。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法的服务器将Tbinfo分为若干个时间相等的时间槽，并向无线网络中的任意一个网关 分配不冲突的时间槽，网关只在分配的时间槽内向周期其它网关发送公告消息，所述时间槽的时间大于所述网关发送的公告消息在空中的传输时间的上限。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法的无线接入点部署规则包括：第一部署规则，将同楼层中三个相邻的所述房间设为第一房间组，并在所第一房间组的第二个房间中设置所述无线接入点；第二部署规则，将第一楼层中四个相邻的所述房间设为第二房间组，并在第二房间组的第三个房间中设置所述无线接入点。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法还包括如下步骤：
设置模型地形：模型地形定义为，表面凹凸不规则的复杂三维地形；
将复杂三维地形场景离散化处理；构建计算有向节点对场景的覆盖率的方法；
由有向传感器节点的感知区域边长和网络监测的区域场景大小计算监测区域部署的有向传感器节点个数。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法还包括如下步骤：
设置节点移动步长，考虑场景中部署的每个传感器节点，运用模拟退火思想对传感器节点的部署坐标进行优化。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法还包括如下步骤：
设置偏向角递增变量，考虑场景中部署的每个传感器节点与其相邻节点的关系。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法所述网关通过4G、WiFi或以太网与所述服务器进行数据连接。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法的网关周期性地通过NTP协议同所述服务器同步时间。
根据本申请的一个实施例，该无线网络内多网关协同覆盖方法的节点在收到公告消息时获得公告消息的信号强度，并根据信号强度首先选择信号强度最好的网 关作为自己的接入网关进行数据连接，若与信号强度最好的网关接入失败，则选择次好的网关进行数据连接。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求。