一种无线自组网方法与流程

本发明涉及无线组网领域，尤其涉及一种无线自组网方法。

背景技术：

随着技术的快速发展，为了减少产品的维护成本，一般都对功耗提出很高的要求。

现有的无线自组网方案，一种方案是采用zigbee(紫蜂协议)方式来实现无线自组网，但是zigbee的节点从休眠到接入信道要一定的时间例如30ms(毫秒)，唤醒时间慢导致功耗升高，而且通信是可以由无线终端在任何时刻主动发起，这导致信道出现冲突，从而使得协调器访问无线终端的时间无法确定，zigbee只有在对响应时延要求不高的场合，才能做到低功耗。

现有的无线自组网方案，另一种方案是采用wifi(无线上网)方式来实现无线自组网，但是wifi一般应用在2.4g频段，这个频段的商用设备很多，信道污染严重，覆盖范围小等，使得wifi的功耗很高，是一般低功耗的无线局域网的几十倍甚至上百倍，从而无法应用于低功耗场景。

现有的无线自组网方案，又一种方案是nbiot(narrowbandinternetofthings，窄带物联网)方式来实现无线自组网，nbiot虽然号称低功耗，而且也无需组网但是nbiot其终端访问的响应速度在满足其标称的功耗下，至少要1小时以上。

现有的无线自组网方案，再一种方案是lora(longrangeradio，远距离无线电)方式来实现无线自组网，lora可以以非常低的平均功耗来实现无线自组网的远距离覆盖，但是由于lora是采用扩频技术，使得实际的通信速率是非常低的，在公里级别的覆盖范围上，其实际的通信速率只能低到1kbps(千比特每秒)，事实上也限定了lora的响应速度，很难做到快速响应的同时拥有低功耗。

综上可知，现有的无线自组网方案无法实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种无线自组网方法，能够实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。

根据本发明的一个方面，提供一种无线自组网方法，包括：无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则；无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令；所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在所述规划的时隙周期执行相应的数据交换规则；无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点。

其中，所述无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则，包括：所述无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据所述规划的时隙，执行相应的数据交换规则。

其中，所述无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，包括：所述无线访问接入点采用一个无线访问接入点管理同频段下的无线节点和不同的无线访问接入点管理不同频段下的无线节点的形式对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙。

其中，所述无线访问接入点包括中央处理器、一sub-1ghz无线模块和另一sub-1ghz无线模块；所述中央处理器，用于控制所述一sub-1ghz无线模块、所述sub-1ghz另一无线模块进行无线通信，所述一sub-1ghz无线模块，用于根据所述中央处理器的控制，负责网络数据的交互，所述另一sub-1ghz无线模块，用于根据所述中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线访问接入点而发起的通信。

其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是脱网状态时，主动发起无线访问接入点发现指令，在有无线访问接入点响应所述发现指令时，对所述响应的无线访问接入点所在的网络发起入网申请。

其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是在线状态时，无线节点主动发起署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，通过其它无线访问接入点apn响应所述询问指令，和提取无线节点接收信号时的强度值rssin，并比较无线节点当前所在无线访问接入点的信号强度rssi，如果出现rssi<rssin+m，m是指任意大于零的数值，则无线节点会启动脱离当前无线访问接入点的网络，加入其它无线访问接入点apn所在的网络。

其中，所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在所述规划的时隙周期执行相应的数据交换规则，包括：所述无线访问接入点根据所述无线节点主动发起的发现指令或询问指令，扫描并侦听所有频段并自主选择空闲数据信道，在广播时隙时，发送广播包，在同步时隙时，接收无线节点对无线访问接入点控制指令的接收确认，在竞争时隙时，侦听信道并响应无线节点，在静默时隙时，处理网络事务，准备下个广播周期，在侦听公共信道时，对无线节点的网络进行发现和对无线访问接入点的信号强度查询，和回应无线节点的相应请求。

其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下，扫描无线访问接入点，在没有扫描到无线访问接入点时，则进入省电模式，在扫描到无线访问接入点时，则选择信号最强的无线访问接入点，并在竞争时隙发送入网申请，在没有接收到所述信号最强的无线访问接入点关联所述入网申请的入网应答时，则入网失败进入省电模式，在接收到所述信号最强的无线访问接入点关联所述入网申请的入网应答时，则入网成功，并同步广播周期窗口，和设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，和在广播窗口到达时，开启射频接收，和检测是否收到广播包，在检测到没有收到广播包时，脱网并执行重新扫描无线访问接入点，在检测到有收到广播包时，解析收到的广播包，和检测是否有任务需要执行，在检测到是没有任务需要执行时，则设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，在检测到是有任务需要执行时，则执行任务，然后继续休眠。

