一种具有多级中继组网能力的物联网通讯方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种具有多级中继组网能力的物联网通讯方法及设备，通讯方法包括：第二传感器接收到第一传感器的第一数据包，根据第一数据包中携带的路由路径和帧类型确定第一数据包中携带的承载数据；第二传感器将自身的数据拼接到的承载数据之后，得到第二数据包；第二传感器根据路由信息将第二数据包进行转发。本发明专利技术中的传感器可以接收IOT采集指令，且功耗低，因此，既可以作为传感信号采集终端，又可以作为相邻传感节点无线数据传输的中继节点，而不需要专门的中继器，具有组网简单、成本低廉的优点，可以提高通信质量并降低无线传感器网络的组网复杂程度和成本。器网络的组网复杂程度和成本。器网络的组网复杂程度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多级中继组网能力的物联网通讯方法及设备


[0001]本专利技术属于无线通信
，更具体地，涉及一种具有多级中继组网能力的物联网通讯方法及设备。

技术介绍

[0002]无线传感器网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)被认为是21世纪最重要的技术之一，是众多的传感器通过无线通信的方式，相互联系，处理、传递信息的网络。该网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，可以实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，传送给所需用户。
[0003]如图1所示，图1为目前典型的传感器网络通信体系结构图。无线传感器网络通常由传感器节点群、基站和管理节点组成。大量传感器节点随机部署在感兴趣区域内部或者附近，以自组织方式构成网络。采集数据之后以多跳中继方式将数据传回基站，由基站将收集到的数据通过互联网、卫星或移动通信网络传送到管理节点进行处理。用户通过管理节点对无线传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。
[0004]在智能电网领域已经可以寻觅到传感器的身影，而且智能电网还有望成为传感器使用的最大用户。建立智能电网所需大部分成本得花费在终端电力分布系统以及智能电网在电力设施上的终端信息系统，网络安全软硬件建设，很大一部分将投资在传感器网络上面，直接带动了传感器的市场。同时，为适应智能电网的建设需求，传感器也在向智能化、系统化、网络化、数字化方向发展。智能传感器是具有信息处理功能的传感器，带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
[0005]现有技术通常将中继器与信息采集节点分开的，中继器只负责中继通信。各个节点采用单向广播方式即接收设备只接收通信，不回复，不确认。中继器本身并不具备信息采集节点(例如，无线传感器)的信息采集功能，这一缺陷导致系统的复杂度增加，此外，节点的单向通信也影响通信质量。
[0006]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种具有多级中继组网能力的物联网通讯方法及设备，其目的在于复用传感器自身传递数据的功能，通过传感器的级联关系组建网络架构，由此解决在配网环境中，大范围组网时如何避障的技术问题。
[0008]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了具有多级中继组网能力的物联网通讯方法，通讯方法包括：
[0009]第二传感器接收到第一传感器的第一数据包，根据所述第一数据包中携带的路由路径和帧类型确定所述第一数据包中携带的承载数据；
[0010]所述第二传感器将自身的数据拼接到的所述承载数据之后，得到第二数据包；
[0011]所述第二传感器根据路由信息将所述第二数据包进行转发。
[0012]优选地，所述第一传感器发送的第一数据包的帧格式包括固定帧头、动态帧头、承载数据和帧尾，其中：
[0013]所述固定帧头包括起始符、帧类型、命令字、分组ID、发送ID、接收ID、帧号、时间和中继数量中的一项或者多项，所述帧类型包括遥测、遥信、遥控或参数整定中的一种或者多种；
[0014]所述动态帧头包括用于根据需求设置动态路由路径和/或IOT信息帧头，所述动态路由路径包括完整路由路径和部分路由路径。
[0015]优选地，所述第二传感器接收到所述第一传感器的第一数据包时，判断所述第一数据包是否带有完整路由路径，其中：
[0016]若所述第一传感器的第一数据包携带完整路由路径，所述第二传感器获取到第一数据包中所携带的完整路由路径后，所述第二传感器根据所述第一数据包中携带的完整路由路径确定自身是否处于所述完整路由路径上；
[0017]若确定所述第二传感器处于所述完整路由路径上，并且所述第二传感器通过第一数据包中承载数据中包含的拼接数据完成拼接后，所述第二传感器将所述完整路由路径携带在第二数据包中发送出去；其中，所述路由路径表现为所述第一数据包中的完整路由路径；
