一种无线自组网通信方法、装置以及电子设备与流程

1.本技术涉及无线通信领域，具体涉及一种无线自组网通信方法、装置以及电子设备。


背景技术：

2.无线自组网是一种分布式的无线分组自治网络，无固定基础设施，节点地位对等，可自由移动，具有组网灵活、多跳中继、抗毁自愈等特点，具有非常广泛的应用前景。
3.在无线通信系统中，广播是指一个节点的发送其他节点均能接收。目前的无线自组网系统中，源节点的相邻非源节点接收源节点发送的广播消息后转发给非源节点的相邻节点，广播消息经过多次转发，实现全网广播。
4.针对上述相关技术，发明人认为，目前实现广播消息全网广播的过程中，广播消息重复发送，对网络的消耗大，如果不加以控制的话广播消息可能会循环发送，导致网络瘫痪，无法通信。


技术实现要素：

5.为了解决广播消息全网广播的过程中，广播消息重复发送，对网络的消耗大的问题，以避免广播消息循环发送导致网络瘫痪，无法通信，本技术提供一种无线自组网通信方法、装置以及电子设备。
6.在本技术的第一方面提供了一种无线自组网通信方法，应用于无线通讯设备，所述无线通讯设备为无线自组网络中的节点，所述方法包括：所述第一节点获取本地存储的网络拓扑图，所述网络拓扑图包括所述无线自组网中各节点的连接关系；根据所述网络拓扑图，确定第二节点和第三节点；所述第二节点为与所述第一节点连接的节点，所述第三节点为与所述第二节点连接的节点；根据所述网络拓扑图，确定第一数值和第二数值；所述第一数值为广播消息经所述第一节点发送至所述第二节点的累计转发次数，所述第二数值为所述广播消息经所述第三节点发送至所述第二节点的累计转发次数；比较所述第一数值和所述第二数值的大小；若所述第一数值大于所述第二数值，则所述第一节点禁止发送所述广播消息至所述第二节点。
7.通过采用上述技术方案，第一节点根据本地存储的网络拓扑图，确定与第一节点连接的第二节点以及与第二节点连接的第三节点；并确定广播消息分别经第一节点和第三节点发送至第二节点的累计转发次数，消息转发次数较多的节点禁止发送广播消息至第二节点，实现广播消息在转发过程中只有一个节点向第二节点发送广播消息，避免广播消息重复发送，且选择消息转发次数最少的节点发送广播消息，能有效提高消息转发的效率，减少对网络资源的消耗。
8.在一种可能的实施方式中，在所述第一节点获取本地存储的网络拓扑图之前还包括：
所述第一节点检测所述第一节点与所述第二节点间的信号强度，当所述信号强度大于或等于预设信号强度阈值，则所述第一节点与所述第二节点建立连接关系，构建网络拓扑图。
9.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述第一节点生成节点id，并本地存储所述节点id，进而更新所述网络拓扑图，所述节点id为在所述无线自组网中累计节点数量的基础上加1。
10.通过采用上述技术方案，使用节点id标记无线自组网络中的节点，便于记录和分析每个节点之间的连接关系。
11.在一种可能的实施方式中，比较所述第一数值和所述第二数值的大小包括：若所述第一数值等于所述第二数值，则由所述第一节点和所述第三节点中所述节点id较小的节点发送所述广播消息至所述第二节点。
12.通过采用上述技术方案，当从源节点经第一节点或第三节点转发广播消息至第二节点的消息转发次数相同时，规定由第一节点和第三节点中节点id较小的节点发送广播消息至第二节点，避免转发次数相同时多个节点向同一节点发送广播消息而导致消息重复发送，减少对网络资源的消耗。
13.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述第一节点接收第四节点发送的所述广播消息后，根据预设规则将第一消息发送名单更新为第二消息发送名单，所述预设规则为接收节点接收发送节点发送的所述广播消息后，禁止所述接收节点发送所述广播消息至所述发送节点，所述第一消息发送名单包括第四节点，所述第二消息发送名单不包括第四节点。
14.通过采用上述技术方案，第一节点接收到第四节点发送的广播消息后不会再发送广播消息至第四节点，避免消息重复发送至第四节点，减少对网络资源的消耗。
15.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述第一节点检测所述第一节点与所述第二节点间的信号强度，当所述第一节点与所述第二节点间的信号强度小于所述预设信号强度阈值，所述第一节点断开与所述第二节点的连接关系，并更新所述网络拓扑图。
16.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：当所述第一节点检测到所述第一节点与第五节点间的信号强度大于或等于所述信号强度阈值，则所述第一节点与所述第五节点建立连接关系，并更新所述网络拓扑图，所述第五节点为无线自组网中的新增节点。
