一种无线传感器网络镜像网络制造技术

本发明专利技术涉及一种无线传感器网络镜像网络，包括一个协调器和至少两个路由器；路由器均可变为镜像协调器；协调器通过一级网络连接各个路由器，路由器分别通过各自的二级网络连接各自下属的终端节点；协调器收发数据，路由器在一级网络和各自的二级网络之间转发数据；当协调器故障时，其中一个路由器变为镜像协调器，用于收发数据，并且其下属的终端节点分别接入其他路由器的二级网络；镜像协调器与其余路由器之间构建新的一级网络；本发明专利技术能够在协调器故障时，自动更换适合的路由器成为镜像协调器，使网络能够继续正常工作,并且镜像协调器无需初始化过程，不需要重建网络，无冷启动过程，网络重建时间非常短，实现对于用户网络无感切换。

【技术实现步骤摘要】
一种无线传感器网络镜像网络
本专利技术涉及无线传感器网络的
，尤其涉及一种无线传感器网络镜像网络。
技术介绍
每个zigbee网络只允许有一个协调器，协调器首先选择一个信道和网络标识，然后开始建立这个网络.因为协调器是整个网络的开始，他具有网络的高权限，是整个网络的维护者，还可以保持间接寻址用的表格绑定，同时还可以设计安全中心和执行其他动作，保持网络其他设备的通信。由于Zigbee网络中只能有一个协调器，因而当协调器出现问题时，通常人为替换新的协调器。并且在路由节点在感知到协调器故障后，需要等待time_wait时间直到基本可以确认网络中的节点都感知到故障信息开始进入节点重启阶段后，尝试扫描信道等待重新加入网络。(哈尔滨工业大学工程硕士学位论文，《移动感控系统的性能优化方法的研究》，2016年6月)。路由节点等待重新加入网络的过程会影响网络通信的及时性和可靠性。所以在高可靠的通信网络中，需要协调器的协调器更换方法，能在一个协调器失效时，自动启用备用的协调器。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种无线传感器网络镜像网络，能够在协调器故障时，自动更换适合的路由器成为镜像协调器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种无线传感器网络镜像网络，所述镜像网络包括一个协调器和至少两个路由器；所述路由器均可变为镜像协调器；所述协调器通过一级网络连接各个所述路由器，所述路由器分别通过各自的二级网络连接各自下属的终端节点；所述协调器收发数据，所述路由器在所述一级网络和各自的所述二级网络之间转发数据；当所述协调器故障时，其中一个所述路由器变为镜像协调器，用于收发数据，并且其下属的所述终端节点分别接入其他所述路由器的所述二级网络；所述镜像协调器与其余所述路由器之间构建新的所述一级网络。本专利技术的有益效果是：能够在协调器故障时，自动更换适合的路由器成为镜像协调器，使网络能够继续正常工作,并且镜像协调器无需初始化过程，不需要重建网络，无冷启动过程，网络重建时间非常短，实现对于用户网络无感切换。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，每个路由器均包括网络建立与管理程序模块、数据转发程序模块、数据收发程序模块。进一步，当所述路由器正常工作时，所述数据转发程序模块启动，所述数据收发程序模块关闭；所述路由器变为所述镜像协调器后，所述数据转发程序模块关闭，所述数据收发程序模块启动。进一步，所述协调器监听各个所述路由器的RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication，接收信号的强度指示)值，生成RSSI强度优先级别表，并将所述RSSI强度优先级别表发送给各个所述路由器；其中所述RSSI值最大的路由器为一号路由器；当所述协调器故障时，所述一号路由器变为所述镜像协调器。进一步，所述一号路由器变为所述镜像协调器后，重新监听各个所述路由器的RSSI值，重新生成RSSI强度优先级别表，并将所述RSSI强度优先级别重新发送给各个所述路由器。进一步，所述一号路由器定时向所述协调器发送侦测信号，并接收来自所述协调器的应答信号；若所述一号路由器没有接收到来自所述协调器的应答信号，则所述一号路由器立即变为所述镜像协调器。附图说明图1为本专利技术一种无线传感器网络镜像网络的结构示意图；图2为本专利技术一种无线传感器网络镜像网络的热备方法的流程图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、协调器，2、路由器，3、终端节点，4、镜像协调器，5、第一网络6、第二网络。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种无线传感器网络镜像网络，包括一个协调器1和至少两个路由器2。协调器1通过一级网络5连接各个路由器2，路由器2分别通过各自的二级网络6连接各自下属的终端节点3。协调器1收发数据，路由器2在一级网络5和各自的二级网络6之间转发数据。每个路由器2均为特殊路由器，均可变为镜像协调器4。