一种基于多根节点的路由建立方法、装置及电子设备与流程

1.本技术涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种基于多根节点的路由建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.无线通信与有线通信相比，最大的缺点之一是网络的可靠性较低，为了提高网络可靠性、网络规模和通信能力，通过网络结构、组网方式、信道分配等方法实现。
3.在无线通信过程中，当通信的两节点不在彼此的通信范围之内时，两节点之间的报文需要中继节点进行路由中继，然而，现有技术要在动态变化的网络中建立一个最优路由，需要耗费巨大的网络资源，亦或建立的路由状态不佳，无法满足网络通信需求，通信能力差，可靠传输性能差。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种基于多根节点的路由建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以减少对网络资源的耗费，使得建立的路由性能好，通信能力可以满足需求。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种基于多根节点的路由建立方法，所述方法包括：
6.获取源节点的数据包；
7.根据所述数据包建立路由表；
8.根据所述路由表选取所述源节点的邻节点；
9.若所述邻节点为根节点，根据所述源节点和所述根节点建立路由；若所述邻节点为非根节点，选取所述非根节点的邻节点。
10.在上述实现过程中，根据源节点建立路由表，再根据路由表选取邻节点，保证路由的有效性，提高路由的传输效率，使得建立的路由性能好，通信能力可以满足需求。
11.进一步地，所述根据所述数据包建立路由表的步骤，包括：
12.对所述数据包进行解析，得到目的地址数据；
13.若所述目的地址数据为终端节点地址，根据所述终端节点地址建立下行路由表；
14.若所述目的地址数据为特殊地址，根据所述特殊地址建立上行路由表。
15.在上述实现过程中，根据目的地址数据中不同的终端节点地址和特殊地址分别建立下行路由表和上行路由表，使得建立的路由的源节点和终端节点更加明确，保证根节点的传输路径不会出错且相对最优。
16.进一步地，所述根据所述路由表选取所述源节点的邻节点的步骤，包括：
17.获取所述路由表中每个候选邻节点的rssi参数和所述路由表中的跳数数据；
18.根据所述路由表中每个候选邻节点的rssi参数和所述路由表中的跳数数据选取邻节点。
19.在上述实现过程中，根据每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据，可以更加全面地考虑到每个候选邻节点的特征，使得邻节点的选取更加灵活多变，同时保证邻节点的传输效率，进一步提高路由的性能。
20.进一步地，所述根据所述路由表中每个候选邻节点的rssi参数和所述路由表中的跳数数据选取邻节点的步骤，包括：
21.选取所述路由表中所述rssi参数大于阈值且跳数数据最小的候选邻节点，确定为邻节点。
22.在上述实现过程中，将路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据与阈值进行比较，选择性能更佳的节点作为传输过程中的中继节点，保证路由的传输效率。
23.进一步地，所述根据所述路由表中每个候选邻节点的rssi参数和所述路由表中的跳数数据选取邻节点的步骤，还包括：
24.若所述路由表中的任意两个候选邻节点的跳数数据相同，选取所述rssi参数大于所述阈值且rssi参数大的候选邻节点，确定为邻节点。
25.在上述实现过程中，当两个候选邻节点的跳数数据相同，选取所述rssi参数大于所述阈值且rssi参数大的候选邻节点作为邻节点，进一步地确保选择的邻节点为候选邻节点中效率最高的。
26.进一步地，所述若所述邻节点为非根节点，选取所述非根节点的邻节点的步骤，还包括：
27.根据所述邻节点生成应答数据包；
28.将所述应答数据包返回至所述源节点。
29.在上述实现过程中，将邻节点生成的应答数据包返回至源节点，使得源节点可以获得邻节点的具体信息，保证源节点在短时间内选取邻节点建立路由。
30.进一步地，在所述若所述邻节点为非根节点，选取所述非根节点的邻节点的步骤之后，还包括：
31.判断所述非根节点的邻节点是否为根节点，若是，根据所述源节点和所述非根节点的邻节点建立路由。
32.在上述实现过程中，若非根节点的邻节点是根节点，则根据源节点和非根节点的邻节点建立路由，保证建立路由的可靠性。
33.第二方面，本技术实施例还提供了一种基于多根节点的路由建立装置，所述装置包括：
34.获取模块，用于获取源节点的数据包；
35.路由表建立模块，用于根据所述数据包建立路由表；
36.选取模块，用于根据所述路由表选取所述源节点的邻节点；
37.路由建立模块，用于若所述邻节点为根节点，根据所述源节点和所述根节点建立路由；若所述邻节点为非根节点，选取所述非根节点的邻节点。
38.在上述实现过程中，根据源节点建立路由表，再根据路由表选取邻节点，保证路由的有效性，提高路由的传输效率，使得建立的路由性能好，通信能力可以满足需求。
39.第三方面，本技术实施例提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在
所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。
40.第四方面，本技术实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
41.第五方面，本技术实施例提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
42.本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
43.并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
45.图1为本技术实施例提供的基于多根节点的路由建立方法的流程示意图；
46.图2为本技术实施例提供的基于多根节点的路由建立装置的结构组成示意图；
47.图3为本技术实施例提供的电子设备的结构组成示意图。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
49.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
51.实施例一