17.通过采用上述技术方案，无线自组网络中的节点断开连接或有新的节点与无线自组网络中的节点建立连接关系而改变网络拓扑结构时，无线自组网络中的各节点都会更新网络拓扑图，获取无线自组网中各节点的最新连接关系。
18.在一种可能的实施方式中，所述第一节点与所述第二节点间的信号为wifi信号或蓝牙信号。
19.在本技术的第二方面提供了一种无线自组网通信装置，所述装置为无线通讯设备，所述无线通讯设备为第一节点，所述第一节点为所述无线自组网中的任意一个节点，所述装置包括获取单元、确定单元以及比较单元，其中，所述获取单元，用于获取所述第一节点本地存储的网络拓扑图，所述网络拓扑图
包括所述无线自组网中各节点的连接关系；所述确定单元，用于根据所述网络拓扑图，确定第一数值和第二数值；所述第一数值为广播消息经所述第一节点发送至所述第二节点的累计转发次数，所述第二数值为所述广播消息经所述第三节点发送至所述第二节点的累计转发次数；所述比较单元，用于比较所述第一数值和所述第二数值的大小；若所述第一数值大于所述第二数值，则所述第一节点禁止发送所述广播消息至所述第二节点。
20.在一种可能的实施方式中，所述确定单元还用于检测所述第一节点与所述第二节点间的信号强度，当所述信号强度大于或等于预设信号强度阈值，则所述第一节点与所述第二节点建立连接关系，构建网络拓扑图。
21.在一种可能的实施方式中，所述装置还包括更新单元，所述第一节点生成节点id，并本地存储所述节点id，进而更新所述网络拓扑图，所述节点id为在所述无线自组网中累计节点数量的基础上加1。
22.在一种可能的实施方式中，若所述第一数值等于所述第二数值，则由所述第一节点和所述第三节点中所述节点id较小的节点发送所述广播消息至所述第二节点。
23.在一种可能的实施方式中，所述更新单元还用于更新消息发送名单，所述第一节点接收第四节点发送的所述广播消息后，根据预设规则将第一消息发送名单更新为第二消息发送名单，所述预设规则为接收节点接收发送节点发送的所述广播消息后，禁止所述接收节点发送所述广播消息至所述发送节点，所述第一消息发送名单包括第四节点，所述第二消息发送名单不包括第四节点。
24.在一种可能的实施方式中，所述第一节点检测所述第一节点与所述第二节点间的信号强度，当所述第一节点与所述第二节点间的信号强度小于所述预设信号强度阈值，所述第一节点断开与所述第二节点的连接关系，并更新所述网络拓扑图。
25.在一种可能的实施方式中，所述确定单元还用于检测第一节点与第五节点的信号强度；当所述第一节点检测到所述第一节点与所述第五节点间的信号强度大于或等于所述信号强度阈值，则所述第一节点与所述第五节点建立连接关系，并更新所述网络拓扑图，所述第五节点为无线自组网中的新增节点。
26.在一种可能的实施方式中，所述第一节点与所述第二节点间的信号为wifi信号或蓝牙信号。
27.在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行上述任意一项所述的方法。
28.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：第一节点根据本地存储的网络拓扑图，确定与第一节点连接的第二节点，确定与第二节点连接的第三节点；并分别确定广播消息经第一节点和第三节点发送至第二节点的累计转发次数，消息转发次数较多的节点禁止发送广播消息至第二节点，实现广播消息在转发过程中只有一个节点向第二节点发送广播消息，避免广播消息重复发送，减少对网络资源的消耗；在发送广播消息的过程中，选择转发次数最少的路径转发广播消息，提高消息发
送的效率。
附图说明
29.图1是本技术一实施例的一种无线自组网通信方法的流程示意图；图2是本技术一实施例的无线自组网示意图；图3是本技术一实施例的一种无线自组网通信装置的结构示意图；图4是本技术一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
30.附图标记说明：301、获取单元；302、确定单元；303、比较单元；304、更新单元；400、电子设备；401、处理器；402、通信总线；403、用户接口；404、网络接口；405、存储器。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.在本技术实施例的描述中，“例如”用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