每个路由器2均包括网络建立与管理程序模块、数据转发程序模块、数据收发程序模块。当路由器2正常工作时，数据转发程序模块启动，数据收发程序模块关闭。当协调器1故障时，其中一个路由器2变为镜像协调器4，用于收发数据，并且其下属的终端节点3分别接入其他路由器2的二级网络6。镜像协调器4与其余路由器2之间构建新的一级网络5。此时，镜像协调器的数据转发程序模块启动，数据收发程序模块关闭，同时，网络建立与管理程序模块刷新地址列表，废除原二级网络6的地址列表，刷新为一级网络5的路由器地址列表。其他路由器2的数据收发程序模块保持关闭，数据转发程序模块保持运行，同时，网络建立与管理程序模块刷新地址列表，刷新二级网络6的终端节点地址列表。如图2所示，本实施例的无线传感器网络镜像网络通过以下方法建立：S101.协调器1初始化建立环境，并定时发出广播信标。S102.当路由器2和终端节点3收到协调器1发出的广播信标后，路由器2和终端节点3发出请求入网信号；S103.协调器1接收到请求路由器2的请求入网信号后，对请求入网的路由器2分配地址。路由器2收到地址后重新进行配置，同时停止请求入网信号的发送。协调器1与路由器2之间建立一级网络5，同时，协调器1将一级网络5的路由器地址列表发送给所有的路由器2。S104.路由器2建立网络，向空间发出信标，接受周围的终端节点3发出的请求入网信号。路由器2给请求入网的终端节点3分配地址，同时终端节点3停止请求入网信号的发送。路由器2与终端节点3之间建立二级网络6，每个路由器2都有各自的二级网络6的终端节点地址列表。如图2所示，本实施例的无线传感器网络镜像网络建立完成后，通过以下方法进行热备：S201.协调器1或镜像协调器4监听各个路由器2的RSSI值，生成RSSI强度优先级别表，并将RSSI强度优先级别表发送给各个路由器2。其中RSSI值最大的路由器2为一号路由器。S202.一号路由器定时检测协调器1或镜像协调器4是否故障。本实施例中，一号路由器定时向协调器1或镜像协调器4发送侦测信号，并接收来自协调器1或镜像协调器4的应答信号。若一号路由器没有接收到来自协调器1或镜像协调器4的应答信号，则判断协调器1或镜像协调器4出现故障。S203.若协调器1或镜像协调器4故障，则一号路由器立即变为镜像协调器4，镜像协调器4与其余路由器2之间构建新的一级网络5以维持一级网络5。同时，镜像协调器4废除其原二级网络6的地址列表，刷新为一级网络5的路由器地址列表。S204.原下属镜像协调器4的终端节点3分别接入其他路由器2的二级网络6以维持二级网络6。同时，其他路由器2分别刷新二级网络6的终端节点地址列表。S205.镜像协调器4重新监听各个路由器2的RSSI值，重新生成RSSI强度优先级别表，并将RSSI强度优先级别重新发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线传感器网络镜像网络，其特征在于，所述镜像网络包括一个协调器和至少两个路由器；所述路由器均可变为镜像协调器；/n所述协调器通过一级网络连接各个所述路由器，所述路由器分别通过各自的二级网络连接各自下属的终端节点；所述协调器收发数据，所述路由器在所述一级网络和各自的所述二级网络之间转发数据；/n当所述协调器故障时，其中一个所述路由器变为镜像协调器，用于收发数据，并且其下属的所述终端节点分别接入其他所述路由器的所述二级网络；所述镜像协调器与其余所述路由器之间构建新的所述一级网络。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络镜像网络，其特征在于，所述镜像网络包括一个协调器和至少两个路由器；所述路由器均可变为镜像协调器；
所述协调器通过一级网络连接各个所述路由器，所述路由器分别通过各自的二级网络连接各自下属的终端节点；所述协调器收发数据，所述路由器在所述一级网络和各自的所述二级网络之间转发数据；
当所述协调器故障时，其中一个所述路由器变为镜像协调器，用于收发数据，并且其下属的所述终端节点分别接入其他所述路由器的所述二级网络；所述镜像协调器与其余所述路由器之间构建新的所述一级网络。


2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络镜像网络，其特征在于，每个路由器均包括网络建立与管理程序模块、数据转发程序模块、数据收发程序模块。


3.根据权利要求2所述的一种无线传感器网络镜像网络，其特征在于，当所述路由器正常工作时，所述数据转发程序模块启动，所述数据收发程序模块关闭；
所述路由器变为所述镜像协调器后，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱黎，谭建军，黄勇，孙先波，易金桥，胡涛，廖克书，
申请(专利权)人：湖北民族大学，恩施州师达电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42