CN102098336A - 一种无线物联网系统的组网及通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线物联网系统的组网及通讯方法，其中组网方法是通过设置一个至少保存有所有需要被组网的节点设备的网络名和设备号的遥控器，该遥控器至少具有一能将所述网络名和设备号进行无线发送的无线数据发送模块，在所有需要被组网的节点设备内设置一至少能接收所述遥控器的无线数据发送模块发送过来的网络名和设备号的无线数据接收模块，在每个需要被组网的节点设备上电后，将该节点设备的网络名和设备号通过无线方式从遥控器发送给该节点设备，从而使该节点设备具备网络名和设备号，进而使该节点设备可以在以所述网络名为名字的网络内工作。本发明通过遥控器实现组网，方便快捷，操作简单，同时能有效减低节点设备复杂程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线物联网系统的组网及通讯方法。
背景技术
目前物联网应用基本都是基于无数个子网络组成，这些子网络是由若干个采集控制节点组成，例如一户家庭或者一栋楼房内的所有传感器节点、控制节点组成一个物联网的局域子网，而目前这些局域网的节点设备之间大多依靠无线传输进行数据通信互联。这些无线节点设备要想组成网络就必须具备相同的网路标识，而且为了区分彼此就必须具备不同的设备名称。目前无线物联网系统的组网方法，大多数是在无线局域网内设置总控制器或者直接在节点上增加操作。以上两种方法的缺点是操作比较繁琐，也会增加一些成本，在网络组成时都需要有专业的人员进行操作。操作的复杂性使普通家庭对物联网设备的接收难度增加，这样对于物联网的普及也会造成影响。
另外，一个无线物联网系统组成以后，各个节点设备之间相互通讯机制比较混乱，很容易造成网络信道堵塞。
特别是在节点设备较少的低成本小型无线网络内：
1)、无线射频点对点的通讯距离有限频率越高距离越短，一般只有10米左右即使是在一般的家庭应用，也经常无法保证数据的畅通。
2)、如果应用大型的路由协议，会造成系统的复杂度与成木的增加。
3)、目前应用的无线网络在组网时基本都是基于界面化操作(需要屏幕)，这样不仅操作复杂，而且成本高。
4)、相对简单的路由协议例(如广播消息)一旦处理不好会对整个信道造成阻塞导致网络的瘫痪。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种操作简单、同时能有效减低节点设备复杂程度的无线物联网系统的组网方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种效率比较高，占用信道较少、网络信道不易堵塞的无线物联网系统的通讯方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该无线物联网系统的组网方法，其特征在于：设置一个至少保存有所有需要被组网的节点设备的网络名和设备号的遥控器，该遥控器至少具有一能将所述网络名和设备号进行无线发送的无线数据发送模块，在所有需要被组网的节点设备内设置一至少能接收所述遥控器的无线数据发送模块发送过来的网络名和设备号的无线数据接收模块，所述无线物联网系统的组网方法通过以下方式实现：
在每个需要被组网的节点设备上电后，将所述遥控器的无线数据发送模块对准该需要被组网的节点设备的无线数据接收模块，并将该需要被组网的节点设备的网络名和设备号通过无线方式从遥控器发送给该需要被组网的节点设备，从而使该需要被组网的节点设备具备网络名和设备号，进而使该需要被组网的节点设备可以在以所述网络名为名字的网络内工作；
在所有需要被组网的节点设备均收到所述遥控器发送的与其相对应的网络名和设备号以后，所有需要被组网的节点设备就被组合在以所述网络名为名字的网络内，组成一个完整的无线物联网系统。
这样，就可以使所有需要被组网的节点设备具有同一个网络名，即处于同一网络内，这样可以避免其他不属于该网络的数据干扰网内节点设备之间的通讯，也可以使相邻的两个网络避免互相干扰；而用不同的网络名称来标明各个不同的网络，具备相同网络名的设备就是在同一网络内；在同一个网络内用不同的节点设备名，不仅可以和其他网络起到隔离的作用，还可以很清楚的定义节点设备本身在其所处的网络内的作用。
较好的，所述无线数据发送模块为红外发射模块或蓝牙模块，所述无线数据接收模块为红外接收模块或蓝牙模块。
作为改进，所述遥控器与设置有与每个需要被组网的节点设备相对应的按键，并且遥控器内设置有将相应按键与相应需要被组网的节点设备的网络名和设备号对应起来的应用执行程序。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：无线物联网系统的通讯方法，其特征在于：
首先建立一种无线物联网系统，该无线物联网系统通过以下方式建立：
设置一个至少保存有所有需要被组网的节点设备的网络名和设备号的遥控器，该遥控器至少具有一能将所述网络名和设备号进行无线发送的无线数据发送模块，在所有需要被组网的节点设备内设置一至少能接收所述遥控器的无线数据发送模块发送过来的网络名和设备号的无线数据接收模块，所述无线物联网系统通过以下方式建立：
在每个需要被组网的节点设备上电后，将所述遥控器的无线数据发送模块对准该需要被组网的节点设备的无线数据接收模块，并将该需要被组网的节点设备的网络名和设备号通过无线方式从遥控器发送给该需要被组网的节点设备，从而使该需要被组网的节点设备具备网络名和设备号，进而使该需要被组网的节点设备可以在以所述网络名为名字的网络内工作；