33.在本技术实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”及其变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
34.本技术中的无线通信设备可为具有无线通讯功能的任意电子设备，例如手机、蓝牙音箱、平板电脑等。
35.一种无线自组网通信方法，应用于无线通讯设备，无线通讯设备为第一节点，第一节点为无线自组网中的任意一个节点。无线自组网中有若干个节点，本实施例仅以第一节点为例。在本实施例中，无线自组网中的每个节点存储无线自组网中所有节点的连接关系信息，即存储所有节点的连接节点列表，根据所有节点的连接节点列表构建网络拓扑图。
36.参照图1，其示出了本技术一个实施例提供的一种无线自组网通信方法，该方法包括如下几个步骤：步骤s101：第一节点获取本地存储的网络拓扑图，网络拓扑图包括无线自组网中各节点的连接关系。
37.在一种可能的实施方式中，第一节点检测第一节点与第二节点间的信号强度，当第一节点与第二节点间的信号强度大于或等于预设信号强度阈值，即第一节点与第二节点间的信号强度达到可建立连接关系的信号强度时，第一节点与第二节点建立连接关系，构建网络拓扑图；第一节点根据在无线自组网中累计节点数量的基础上加1的规则获得节点id，并将节点id本地存储，进而更新本地存储的网络拓扑图。
38.在更新网络拓扑图时，第一节点发送包含本地存储的网络拓扑图的广播消息至其他节点，接收其他节点发送的包含该节点存储的网络拓扑图的广播消息，并本地存储其他节点的网络拓扑图中的连接关系，当接收到的网络拓扑图与本地存储的网络拓扑图相同
时，第一节点本地存储的网络拓扑图更新完成，停止发送包含本地存储的网络拓扑图的广播信息。
39.步骤s102：根据网络拓扑图，确定第二节点和第三节点；第二节点为与第一节点连接的节点，第三节点为与第二节点连接的节点。
40.步骤s103：根据网络拓扑图，确定第一数值和第二数值；第一数值为广播消息经第一节点发送至第二节点的累计转发次数，第二数值为广播消息经第三节点发送至第二节点的累计转发次数。
41.需要说明的是，本说明书中公开的转发次数必须由转发节点直接发送给被转发节点，且必须是转发节点发送给被转发节点的最短转发路径（即最少转发次数）。
42.步骤s104：比较第一数值和第二数值的大小，若第一数值大于第二数值，则第一节点禁止发送广播消息至第二节点。
43.在一种可能的实施方式中，当第一节点不是源节点时，第一节点接收到第四节点发送的包括源节点id的广播消息，根据预设规则将第一消息发送名单更新为第二消息发送名单；预设规则为接收节点接收发送节点发送的广播消息后，禁止接收节点发送广播消息至发送节点，第一消息发送名单包括第四节点，第二消息发送名单不包括第四节点。
44.当第一节点为源节点时，不需更新第一消息发送名单，第一消息发送名单为与第一节点连接的节点的名单。
45.第一节点根据本地存储的各节点连接关系确定与第一节点连接的第二节点，确定与第二节点连接的第三节点，然后根据本地存储的各节点连接关系和广播消息中的源节点id确定广播消息经第一节点发送至第二节点的累计转发次数作为第一数值，确定广播消息经第三节点发送至第二节点的累计转发次数作为第二数值，比较第一数值和第二数值的大小，判断第一节点是否发送广播消息至第二节点。
46.若第一数值大于第二数值，则第一节点禁止发送广播消息至第二节点；若第一数值小于第二数值，则第一节点发送广播消息至第二节点。
47.在一种可能的实施方式中，若第一数值等于第二数值，则由第一节点和第三节点中节点id较小的节点发送广播消息至第二节点。
48.在一种可能的实施方式中，当第一节点检测到第二节点没有相连接的第三节点，则第一节点直接发送广播消息至第二节点，无需再确定从源节点经第一节点发送广播消息至第二节点所需的消息转发次数，减少网络资源的消耗。
49.当第一节点检测到第一节点与第二节点间的信号强度小于预设信号强度阈值，第一节点断开与第二节点的连接关系，并更新本地存储的网络拓扑图。
50.当第一节点检测到第一节点与新节点间的信号强度大于或等于预设信号强度阈值，则第一节点与新节点建立连接关系，并更新本地存储的网络拓扑图。
51.其中，节点间的信号为wifi信号或蓝牙信号，也可以为其他无线组网信号。
52.参照图2，为本技术实施例提供的无线自组网示意图。
53.以图2的无线自组网为例，当节点5为源节点，节点5发送广播消息至它的连接节点，即节点5发送广播消息至节点1和节点6，且节点1和节点6禁止发送广播消息至节点5。
