本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种融合多种通信方式的组网方法及装置。
背景技术：
经过近20年的飞速发展，通信技术及网络已基本满足人类之间的通信需求，当前正朝向“人与物”、“物与物”间通信的方向发展，旨在打造一个智能化的世界。当前备受关注的物联网技术是解决“人与物”、“物与物”间通信的代表。
适用于物联网通信的技术有多种，例如备受关注的Zigbee、基于蜂窝的窄带物联网、长距离广域物联网等。不同的通信技术有各自的优缺点、适用范围。然而，物联网中大部分的通信对象——“物”，是非移动的，其通信更易受周围环境的制约，单一的通信方式无法满足大量且所处环境相差巨大的“物”的通信需求。与此同时，不同物联网通信技术之间物理层(Physical Layer，简称PHY)、媒体接入控制层(MediumAccess Control，简称MAC)的实现方式相差巨大，无法同时满足支持不同通信方式的通信对象对互联互通的要求。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种融合多种通信方式的组网方法及装置，以解决单一通信方式无法满足支持不同通信方式的通信对象对互联互通的要求的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种融合多种通信方式的组网方法，包括：使用至少两种通信方式进行预组网，根据预组网的接入节点数量和/或平均可达速率确定用于第一次组网的第一通信方式；根据所述第一通信方式对待接入节点进行组网以实现第一次组网；获取所述第一次组网对应的网络拓扑结构；根据所述网络拓扑结构筛查所述待接入节点中的未接入节点；在所述网络拓扑结构中选择任一节点，并控制所述任一节点通过邻居节点发现报文在所述未接入节点中寻找对应的邻居节点，使用对应的通信方式将任一所述邻居节点接入所述网络拓扑结构。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，通过预组网筛查当前通信能力最强的通信方式，并根据这种通信方式进行第一次组网，以实现尽量多的节点接入；对于第一次组网后未接入的节点，首先利用网络拓扑结构已接入的节点在未接入的节点中搜寻对应的邻居节点，进而使用对应的通信方式将邻居节点接入网络拓扑结构，以逐一将未接入的节点接入。最终获得的网络拓扑结构有利于发挥各种通信方式的优点，实现多种不同通信方式之间的深度融合和优势互补，提高节点接入成功率，解决单一通信方式适用范围有限的问题，能够满足支持不同通信方式的通信对象对互联互通的要求。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，在所述网络拓扑结构中选择任一节点，并控制所述任一节点通过邻居节点发现报文在所述未接入节点中寻找对应的邻居节点，使用对应的通信方式将任一所述邻居节点接入所述网络拓扑结构，包括：在所述网络拓扑结构中选择任一节点；判断所述任一节点对应的通信跳数是否小于预设的最大跳数；当所述任一节点对应的通信跳数小于预设的最大跳数时，控制所述任一节点发送邻居节点发现报文；当所述任一节点收到对应的反馈报文时，确定对应的未接入节点为所述任一节点的邻居节点；通过对应的通信方式将所述任一节点与任一所述邻居节点相连。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，支持多跳通信且每跳可采用不同通信方式，能够兼容多种不同类型的通信节点，实现通信节点的灵活接入。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，通过对应的通信方式将所述任一节点与任一所述邻居节点相连，包括：当所述任一节点与任一所述邻居节点其中之一为单一通信节点时，使用所述单一通信节点对应的通信方式将所述单一通信节点与另一节点相连。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，通过对应的通信方式将所述任一节点与任一所述邻居节点相连，包括：当所述任一节点与任一所述邻居节点均为融合节点时，根据可达速率确定对应的通信方式，并通过所述对应的通信方式将所述任一节点与任一所述邻居节点相连。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，充分考虑融合节点在通信方式选择上的开放性，对于待连接的两个节点均为融合节点的情况，并不限定通信方式，增强了节点接入的灵活性。例如，可以选择通信效率最高的通信方式连接两个融合节点，以获得较高的通信速度；还可以选择稳定性最佳的通信方式，以提高通信的可靠性。
