RF433M频段的远距离无线自组网络及数据传输方法与流程

本发明涉及RF433M频段的远距离无线自组网络及数据传输方法。

背景技术：

现在自组网络的数据传输还是仅限于近距离的数据传输，而且现有自组网络的电路发射和接收功耗大，同时受自组网络的节点本身的限制，不能实现远距离的数据传输，且在传输时，节点数量少，不能无限延伸等。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种RF433M频段的远距离无线自组网络及数据传输方法，它解决了线形无线网络的无限延伸问题，在线形的无线传输中，高效、省时、低功耗的运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

RF433M频段的远距离无线自组网络，包括由若干个通信节点依次串联组成的线形网络；

所述通信节点，包括：RF433M频段的远距离无线射频收发器，所述RF433M频段的远距离无线射频收发器与电源管理模块和STM32核心处理单元连接，所述STM32核心处理单元与LED警示灯连接；

RF433M频段的远距离无线射频收发器，用于RF433M频段的无线信号的发送和接收。

STM32核心处理单元，用于自身逻辑判断，并且根据自身逻辑的判断，完成节点的主机模式与分机模式的判断、报文转发与否的判断，实时的启动和停止对LED警示灯的控制；并且通过RF433M频段的远距离无线射频收发器，实现各通信节点之间的通行，完成远距离组网。

RF433M频段的远距离无线自组网络的数据传输方法，包括：

步骤(1)：第X个通信节点利用主机模式将数据广播转发出去，处于广播范围内的所有通信节点都能接收到广播数据；假设广播范围为N个通信节点，则下一个负责广播数据转发的通信节点为第X+N个通信节点；

步骤(2)：与步骤(1)同理，第X+N个通信节点利用主机模式将接收到的数据广播转发出去，处于广播范围内的所有通信节点都能接收到广播数据；假设广播范围为N个通信节点；则下一个负责广播数据转发的通信节点为第X+2N个通信节点；

步骤(3)：以此类推，第X+2N个通信节点利用主机模式，将接收到的数据广播转发出去，处于广播范围内的所有通信节点都能接收到广播数据；假设广播范围为N个通信节点；则下一个负责广播数据转发的通信节点为第X+3N个通信节点，第X+3N个通信节点开启转发模式，将数据传输下去，从而实现无线距离的延伸。

第X个通信节点在发送数据后，第X个通信节点向第X+N个通信节点发出转发命令，同时接收第X+N个通信节点收到转发命令的反馈指令；

如果第X个通信节点没有收到反馈指令，则表明第X+N个通信节点损坏，或者没有第X+N个通信节点；那么等待设定时间段后，第X个通信节点往第X+N-1个通信节点发出转发命令；

如果第X个通信节点收到第X+N-1个通信节点的反馈指令，则第X个通信节点停止转发；否则第X个通信节点往第X+N-2个通信节点发出转发命令；

以此类推，直至第X个通信节点接收到反馈指令，第X个通信节点停止转发；

或者，到第X个通信节点往第X+1通信节点发出转发命令，第X个通信节点也没有收到反馈指令时，第X个通信节点停止转发。

每个通信节点内部都进行主分机模式检测，每个通信节点通过主分机模式检测来判断通信节点本身是分机模式还是主机模式；如果是主机模式，则负责将自身接收到的数据转发给广播范围内的其他通信节点；如果是分机模式，则只负责接收数据。

每个设定时间进一次主分机模式检测逻辑，进入逻辑后首先判断计数器SetDelayTimer是否到达主分机模式判断时间，

如果到达主分机模式判断时间，判断本通信节点为主机模式，同时清SetDelayTimer＝0；置位转发状态TransmitMode＝1；

如果未到达主分机模式判断时间，判断是否有接收到来自小于本通信节点ID的无线信息，

a、如果接收到广播报文，则置位本通信节点为分机模式，同时清SetDelayTimer＝0；判断报文中的发送ID和转发ID是否和本通信节点ID一致，若一致则认为本通信节点为转发通信节点，置位转发状态标志TransmitMode＝1；如果不一致则退出本逻辑；

b、如果未接收到，则直接退出主分机模式检测逻辑。

每个通信节点内部都进行转发逻辑判断，通过判断转发状态标志TransmitMode是否等于1来判断是否进入转发模式：

如果TransmitMode＝＝1则进入转发模式，首先置下一转发通信节点TransmitID＝X+N；第X个通信节点开始转发，置位发送后等待300ms，第X个通信节点判断是否能接收到由通信节点ID为X+N的反馈无线信号，