54.节点1接收到广播消息后确定节点2的其他连接节点，即节点1确定节点2的其他连接节点为节点3、节点7和节点9，确定出从源节点分别经过节点3、节点7和节点9发送广播消
息至节点2所需的消息转发次数为5、3和4，从源节点经过节点1发送广播消息至节点2所需的消息转发次数为2，即节点1发送广播消息至节点2。
55.节点6接收到广播消息后确定节点10和节点7的其他连接节点，确定节点10没有其他连接节点则直接发送广播消息至节点10。确定到节点7的其他连接节点为节点2、节点8和节点9，确定出从源节点分别经过节点2、节点8和节点9发送广播消息至节点7所需的消息转发次数为3、4和5，从源节点经过节点6发送广播消息至节点7所需的消息转发次数为2，即节点6发送广播消息至节点7。
56.节点2接收到广播消息后确定节点3、节点7和节点9的其他连接节点，确定节点3的其他连接节点为节点9和节点4，确定出从源节点分别经过节点9、节点4和节点2发送广播消息至节点3所需的消息转发次数为4、5和3，即节点2发送广播消息至节点3。确定到节点7的其他连接节点为节点6、节点8和节点9，确定出从源节点分别经过节点6、节点8、节点9和节点2发送广播消息至节点7所需的消息转发次数为2、5、4和3，即节点2禁止发送广播消息至节点7。确定到节点9的其他连接节点为节点3、节点4、节点7和节点8，确定出从源节点分别经过节点3、节点4、节点7、节点8和节点2发送广播消息至节点9所需的消息转发次数为4、5、3、4和3，即从源节点分别经过节点7和节点2发送广播消息至节点9所需的消息转发次数相同，此时由节点id较小的节点2发送广播消息至节点9。
57.节点7接收到广播消息后确定节点2、节点8和节点9的其他连接节点，确定节点2的其他连接节点为节点1、节点3和节点9，确定出从源节点分别经过节点1、节点3、节点9和节点7发送广播消息至节点2所需的消息转发次数为2、5、4和3，即节点7禁止发送广播消息至节点2。确定节点8的其他连接节点为节点4和节点9，确定出从源节点分别经过节点4、节点9和节点7发送广播消息至节点8所需的消息转发次数为5、4和3，即节点7发送广播消息至节点8。确定节点9的其他连接节点为节点2、节点3、节点4和节点8，确定出从源节点经过节点2、节点3、节点4、节点8和节点7发送广播消息至节点9所需的消息转发次数为3、4、5、4和3，即从源节点分别经过节点2和节点7发送广播消息至节点9所需的消息转发次数相同，因节点7的节点id比节点2大，则节点7禁止发送广播消息至节点9。
58.节点3接收到广播消息后，同上述确定方法得出节点3禁止发送广播消息至节点9，节点3发送广播消息至节点4。
59.节点9接收到广播消息后，同上述确定方法得出节点9禁止发送广播消息至节点3；节点9禁止发送广播消息至节点4；节点9禁止发送广播消息至节点7，节点9禁止发送广播消息至节点8。
60.节点8接收到广播消息后，同上述确定方法得出节点8禁止发送广播消息至节点4，节点8禁止发送广播消息至节点9。
61.节点4接收到广播消息后，同上述确定方法得出节点4禁止发送广播消息至节点8；节点4禁止发送广播消息至节点9。
62.在无线自组网络结构和源节点均不改变时，第二次发送广播消息无需再次确定消息的发送路径，可直接根据上一次的路径完成消息的全网广播。
63.无线自组网络结构发生变化时，即新节点联网加入无线自组网络、无线自组网络中的某节点断开连接离开无线自组网络或无线自组网络中的节点因路由变更改变连接关系，无线自组网络中的各节点更新网络拓扑图，根据上述确定方法确定消息的发送路径，选
择广播消息转发次数最小的路径进行广播消息的发送，避免多个节点向同一节点发送广播消息，实现广播消息的高效率发送，提高网络资源的利用率。
64.参照图3，其示出了本技术一个实施例提供的一种无线自组网通信装置的结构示意图，该装置为无线通讯设备，无线通讯设备为第一节点，第一节点为无线自组网中的任意一个节点，包括获取单元301、确定单元302以及比较单元303，其中，获取单元301，用于获取第一节点本地存储的网络拓扑图，网络拓扑图包括无线自组网中各节点的连接关系；确定单元302，用于根据网络拓扑图，确定第二节点和第三节点；第二节点为与第一节点连接的节点，第三节点为与第二节点连接的节点；根据网络拓扑图，确定第一数值和第二数值；第一数值为广播消息经第一节点发送至第二节点的累计转发次数，第二数值为广播消息经第三节点发送至第二节点的累计转发次数；比较单元303，用于比较第一数值和第二数值的大小；若第一数值大于第二数值，则第一节点禁止发送广播消息至第二节点。
65.在一种可能的实施方式中，上述确定单元302还用于检测第一节点和第二节点间的信号强度，当信号强度大于或等于预设信号强度阈值，第一节点与第二节点建立连接关系，构建网络拓扑图。