结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，在使用对应的通信方式将任一所述邻居节点接入所述网络拓扑结构的步骤之后，还包括；重复所述在所述网络拓扑结构中选择任一节点，并控制所述任一节点通过邻居节点发现报文在所述未接入节点中寻找对应的邻居节点，使用对应的通信方式将任一所述邻居节点接入所述网络拓扑结构的步骤，直至所述待接入节点均接入所述网络拓扑结构。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，以已接入的节点为依托，对已接入的节点进行遍历，以搜寻各个已接入节点的邻居节点，进而实现邻居节点的接入；当每一个节点接入后，还会以该节点出发，继续在未接入节点中搜寻对应的邻居节点。
结合第一方面、第一方面第一实施方式、第一方面第二实施方式、第一方面第三实施方式或第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，在根据所述第一通信方式对待接入节点进行组网以实现第一次组网之后，以及在获取所述第一次组网对应的网络拓扑结构之前，还包括：判断所述第一次组网后未接入的节点是否能够以与所述第一通信方式不同的通信方式接入；当所述第一次组网后未接入的节点能够以与所述第一通信方式不同的通信方式接入时，使用对应的通信方式分别接入所述第一次组网后未接入的节点以实现第二次组网。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，在第一次组网之后还利用不同于第一次组网的通信方式进行第二次组网，旨在通过更换通信方式的方法更快的实现更多的节点接入，提高组网效率。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种融合多种通信方式的组网装置，包括：第一通信方式确定单元，用于使用至少两种通信方式进行预组网，根据预组网的接入节点数量和/或平均可达速率确定用于第一次组网的第一通信方式；第一组网单元，用于根据所述第一通信方式对待接入节点进行组网以实现第一次组网；接入单元，用于获取所述第一次组网对应的网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构筛查所述待接入节点中的未接入节点，以及在所述网络拓扑结构中选择任一节点，并控制所述任一节点通过邻居节点发现报文在所述未接入节点中寻找对应的邻居节点，使用对应的通信方式将任一所述邻居节点接入所述网络拓扑结构。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的融合多种通信方式的组网方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的融合多种通信方式的组网方法。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了本发明实施例中的一种融合多种通信方式的组网方法的一个具体示例的流程图；
图2示出了本发明实施例中一种融合多种通信方式的组网方法中实现步骤S105的一个具体示例的流程图；
图3示出了本发明实施例中的另一种融合多种通信方式的组网方法的一个具体示例的流程图；
图4示出了一个网络拓扑结构的示意图；
图5示出了本发明实施例中的一种融合多种通信方式的组网装置的一个具体示例的结构示意图；
图6示出了本发明实施例中的另一种融合多种通信方式的组网装置的一个具体示例的结构示意图；
图7示出了本发明实施例中的一种电子设备的一个具体示例的结构示意图。
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，本领域技术人员在没有作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。
本发明实施例提供了一种融合多种通信方式的组网方法，如图1所示，该组网方法可以包括以下步骤：
步骤S101：使用至少两种通信方式进行预组网，根据预组网的接入节点数量和/或平均可达速率确定用于第一次组网的第一通信方式。在步骤S101中，分别使用不同的通信方式对待接入节点进行预组网，根据各个预组网的组网结果选出较佳的通信方式。
在一具体实施方式中，可以是根据预组网中接入的节点的数量判断出较佳的通信方式，具体的，可以将预组网后接入的节点数量最多的通信方式确定为第一通信方式；或者，也可以估算各个预组网的平均可达速率，以平均可达速率最高的通信方式为第一通信方式。
在另一具体实施方式中，可以为接入节点数量和平均可达速率分别设置适当的权重，求加权和并以该加权和作为选择第一通信方式的指标，具体地，可以将加权和最大的通信方式确定为第一通信方式。这种确定第一通信方式的方法十分灵活，能够根据需要适时调整接入节点数量和平均可达速率的权重，以满足不同场合的通信组网需要。例如，在快速组网时，可以调高接入节点数量的权重，以使第一次组网后能够有更多的节点接入进来；在快速通信时，可以调高平均可达速率的权重，以使组网所获的通信网络能够有较高的通信速度。