[0018]若所述第一传感器的第一数据包中携带部分路由路径，所述第二传感器获取到第一数据包中所携带的部分路由路径后，所述第二传感器根据第一数据包中携带的发送ID和接收ID，以及本地存储的路由信息，生成用于后续中继转发的部分路由路径或者剩余路由路径，携带在第二数据包中，并在完成所述承载数据拼接后发送出去，其中，所述路由路径表现为所述第一数据包中的部分路由路径。
[0019]优选地，所述第二传感器根据所述第一数据包的帧类型判断是否需要拼接，具体方法包括：
[0020]所述第二传感器判断所述第一数据包的帧类型是否是遥信数据；
[0021]若所述第一数据包的帧类型是遥信数据，判断所述第二传感器是否有待拼接遥信数据，
[0022]若所述第二传感器中有待拼接遥信数据，则将第二传感器中的遥信数据拼接到第一数据包的承载数据之后，携带到所述第二数据包中，所述第二传感器根据路由信息将所述第二数据包进行转发；
[0023]若所述第二传感器中无待拼接遥信数据，则将所述第一数据包进行转发。
[0024]优选地，所述第二传感器根据所述第一数据包的帧类型判断是否需要拼接，具体方法包括：
[0025]所述第二传感器判断所述第一数据包的帧类型是否是遥测数据；
[0026]若所述第一数据包的帧类型是遥测数据，所述第二传感器将所述第一数据包中继转发。
[0027]优选地，所述拼接承载数据的具体方法包括：
[0028]根据所述第二数据包长度限制，以第一数据包的数据源ID以及数据内容插入到所述第二数据包的帧尾CRC前，所述第二数据包完成遥信数据拼装，将所述第二数据包进行转
发，完成拼接的遥信数据从所述第二传感器待发送遥信信息表中删除。
[0029]优选地，通讯方法包括：
[0030]发送ID传感器通过第一传感器向接收ID传感器发送数据，接收ID传感器无法回应时；
[0031]若第二传感器带有监听权限，调用所述第二传感器的监听服务子函数；
[0032]所述第二传感器将发送ID传感器向路由路径中第一传感器发送的数据包进行监听；
[0033]且所述第二传感器将所述第一传感器发送的第一数据包插入到监听信息表中，同时将所述第一数据包转发给接收ID传感器。
[0034]优选地，所述第二传感器将所述第一数据包发送至接收ID传感器后，具体方法包括：
[0035]若所述第一传感器收到所述接收ID传感器发出的应答信号，则所述第二传感器从所述监听信息表中删除所述第一数据包对应的内存空间；
[0036]若所述第一传感器未收到所述接收ID传感器发出的应答信号，则第二传感器动态分配内存，在监听信息表中保存所述第一数据包。
[0037]优选地，所述监听信息表中删除所述第一数据包对应的内存空间，具体方法包括：
[0038]所述监听信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多级中继组网能力的物联网通讯方法，其特征在于，通讯方法包括：第二传感器接收到第一传感器的第一数据包，根据所述第一数据包中携带的路由路径和帧类型确定所述第一数据包中携带的承载数据；所述第二传感器将自身的数据拼接到的所述承载数据之后，得到第二数据包；所述第二传感器根据路由信息将所述第二数据包进行转发。2.如权利要求1所述的具有多级中继组网能力的物联网通讯方法，其特征在于，所述第一传感器发送的第一数据包的帧格式包括固定帧头、动态帧头、承载数据和帧尾，其中：所述固定帧头包括起始符、帧类型、命令字、分组ID、发送ID、接收ID、帧号、时间和中继数量中的一项或者多项，所述帧类型包括遥测、遥信、遥控或参数整定中的一种或者多种；所述动态帧头包括用于根据需求设置动态路由路径和/或IOT信息帧头，所述动态路由路径包括完整路由路径和部分路由路径。3.如权利要求2所述的具有多级中继组网能力的物联网通讯方法，其特征在于，所述第二传感器接收到所述第一传感器的第一数据包时，判断所述第一数据包是否带有完整路由路径，其中：若所述第一传感器的第一数据包携带完整路由路径，所述第二传感器获取到第一数据包中所携带的完整路由路径后，所述第二传感器根据所述第一数据包中携带的完整路由路径确定自身是否处于所述完整路由路径上；若确定所述第二传感器处于所述完整路由路径上，并且所述第二传感器通过第一数据包中承载数据中包含的拼接数据完成拼接后，所述第二传感器将所述完整路由路径携带在第二数据包中发送出去；其中，所述路由路径表现为所述第一数据包中的完整路由路径；若所述第一传感器的第一数据包中携带部分路由路径，所述第二传感器获取到第一数据包中所携带的部分路由路径后，所述第二传感器根据第一数据包中携带的发送ID和接收ID，以及本地存储的路由信息，生成用于后续中继转发的部分路由路径或者剩余路由路径，携带在第二数据包中，并在完成所述承载数据拼接后发送出去，其中，所述路由路径表现为所述第一数据包中的部分路由路径。4.如权利要求3所述的具有多级中继组网能力的物联网通讯方法，其特征在于，所述第二传感器根据所述第一数据包的帧类型判断是否需要拼接，具体方法包括：所述第二传感器判断所述第一数据包的帧类型是否是遥信数据；若所述第一数据包的帧类型是遥信数据，判断所述第二传感器是否有待拼接遥信数据，若所述第二传感器中有待拼接遥信数据，则将第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪辰，汪泓，汪超杰，黄学钧，
申请(专利权)人：武汉特试特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：