其中，所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入所述无线访问接入点，包括：所述无线节点根据所述执行的相应的数据交换规则，在省电模式下关闭系统各个功能模块并设置定时唤醒时间，在唤醒时间到时，在公共信道查询附近是否存在无线访问接入点，在公共信道查询到附近是没存在无线访问接入点时，则继续休眠，在公共信道查询到附近是存在无线访问接入点时，则发起申请加入所述无线访问接入点。

其中，所述无线节点包括另一中央处理器、又一sub-1ghz无线模块；所述另一中央处理器，用于控制所述又一sub-1ghz无线模块进行无线通信，所述又一sub-1ghz无线模块，用于根据所述另一中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线节点而发起的通信。

可以发现，以上方案，无线访问接入点可以利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，和无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，和该无线访问接入点可以根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在该规划的时隙周期执行相应的数据交换规则，以及无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入该无线访问接入点，能够实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，这样的好处是能够实现使得整个通信的时间是受控制的且确定的，进而保证通信的响应时间和无线节点的低功耗。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以采用一个无线访问接入点管理同频段下的无线节点和不同的无线访问接入点管理不同频段下的无线节点的形式对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，这样的好处是能够实现使得各个无线访问接入点之间信号覆盖的空间能够互相重叠，而不会互相干扰，进而实现场地的多无线访问接入点的部署。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以包括中央处理器、一sub-1ghz无线模块和另一sub-1ghz无线模块；该中央处理器可以控制该一sub-1ghz无线模块、该sub-1ghz另一无线模块进行无线通信，该一sub-1ghz无线模块可以根据该中央处理器的控制，负责网络数据的交互，该另一sub-1ghz无线模块可以根据该中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线访问接入点而发起的通信，这样的好处是能够实现宽范围的覆盖sub-1g的工业、科学和医学频段的且一个网络可以支持多个以上节点的无线自组网。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是脱网状态时，主动发起无线访问接入点发现指令，在有无线访问接入点响应该发现指令时，对该响应的无线访问接入点所在的网络发起入网申请，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗和快速响应。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是在线状态时，无线节点主动发起署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，通过其它无线访问接入点apn响应该询问指令，和提取无线节点接收信号时的强度值rssin，并比较无线节点当前所在无线访问接入点的信号强度rssi，如果出现rssi<rssin+m，m是指任意大于零的数值，则无线节点会启动脱离当前无线访问接入点的网络，加入其它无线访问接入点apn所在的网络，这样的好处是能够实现无线节点在长期脱网的状态时还能够保持低功耗。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，扫描并侦听所有频段并自主选择空闲数据信道，在广播时隙时，发送广播包，在同步时隙时，接收无线节点对无线访问接入点控制指令的接收确认，在竞争时隙时，侦听信道并响应无线节点，在静默时隙时，处理网络事务，准备下个广播周期，在侦听公共信道时，对无线节点的网络进行发现和对无线访问接入点的信号强度查询，和回应无线节点的相应请求，这样的好处是能够实现使得整个通信的时间是受控制的且确定的，进而保证通信的响应时间和无线节点的低功耗。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下，扫描无线访问接入点，在没有扫描到无线访问接入点时，则进入省电模式，在扫描到无线访问接入点时，则选择信号最强的无线访问接入点，并在竞争时隙发送入网申请，在没有接收到该信号最强的无线访问接入点关联该入网申请的入网应答时，则入网失败进入省电模式，在接收到该信号最强的无线访问接入点关联该入网申请的入网应答时，则入网成功，并同步广播周期窗口，和设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，和在广播窗口到达时，开启射频接收，和检测是否收到广播包，在检测到没有收到广播包时，脱网并执行重新扫描无线访问接入点，在检测到有收到广播包时，解析收到的广播包，和检测是否有任务需要执行，在检测到是没有任务需要执行时，则设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，在检测到是有任务需要执行时，则执行任务，然后继续休眠，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗、宽范围和快速响应。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，在省电模式下关闭系统各个功能模块并设置定时唤醒时间，在唤醒时间到时，在公共信道查询附近是否存在无线访问接入点，在公共信道查询到附近是没存在无线访问接入点时，则继续休眠，在公共信道查询到附近是存在无线访问接入点时，则发起申请加入该无线访问接入点，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗、宽范围和快速响应。