步骤S102：根据第一通信方式对待接入节点进行组网以实现第一次组网。利用步骤S101筛选出来的第一通信方式进行第一次组网，经过第一次组网后，大部分的待接入节点可以成功接入。在一具体实施方式中，可以对第一次组网后的通信网络进行测试，以筛选出通信性能不可靠的节点。具体的，可以通过逐一向各个节点多次发送测试数据的方式对各个节点的通信可靠性进行测试；只有将每次测试数据均可靠传输的节点方可认定为可靠节点。对于通信性能不可靠的节点，应当解除其通过第一通信方式接入通信网络的连接，待后续步骤再将其接入。
步骤S103：获取第一次组网对应的网络拓扑结构。通过该网络拓扑结构，可以获知现阶段经过第一次组网之后，已接入的节点以及节点间的通信方式。此外，在网络拓扑结构中，还可以展示已接入节点的类型。支持多种不同通信方式的通信节点称为融合节点，融合节点包括三种类型，即物理层融合节点、MAC层融合节点和多模融合节点。物理层融合节点是指节点内不同通信方式在PHY的数字域实现了融合，共用一个数字处理单元，但各种通信方式有其自身的模拟处理单元。MAC层融合节点是指节点内不同通信方式在MAC层实现了融合，共用一个MAC层，但各种通信方式有其自身的PHY处理单元。多模融合节点是指节点内各种通信方式有其对应的MAC和PHY。仅支持一种通信方式的节点称为单一通信节点。融合节点之间可以实现直接通信，融合节点和单一通信节点之间可以实现直接通信。支持不同通信方式的单一通信节点之间不能实现直接通信，但可以通过融合节点实现相互通信。
步骤S104：根据网络拓扑结构筛查待接入节点中的未接入节点。根据第一次组网前的所有待接入节点和当前的网络拓扑结构，能够获知目前还有哪些节点尚未接入。
步骤S105：在网络拓扑结构中选择任一节点，并控制任一节点通过邻居节点发现报文在未接入节点中寻找对应的邻居节点，使用对应的通信方式将任一邻居节点接入所述网络拓扑结构。未接入节点是利用第一通信方式不能有效接入的节点，可以根据未接入节点收到的邻居节点发现报文，采用相应的通信方式通过发送邻居节点发现报文的任一节点接入网络。组网结果可以以路由信息表的形式存放在各个节点的路由适配模块中。各节点在有数据发送需求时，查找其路由信息表，根据路由信息表中指示的目的节点及通信方式完成数据发送。
可选地，可以重复执行步骤S105，直至待接入节点均接入网络拓扑结构。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，通过预组网筛查当前通信能力最强的通信方式，并根据这种通信方式进行第一次组网，以实现尽量多的节点接入；对于第一次组网后未接入的节点，在其中通过各种通信方式搜寻各个已接入节点的邻居节点，并实现邻居节点的接入，有利于发挥各种通信方式的优点，实现多种不同通信方式之间的深度融合和优势互补，提高节点接入率，解决单一通信方式适用范围有限的问题，能够满足支持不同通信方式的通信对象对互联互通的要求。
在一具体实施方式中，如图2所示，可以利用以下步骤实现上述融合多种通信方式的组网方法中的步骤S105：
步骤S201：在网络拓扑结构中选择任一节点；
步骤S202：判断任一节点对应的通信跳数是否小于预设的最大跳数；
步骤S203：当任一节点对应的通信跳数小于预设的最大跳数时，控制任一节点发送邻居节点发现报文；
步骤S204：判断任一节点是否收到对应的反馈报文；
步骤S205：当任一节点收到对应的反馈报文时，确定对应的未接入节点为任一节点的邻居节点；
步骤S206：通过对应的通信方式将任一节点与任一邻居节点相连。
具体地，可以从通信主站出发，根据通信跳数，逐跳逐节点地筛查是否能够接入未接入节点。例如，筛查直接与通信主站相连的第一跳的几个节点，依次让上述节点试图分别通过任一通信方式与未接入节点相连，若相连成功，则未接入节点通过该通信方式接入上述第一跳节点，成为网络拓扑结构中的第二跳节点。相应地，在完成第一跳节点的筛查和后续节点接入后，可以利用相同的方式完成对各个第二跳节点进行筛查和后续节点接入，以此类推，直至通信跳数达到预设的最大跳数或全部节点均接入为止。在本发明实施例中，预设最大跳数的目的在于控制组网后的通信网络的通信速度，避免延迟过大。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，支持多跳通信且每跳可采用不同通信方式，能够兼容多种不同类型的通信节点，实现通信节点的灵活接入。
由于单一通信节点在通信方式选择上的局限性，在实际应用中，当任一节点与任一邻居节点其中之一为单一通信节点时，使用单一通信节点对应的通信方式将单一通信节点与另一节点相连。由于融合节点在通信方式选择上的开放性，在实际应用中，可以在步骤S206中首先判断待连接的两个通信节点是否均为融合节点，对于待连接的两个节点均为融合节点的情况，可以使用任一通信方式将两个节点相连，由于不限定通信方式，增强了节点接入的灵活性。例如，可以选择通信速率最高的通信方式连接两个融合节点，以获得较高的通信速度；还可以选择稳定性最佳的通信方式，以提高通信的可靠性。