52.图1是本技术实施例提供的基于多根节点的路由建立方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
53.s1，获取源节点的数据包；
54.s2，根据数据包建立路由表；
55.s3，根据路由表选取源节点的邻节点；
56.s4，若邻节点为根节点，根据源节点和根节点建立路由；若邻节点为非根节点，选取非根节点的邻节点。
57.在上述实现过程中，根据源节点建立路由表，再根据路由表选取邻节点，保证路由的有效性，提高路由的传输效率，使得建立的路由性能好，通信能力可以满足需求。
58.本技术实施例可以应用于多根节点的窄带自组网通信协议，其中，节点除了根节
点还包括中继节点和终端节点，网络中可以有多个根节点、多个中继节点、多个终端节点，节点可以是固定节点，也可以为移动节点。
59.在s1中，获取源节点的数据包。
60.可选地，源节点为根节点，根节点在开机时，发起路由建立过程，并获取源节点的数据包。
61.在s2中，根据数据包建立路由表，包括：
62.对数据包进行解析，得到目的地址数据；
63.若目的地址数据为终端节点地址，根据终端节点地址建立下行路由表；
64.若目的地址数据为特殊地址，根据特殊地址建立上行路由表。
65.示例性地，本技术实施例的网络结构为网状拓扑结构，路由建立过程包括上行路由建立与下行路由建立。下行路由建立由根节点发起，开机后由根节点在控制信道上发送广播消息，每个根节点均建立路由表。
66.可选地，如果路由建立过程为下行路由建立，数据传输采用广播方式，每个根节点不用建立新的路由表，只需要存储上一个节点的路由表，无论节点数量大小，路由表都很小，对节点数量没有限制。
67.上行路由表所对应的目的节点均为根节点，所有数据都向根节点传输，每个节点的上行路由表包括1个主路由和2个备用路由，地址用4个字节表示。
68.下行路由表采用广播模式，即各根节点都需要发送广播报文，在开机上电时，根节点如果收到了其他节点发送的消息，则根据收到的消息初步建立下行路由表。
69.在上述实现过程中，根据目的地址数据中不同的终端节点地址和特殊地址分别建立下行路由表和上行路由表，使得建立的路由的源节点和终端节点更加明确，保证根节点的传输路径不会出错且相对最优。
70.在s3中，根据路由表选取源节点的邻节点，包括：
71.获取路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据；
72.根据路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据选取邻节点。
73.在上述实现过程中，根据每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据，可以更加全面地考虑到每个候选邻节点的特征，使得邻节点的选取更加灵活多变，同时保证邻节点的传输效率，进一步提高路由的性能。
74.选取路由时需要考虑rssi参数，在rrsi大于阈值ut1(阈值ut1为信号好时确定的rssi参数，作为阈值)时，选择跳数数据最少的邻节点；如果所有的邻节点的rssi参数都小于阈值ut1且大于阈值ut2(信号差时确定的rrsi参数，作为阈值)时，则选择一个rssi参数最大的邻节点。
75.进一步地，根据路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据选取邻节点的步骤，包括：
76.选取路由表中rssi参数大于阈值且跳数数据最小的候选邻节点，确定为邻节点。
77.在上述实现过程中，将路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据与阈值进行比较，选择性能更佳的节点作为传输过程中的中继节点，保证路由的传输效率。
78.进一步地，根据路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据选取
邻节点的步骤，还包括：
79.若路由表中的任意两个候选邻节点的跳数数据相同，选取rssi参数大于阈值且rssi参数大的候选邻节点，确定为邻节点。
80.在上述实现过程中，当两个候选邻节点的跳数数据相同，选取所述rssi参数大于所述阈值且rssi参数大的候选邻节点作为邻节点，进一步地确保选择的邻节点为候选邻节点中效率最高的。
81.在s4中，无论邻节点为根节点还是非根节点，都会发出应答数据包。其中，根节点的应答数据包中的目的地址为终端节点的地址。且地址为特殊地址ffffh，ffffh代表所有的根节点，每个根节点都有各自唯一的地址。
82.初始化应答数据包中的各字段。类型字段设置为00h，表示该消息是一个路由请求消息，并且是由根节点发起的。跳数数据设置为0。源节点的地址(sa)和目的节点的地址(da)分别设置为源节点地址和目的地址，ta为发送或转发路由消息的节点地址，这里设置为本节点地址。
83.进一步地，若邻节点为非根节点，选取非根节点的邻节点的步骤，还包括：
84.根据邻节点生成应答数据包；
85.将应答数据包返回至源节点。
86.在上述实现过程中，将邻节点生成的应答数据包返回至源节点，使得源节点可以获得邻节点的具体信息，保证源节点在短时间内选取邻节点建立路由。
87.邻节点可能是中继节点也可能是终端节点，中继节点在收到应答数据包的同时读取rssi参数，如果rssi参数小于阈值ut2，不转发此应答数据包，若大于阈值ut2，则转发这个应答数据包，并建立相应的路由表。如果根节点收到多个中继节点转发的来自同一个源节点的多个应答数据包时，及时更新路由表。中继节点在收到应答数据包后，将应答数据包进行转发。
88.节点在收到应答数据包后，如果rssi参数大于ut2，产生应答数据包，并根据rssi参数选取邻节点，然后发送应答数据包；如果rssi参数小于ut2，则不产生应答数据包。
89.进一步地，若邻节点为非根节点，选取非根节点的邻节点的步骤之后，还包括：
90.判断非根节点的邻节点是否为根节点，若是，根据源节点和非根节点的邻节点建立路由。
91.在上述实现过程中，若非根节点的邻节点是根节点，则根据源节点和非根节点的邻节点建立路由，保证建立路由的可靠性。
92.当节点收到其他节点的应答数据包后，解析应答数据包，通过源节点的地址查找路由表中的对应项。因为每个节点下行路由表结构中存在到其他各个节点的一个主路由和一个备用路由，首先查看其是否存在到源节点的地址，如果不存在，则将应答数据包中的发送节点地址作为主路由的邻节点地址，跳数数据加1作为到源节点的跳数数据。否则，查看是否存在备用路由，如果不存在，则将消息中的发送节点的地址作为备用路由的邻节点的地址，跳数数据加1作为到源节点的跳数数据。如果同时存在主路由和备用路由，则将跳数数据加1和备用路由和主路由的跳数数据进行比较。