进一步的，以上方案，该无线节点可以包括另一中央处理器、又一sub-1ghz无线模块；该另一中央处理器可以控制该又一sub-1ghz无线模块进行无线通信，该又一sub-1ghz无线模块可以根据该另一中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线节点而发起的通信，这样的好处是能够实现宽范围的覆盖sub-1g的工业、科学和医学频段的且一个网络可以支持多个以上节点的无线自组网。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明无线自组网方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明无线访问接入点一实施例的结构示意图；

图3是本发明无线节点一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种无线自组网方法，能够实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。

请参见图1，图1是本发明无线自组网方法一实施例的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括如下步骤：

s101：ap(wirelessaccesspoint，无线访问接入点)利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则。

其中，该无线访问接入点利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，可以包括：

该无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，这样的好处是能够实现使得整个通信的时间是受控制的且确定的，进而保证通信的响应时间和node(无线节点)的低功耗。

其中，该无线访问接入点采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，可以包括：

该无线访问接入点采用一个无线访问接入点管理同频段下的无线节点和不同的无线访问接入点管理不同频段下的无线节点的形式对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，这样的好处是能够实现使得各个无线访问接入点之间信号覆盖的空间能够互相重叠，而不会互相干扰，进而实现场地的多无线访问接入点的部署。

在本实施例中，可以利用频谱资源来按时间顺序规划数据通信过程时隙为广播时隙、同步时隙、竞争时隙和静默时隙。

在本实施例中，广播时隙是以无线访问接入点的周期广播包为起始的预设固定时间，为保证低功耗，整个网络的时间同步，该同步时隙、该竞争时隙和该静默时隙都是以该时隙作为起始点。

在本实施例中，入网状态的node在每个ap广播时隙起始点都可以开启接收的窗口，该接收窗口很短，比如几毫秒，但是已经是足够时间获得ap的指令。，因为接收窗口短，所以在一个ap广播时隙的周期内的平均功耗非常小。

在本实施例中，广播时隙除了用于发送指令外，还可以同步node的本地时钟，因为ap的广播周期是比较短的，比如1000ms，node可以周期性的校准自身的时间，所以node的定时时间精度不需很高，应用中只需要<＝1000ppm(百万分之一)的精度就可以满足要求。

在本实施例中，在广播包里，ap可以搭载对网络里一个或多个node的控制指令，node的响应会放在同步时隙里。

在本实施例中，同步时隙是紧接在ap广播完成后，用于node对ap控制指令的接收确认(ack，acknowledgecharacter)，该同步时隙长度可以是变动的，在每个广播周期中，可以根据ap搭载的指令数量，预留出一段长短可变的时隙，各个接收到指令的node，在这个时隙里顺序回复ap。

在本实施例中，竞争时隙可以兼顾一些node自身状态改变等突发信息的上传，比如node入网申请，节点低电量等信息，从而引入竞争时序。在竞争时隙，所有的node地位都是平等的去争夺同个信道，这里采用随机碰撞检测与碰撞回避机制，减少因互相竞争信道而导致node的功耗提高和时间损耗。

在本实施例中，该静默时隙是指在每个广播周期结束前预留出的一段静默期，可以是为ap处理在这个广播周期内一些事件留出处理时间。

在本实施例中，ap可以作为无线网络的管理者和通信的主要发起者，用于接收来自服务器的远程指令，并下发和监控所管理的无线节点的执行状况；同时，负责维护整个网络，包括节点的网络唤醒，入网申请，数据交换等。

其中，请参见图2，图2是本发明无线访问接入点一实施例的结构示意图。如图2所示，该无线访问接入点20包括中央处理器(cpu，centralprocessingunit)21、一sub-1ghz(小于1ghz的无线电频率)无线模块22和另一sub-1ghz无线模块23；该中央处理器21，用于控制该一sub-1ghz无线模块22、该sub-1ghz另一无线模块22进行无线通信，该一sub-1ghz无线模块22，用于根据该中央处理器21的控制，负责网络数据的交互，该另一sub-1ghz无线模块23，用于根据该中央处理器21的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线访问接入点而发起的通信，这样的好处是能够实现宽范围的覆盖sub-1g的ism(industrialscientificmedical，工业、科学和医学)频段的且一个网络可以支持多个以上节点的无线自组网。

s102：无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令。

其中，该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，可以包括：

该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是脱网状态时，主动发起无线访问接入点发现指令，在有无线访问接入点响应该发现指令时，对该响应的无线访问接入点所在的网络发起入网申请，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗和快速响应。

其中，该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，可以包括：

该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是在线状态时，无线节点主动发起署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，通过其它无线访问接入点apn响应该询问指令，和提取无线节点接收信号时的强度值rssin，并比较无线节点当前所在无线访问接入点的信号强度rssi，如果出现rssi<rssin+m，m是指任意大于零的数值，则无线节点会启动脱离当前无线访问接入点的网络，加入其它无线访问接入点apn所在的网络，这样的好处是能够实现无线节点在长期脱网的状态时还能够保持低功耗。