本发明实施例提供了另一种融合多种通信方式的组网方法，包含上述组网方法的步骤S101至步骤S105，为避免重复，在此不再赘述。如图3所示，本发明实施例提供的另一种融合多种通信方式的组网方法在步骤S102根据第一通信方式对待接入节点进行组网以实现第一次组网，与步骤S103获取第一次组网对应的网络拓扑结构之间增设以下步骤：
步骤S301：判断第一次组网后未接入的节点是否能够以与第一通信方式不同的通信方式接入；
步骤S302：当第一次组网后未接入的节点能够以与第一通信方式不同的通信方式接入时，使用对应的通信方式分别接入第一次组网后未接入的节点以实现第二次组网。对应地，在本发明实施例提供的另一种融合多种通信方式的组网方法中，步骤S103需要修改为：获取第二次组网后对应的网络拓扑结构。
本发明实施例提供的融合多种通信方式的组网方法，在第一次组网之后还利用不同于第一次组网的通信方式进行第二次组网，旨在通过更换通信方式的方法更快的实现更多的节点接入，提高组网效率。
通过执行上述方法实施例中的各个步骤，可以获得如图4所示网络拓扑结构，其中，位于顶端的长方形为通信主站，各个节点直接或间接连接于通信主站。在图4中使用不同的形状表示节点的类型，如三角形表示MAC层融合节点，圆形表示物理层融合节点，菱形表示多模融合节点，正方形表示支持通信方式1的单一通信节点，带有斜线的正方形表示支持通信方式2的单一通信节点，并且虚线表示节点间通过通信方式1相连，实线表示节点间通过通信方式2相连。
本发明实施例还提供一种融合多种通信方式的组网装置，如图5所示，该组网装置包括：第一通信方式确定单元501、第一组网单元502和接入单元503。
其中，第一通信方式确定单元501用于使用至少两种通信方式进行预组网，根据预组网的接入节点数量和/或平均可达速率确定用于第一次组网的第一通信方式；具体内容请详见上述方法实施例中的步骤S101所述。
第一组网单元502用于根据第一通信方式对待接入节点进行组网以实现第一次组网；具体内容请详见上述方法实施例中的步骤S102所述。
接入单元503用于获取第一次组网对应的网络拓扑结构，并根据网络拓扑结构筛查待接入节点中的未接入节点，以及在网络拓扑结构中选择任一节点，并控制任一节点通过邻居节点发现报文在未接入节点中寻找对应的邻居节点，使用对应的通信方式将任一邻居节点接入所述网络拓扑结构；具体内容请详见上述方法实施例中的步骤S103至步骤S105所述，以及上方法实施例中的步骤S201至步骤S206所述。
本发明实施例还提供了另一种融合多种通信方式的组网装置，包括上述组网装置中的第一通信方式确定单元501、第一组网单元502和接入单元503，为避免重复，在此不摘赘述。如图6所示，该另一种融合多种通信方式的组网装置还包括：第二组网单元601。当第一次组网后未接入的节点能够以与第一通信方式不同的通信方式接入时，第二组网单元601用于使用对应的通信方式分别接入第一次组网后未接入的节点以实现第二次组网；具体内容请详见上述方法实施例中的步骤S301至步骤S302所述。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备可以包括处理器701和存储器702，其中处理器701和存储器702可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
处理器701可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器701还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器702作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的融合多种通信方式的组网方法对应的程序指令/模块(例如，图5所示第一通信方式确定单元501、第一组网单元502和接入单元503)。处理器701通过运行存储在存储器702中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的融合多种通信方式的组网方法。
存储器702可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器701所创建的数据等。此外，存储器702可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器702可选包括相对于处理器701远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器701。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器702中，当被所述处理器701执行时，执行如图1-图3所示实施例中的融合多种通信方式的组网方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。