如果能接收反馈的无线信号，则表示X节点的通信节点已经成功转发，本次发送数据终止。

如果没有接收到TransmitID的无线信号，则判断N是否大于0；

如果N大于1，第X个通信节点往第X+N-1个通信节点发出转发命令；，

如果第X个通信节点收到第X+N-1个通信节点的反馈指令，则第X个通信节点停止转发；否则第X个通信节点往第X+N-2个通信节点发出转发命令；

以此类推，直至第X个通信节点接收到反馈指令，第X个通信节点停止转发；

或者，到第X个通信节点往第X+1通信节点发出转发命令，第X个通信节点也没有收到反馈指令时，第X个通信节点停止转发。

本发明的有益效果：

1本发明解决了高速公路上无线传输距离组网，如果该网络扩展，只需按照前面的编码规则继续编码即可实现，无需更改以前已有网络的设置。方便灵活，并且理论上可以无线延伸。

2该组网方式无线发送次数少，所有的节点基本上全部处于接收状态，所以该组网方式给整个节点的运行功耗起到了整体降低功耗的作用。

3该组网方式发送报文字节数少，整个过程中只在传输一条报文，报文格式简单，收发灵活。

附图说明

图1为节点信号传输图；

图2为节点组成框图；

图3为主机模式、分机模式判断逻辑；

图4为节点信号转发逻辑。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1-4所示，

逻辑程序在中断内运行，每个10ms进一次主分机模式检测逻辑，进入逻辑后首先判断计数器SetDelayTimer是否到达主分机模式判断时间，

如果到达主分机模式判断时间后，认为本节点ID前面没有比本节点ID小的节点，判断本机为主分机模式模式，同时清SetDelayTimer＝0；置位转发状态TransmitMode＝1；

如果未到达主分机模式判断时间，判断是否有接收到来自小于本机ID的无线信息，a、如果有则置位本机为分机模式，同时清SetDelayTimer＝0；判断报文中的转发ID是否和本机ID一致，一致则认为本机为转发通信节点，置位转发状态TransmitMode＝1；如果不一致则退出本逻辑。b、如果没有则直接退出本逻辑。

转发逻辑，放置于主循环中，通过判断TransmitMode是否等于1来判断是否进入转发模式

如果TransmitMode＝＝1则进入循环模式，首先置下一转发通信节点TransmitID＝X+N；置位发送后等待300ms，判断是否能接收到由通信节点ID为TransmitID的无线信号，

如果能接收无线信号，则表示TransmitID的通信节点已经成功转发，本次发送数据终止。

如果没有接收到TransmitID的无线信号，则判断TransmitID是否大于0，

如果TransmitID大于0，继续再循环发送，

如果TransmitID小于等于0，则退出循环发送模式。

通信节点X实现广播转发后，处于广播可达范围内所有通信节点都能接收到广播命令，如果经过实地测试广播N个通信节点范围都能接收到无线信号，那么广播报文中下一个转发ID设置为X+N，X---X+N中的通信节点接收到命令后，由于报文中的转发通信节点为X+N，所有其他的通信节点不进行转发，只有X+N通信节点转发。X+N通信节点接收到命令后，开启转发模式，往下一个X+2N通信节点转发，实现无线距离的延伸。

如果此时X+N通信节点损坏，或者说是到达链条的末尾段，通信节点X广播发送后通知X+N通信节点转发，由于没有X+N通信节点，所以通信节点X没有收到X+N通信节点的命令，等待300ms后，重新往X+N-1通信节点发送，如果此时接收到X+N-1通信节点的回复则通信节点X停止转发，如果没有接收到X+N-1的命令，则通信节点X重新往X+N-2通信节点发送，以此类推，直至接收到回复，或者到X+1通信节点也没有回复时停止转发。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。