93.如果应答数据包中的跳数数据小于路由表中主路由的跳数数据且rssi参数也大于路由表中的rssi值，则更新主路由对应的路由表，如果跳数数据大于主路由且小于备用
路由跳数数据则更新备用路由的路由表。路由表更新完成后，继续重新装载应答数据包并转发。如果当跳数数据大于备用路由跳数数据时，则丢弃应答数据包中相应的路由请求数据。
94.实施例二
95.为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种基于多根节点的路由建立装置，如图2所示，该装置包括：
96.获取模块1，用于获取源节点的数据包；
97.路由表建立模块2，用于根据数据包建立路由表；
98.选取模块3，用于根据路由表选取源节点的邻节点；
99.路由建立模块4，用于若邻节点为根节点，根据源节点和根节点建立路由；若邻节点为非根节点，选取非根节点的邻节点。
100.路由表建立模块2还用于：
101.对数据包进行解析，得到目的地址数据；
102.若目的地址数据为终端节点地址，根据终端节点地址建立下行路由表；
103.若目的地址数据为特殊地址，根据特殊地址建立上行路由表。
104.选取模块3还用于：
105.获取路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据；
106.根据路由表中每个候选邻节点的rssi参数和路由表中的跳数数据选取邻节点。
107.选取模块3还用于：
108.选取路由表中rssi参数大于阈值且跳数数据最小的候选邻节点，确定为邻节点。
109.选取模块3还用于：
110.若路由表中的任意两个候选邻节点的跳数数据相同，选取rssi参数大于阈值且rssi参数大的候选邻节点，确定为邻节点。
111.路由建立模块4还用于：
112.根据邻节点生成应答数据包；
113.将应答数据包返回至源节点。
114.路由建立模块4还用于：
115.判断非根节点的邻节点是否为根节点，若是，根据源节点和非根节点的邻节点建立路由。
116.上述的基于多根节点的路由建立装置可实施上述实施例一的方法。上述实施例一中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。
117.本技术实施例的其余内容可参照上述实施例一的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
118.实施例三
119.本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器运行计算机程序以使电子设备执行实施例一的基于多根节点的路由建立方法。
120.可选地，上述电子设备可以是服务器。
121.请参见图3，图3为本技术实施例提供的电子设备的结构组成示意图。该电子设备
可以包括处理器31、通信接口32、存储器33和至少一个通信总线34。其中，通信总线34用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本技术实施例中设备的通信接口32用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。处理器31可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。
122.上述的处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(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。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器31也可以是任何常规的处理器等。
123.存储器33可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。存储器33中存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由所述处理器31执行时，设备可以执行上述图1方法实施例涉及的各个步骤。
124.可选地，电子设备还可以包括存储控制器、输入输出单元。存储器33、存储控制器、处理器31、外设接口、输入输出单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线34实现电性连接。处理器31用于执行存储器33中存储的可执行模块，例如设备包括的软件功能模块或计算机程序。
125.输入输出单元用于提供给用户创建任务以及为该任务创建启动可选时段或预设执行时间以实现用户与服务器的交互。输入输出单元可以是，但不限于，鼠标和键盘等。
126.可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
127.另外，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现实施例一的基于多根节点的路由建立方法。
128.本技术实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行方法实施例所述的方法。
129.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
130.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
131.所述功能如果以软件功能模块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，本技术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)执行本技术各个实施例所述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、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
132.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
133.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
134.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。