66.在一种可能的实施方式中，该装置还包括更新单元304，更新单元304用于生成节点id，并本地存储节点id，进而更新网络拓扑图，节点id为在无线自组网中累计节点数量的基础上加1。
67.在一种可能的实施方式中，若第一数值等于第二数值，则由第一节点和第三节点中节点id较小的节点发送广播消息至第二节点。
68.在一种可能的实施方式中，上述更新单元304还用于更新第一节点的消息发送名单；第一节点接收第四节点发送的广播消息后，根据预设规则将第一消息发送名单更新为第二消息发送名单，预设规则为接收节点接收发送节点发送的广播消息后，禁止接收节点发送广播消息至发送节点，第一消息发送名单包括第四节点，第二消息发送名单不包括第四节点。
69.在一种可能的实施方式中，当第一节点与第二节点间的信号强度小于预设信号强度阈值，第一节点断开与第二节点的连接关系，并更新网络拓扑图。
70.在一种可能的实施方式中，上述确定单元302还用于检测第一节点与第五节点间的信号强度，当第一节点与第五节点间的信号强度大于或等于信号强度阈值，则第一节点与第五节点建立连接关系，并更新网络拓扑图，第五节点为无线自组网中的新增节点。
71.在一种可能的实施方式中，第一节点与第二节点间的信号为wifi信号或蓝牙信号。
72.需要说明的是，上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
73.参照4，为本技术实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图4所示，所述电子
设备400可以包括：至少一个处理器401，至少一个网络接口404，用户接口403，存储器405，至少一个通信总线402。
74.其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。
75.其中，用户接口403可以包括显示屏（display）、摄像头（camera），可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。
76.其中，网络接口404可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如wi-fi接口）。
77.其中，处理器401可以包括一个或者多个处理核心。处理器401利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器401可以采用数字信号处理（digital signal processing，dsp）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）、可编程逻辑阵列（programmable logic array，pla）中的至少一种硬件形式来实现。处理器401可集成中央处理器（central processing unit，cpu）、图像处理器（graphics processing unit，gpu）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。
78.其中，存储器405可以包括随机存储器（random access memory，ram），也可以包括只读存储器（read-only memory）。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种无线自组网通信方法的应用程序。
79.在图4所示的电子设备400中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器401可以用于调用存储器405中存储一种无线自组网通信方法的应用程序，当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备400执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。
80.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必需的。
81.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
82.以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。本技术旨在涵盖本公开
的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。