在本实施例中，总体可以采用频分复用和时分复用的原理管理整个场地的无线局域网络的。

在本实施例中，可以采用星形拓扑并结合小区制，各个ap间数据通信采用不同的频段即频分复用，一个ap可以管理同频段下的node。ap之间信号覆盖的空间可以互相重叠，而不会互相干扰，进而实现场地的多ap部署。

在本实施例中，每个ap可以有两个信道，一个是数据信道，是私有信道，用于实现ap与node的命令控制和执行反馈；另一个是所有ap的公共信道例如0信道，用于node的ap发现，网络唤醒。

在本实施例中，每个小区ap网络下采用时分复用的方式利用频谱资源，为保证低功耗和快速响应，ap定时周期广播，在两个广播周期内，通过划分不同的时隙，并规定不同时隙的特性实现node与ap之间的信息交换。

在本实施例中，可以实现node在长期脱网的状态可以保持很低的功耗，这对于出厂就预装电池的应用是非常重要的功能，为此设计了网络唤醒功能。在node进入ap信号覆盖范围的时会自动唤醒，并尝试入网工作。同时node在发现所在ap的信号弱的情况下，可以自主切换到覆盖信号更强的其它ap。

s103：该无线访问接入点根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在该规划的时隙周期执行相应的数据交换规则。

其中，该无线访问接入点根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在该规划的时隙周期执行相应的数据交换规则，可以包括：

该无线访问接入点根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，扫描并侦听所有频段并自主选择空闲数据信道，在广播时隙时，发送广播包，在同步时隙时，接收无线节点对无线访问接入点控制指令的接收确认，在竞争时隙时，侦听信道并响应无线节点，在静默时隙时，处理网络事务，准备下个广播周期，在侦听公共信道时，对无线节点的网络进行发现和对无线访问接入点的信号强度查询，和回应无线节点的相应请求，这样的好处是能够实现使得整个通信的时间是受控制的且确定的，进而保证通信的响应时间和无线节点的低功耗。

s104：无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入该无线访问接入点。

其中，该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入该无线访问接入点，可以包括：

该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下，扫描无线访问接入点，在没有扫描到无线访问接入点时，则进入省电模式，在扫描到无线访问接入点时，则选择信号最强的无线访问接入点，并在竞争时隙发送入网申请，在没有接收到该信号最强的无线访问接入点关联该入网申请的入网应答时，则入网失败进入省电模式，在接收到该信号最强的无线访问接入点关联该入网申请的入网应答时，则入网成功，并同步广播周期窗口，和设置rtc

(real_timeclock，唤醒时钟)在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，和在广播窗口到达时，开启rf(radiofrequency，射频)接收，和检测是否收到广播包，在检测到没有收到广播包时，脱网并执行重新扫描无线访问接入点，在检测到有收到广播包时，解析收到的广播包，和检测是否有任务需要执行，在检测到是没有任务需要执行时，则设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，在检测到是有任务需要执行时，则执行任务，然后继续休眠，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗、宽范围和快速响应。

其中，该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入该无线访问接入点，可以包括：

该无线节点根据该执行的相应的数据交换规则，在省电模式下关闭系统各个功能模块并设置定时唤醒时间，在唤醒时间到时，在公共信道查询附近是否存在无线访问接入点，在公共信道查询到附近是没存在无线访问接入点时，则继续休眠，在公共信道查询到附近是存在无线访问接入点时，则发起申请加入该无线访问接入点，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗、宽范围和快速响应。

其中，请参见图3，图3是本发明无线节点一实施例的结构示意图。如图3所示，该无线节点30包括另一中央处理器(cpu，centralprocessingunit)31、又一sub-1ghz无线模块32；该另一中央处理器31，用于控制该又一sub-1ghz无线模块32进行无线通信，该又一sub-1ghz无线模块32，用于根据该另一中央处理器31的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线节点而发起的通信，这样的好处是能够实现宽范围的覆盖sub-1g的工业、科学和医学频段的且一个网络可以支持多个以上节点的无线自组网。

可以发现，以上方案，无线访问接入点可以利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，和无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态包括脱网或在线状态周期，主动发起无线访问接入点发现指令或部署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，和该无线访问接入点可以根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，在该规划的时隙周期执行相应的数据交换规则，以及无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下执行任务，然后继续休眠，或在省电模式下检测到有效无线访问接入点的存在，则发起申请加入该无线访问接入点，能够实现低功耗、宽范围和快速响应的无线自组网。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以采用对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，根据该规划的时隙，执行相应的数据交换规则，这样的好处是能够实现使得整个通信的时间是受控制的且确定的，进而保证通信的响应时间和无线节点的低功耗。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以采用一个无线访问接入点管理同频段下的无线节点和不同的无线访问接入点管理不同频段下的无线节点的形式对数据通信通过不同的频段的频分复用方式，利用频谱资源来规划数据通信过程时隙，这样的好处是能够实现使得各个无线访问接入点之间信号覆盖的空间能够互相重叠，而不会互相干扰，进而实现场地的多无线访问接入点的部署。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以包括中央处理器、一sub-1ghz无线模块和另一sub-1ghz无线模块；该中央处理器可以控制该一sub-1ghz无线模块、该sub-1ghz另一无线模块进行无线通信，该一sub-1ghz无线模块可以根据该中央处理器的控制，负责网络数据的交互，该另一sub-1ghz无线模块可以根据该中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线访问接入点而发起的通信，这样的好处是能够实现宽范围的覆盖sub-1g的工业、科学和医学频段的且一个网络可以支持多个以上节点的无线自组网。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是脱网状态时，主动发起无线访问接入点发现指令，在有无线访问接入点响应该发现指令时，对该响应的无线访问接入点所在的网络发起入网申请，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗和快速响应。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，利用预留的公共信道，根据自身的状态是在线状态时，无线节点主动发起署场地的其它无线访问接入点的信号强度询问指令，通过其它无线访问接入点apn响应该询问指令，和提取无线节点接收信号时的强度值rssin，并比较无线节点当前所在无线访问接入点的信号强度rssi，如果出现rssi<rssin+m，m是指任意大于零的数值，则无线节点会启动脱离当前无线访问接入点的网络，加入其它无线访问接入点apn所在的网络，这样的好处是能够实现无线节点在长期脱网的状态时还能够保持低功耗。

进一步的，以上方案，该无线访问接入点可以根据该无线节点主动发起的发现指令或询问指令，扫描并侦听所有频段并自主选择空闲数据信道，在广播时隙时，发送广播包，在同步时隙时，接收无线节点对无线访问接入点控制指令的接收确认，在竞争时隙时，侦听信道并响应无线节点，在静默时隙时，处理网络事务，准备下个广播周期，在侦听公共信道时，对无线节点的网络进行发现和对无线访问接入点的信号强度查询，和回应无线节点的相应请求，这样的好处是能够实现使得整个通信的时间是受控制的且确定的，进而保证通信的响应时间和无线节点的低功耗。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，在正常情况下，扫描无线访问接入点，在没有扫描到无线访问接入点时，则进入省电模式，在扫描到无线访问接入点时，则选择信号最强的无线访问接入点，并在竞争时隙发送入网申请，在没有接收到该信号最强的无线访问接入点关联该入网申请的入网应答时，则入网失败进入省电模式，在接收到该信号最强的无线访问接入点关联该入网申请的入网应答时，则入网成功，并同步广播周期窗口，和设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，和在广播窗口到达时，开启射频接收，和检测是否收到广播包，在检测到没有收到广播包时，脱网并执行重新扫描无线访问接入点，在检测到有收到广播包时，解析收到的广播包，和检测是否有任务需要执行，在检测到是没有任务需要执行时，则设置唤醒时钟在每个无线访问接入点的广播窗口到达前预设时间来唤醒，然后进入休眠，在检测到是有任务需要执行时，则执行任务，然后继续休眠，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗、宽范围和快速响应。

进一步的，以上方案，该无线节点可以根据该执行的相应的数据交换规则，在省电模式下关闭系统各个功能模块并设置定时唤醒时间，在唤醒时间到时，在公共信道查询附近是否存在无线访问接入点，在公共信道查询到附近是没存在无线访问接入点时，则继续休眠，在公共信道查询到附近是存在无线访问接入点时，则发起申请加入该无线访问接入点，这样的好处是能够实现保障无线自组网的低功耗、宽范围和快速响应。

进一步的，以上方案，该无线节点可以包括另一中央处理器、又一sub-1ghz无线模块；该另一中央处理器可以控制该又一sub-1ghz无线模块进行无线通信，该又一sub-1ghz无线模块可以根据该另一中央处理器的控制，负责终端节点为实现的网络唤醒或者切换无线节点而发起的通信，这样的好处是能够实现宽范围的覆盖sub-1g的工业、科学和医学频段的且一个网络可以支持多个以上节点的无线自组网。

在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。