在所有需要被组网的节点设备均收到所述遥控器发送的与其相对应的网络名和设备号以后，所有需要被组网的节点设备就被组合在以所述网络名为名字的网络内，组成一个完整的无线物联网系统；
而所述无线物联网系统的通讯方法通过以下方式实现：
在上述每个被组网后的节点设备内均设置一个数据转发模块，该数据转发模块将需要发送或转发的数据信息打包成具有以下七个部分的数据包：
第一部分：网络名；
第二部分：起始节点设备名；
第三部分：目标节点设备名；
第四部分：消息编号；
第五部分：要转发的数据信息；
第六部分：路由信息；
第七部分：校验码；
上述任意一个节点设备在收到一个数据包后：
首先检验该数据包的网络名，即查看数据包的第一部分；看该数据包所属的网络名是否与自己的网络名相同，如过相同则继续下面的操作，如果不同则说明该数据包不属于该节点设备所处的网络，直接将该数据包过滤掉；
然后，再查看该数据包是从哪个节点设备发出的，即查看数据包的第二部分；
然后，再查看该数据包要传送给哪个节点设备，即查看数据包的第三部分；上述任意一个节点设备在接收到该数据包后，如果发现目标节点设备名与自身的设备名相同，则不再转发转向执行，如果目标节点设备名与自身的设备名不一样则把该数据包向外转发；
另外，上述任意一个节点设备从运行开始就会就会给自己发出或转发的数据包进行编号，这个编号就是所述数据包的第四部分，同时该编号是顺序增长的，在节点设备重启或者消息编号溢出后从0重新开始；当某一节点设备接收到某一数据包后，它会记录下该数据包的起始节点设备名与消息编号，如果收到同一起始节点设备名发过来的消息编号重复说明该消息为重复消息，则该节点设备不执行该数据包的数据信息；
所述数据包中的路由信息是一串的路由标志位，网络内有多少个节点设备就会存在多少个标志位，每个节点设备在路由信息内都存储有它对应的标志位，这个标志位用一个bit的数据表示，在一条新数据包发出之后，路由信息内的所有的标志位都为0，每经过一个节点设备，该节点设备就会将该数据包的路由信息内与其对应的标志位置1，这样如果这条数据包在经过别的节点设备转发回来后，该节点设备发现其本身对应的标志位已经被置1，就说明该节点设备已经转发过该消息了，就没有必要再次转发，这样就可以避免一条消息在节点设备之间连续转发；
所述数据包中的校验码用来检验整条消息的完整性，检验数据包是否在传递过程中有信息丢失。
同样的，所述无线物联网系统在建立时，所述无线数据发送模块为红外发射模块或蓝牙模块，所述无线数据接收模块为红外接收模块或蓝牙模块。
所述遥控器与设置有与每个需要被组网的节点设备相对应的按键，并且遥控器内设置有将相应按键与相应需要被组网的节点设备的网络名和设备号对应起来的应用执行程序。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、通过遥控器实现组网，方便快捷，操作简单，同时能有效减低节点设备复杂程度；
2、在组成无线物联网系统的每个节点设备内设置能将需要发送或转发的数据信息打包成具有网络名、起始节点设备名、目标节点设备名、消息编、要转发的数据信息、路由信息、校验码这七部分的数据包，这种通讯方式简单可靠，能有效减少网络浪费充分释放无线网络资源。
附图说明
图1为本发明实施例中无线物联网系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中转据转发模块打包后的数据包的格式结构图；
图3为本发明实施例中转据转发模块打包后的数据包的路由信息图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明首先提供了一种无线物联网系统的组网方法，该组网方式是设置一个至少保存有所有需要被组网的节点设备的网络名和设备号的遥控器，该遥控器至少具有一能将所述网络名和设备号进行无线发送的无线数据发送模块，在所有需要被组网的节点设备内设置一至少能接收所述遥控器的无线数据发送模块发送过来的网络名和设备号的无线数据接收模块，然后在每个需要被组网的节点设备上电后，将所述遥控器的无线数据发送模块对准该需要被组网的节点设备的无线数据接收模块，并将该需要被组网的节点设备的网络名和设备号通过无线方式从遥控器发送给该需要被组网的节点设备，从而使该需要被组网的具备网络名和设备号，进而使该需要被组网的节点设备可以在以所述网络名为名字的网络内工作；
在所有需要被组网的节点设备均收到所述遥控器发送的与其相对应的网络名和设备号以后，所有需要被组网的节点设备就被组合在以所述网络名为名字的网络内，组成一个完整的无线物联网系统。
本实施例中所述无线数据发送模块为红外发射模块，所述无线数据接收模块为红外接收模块。
并且，所述遥控器与设置有与每个需要被组网的节点设备相对应的按键，并且遥控器内设置有将相应按键与相应需要被组网的节点设备的网络名和设备号对应起来的应用执行程序。
这样，我们在将需要被组网的节点设备纳入一个无线物联网系统中时，只需要采用外部遥控器一键配对的方法，将网络名和设备号由遥控器通过红外设备将数据直接传送给该节点设备。这种方法的主要好处是：遥控器作为网络的主导者，对其他所有节点设备的组网只需一键就可以完成，简化了操作步骤，易于用户使用。
本发明进一步提供了上述无线物联网系统通讯方法，在上述无线物联网系统组建完成以后，在每个被组网后的节点设备内均设置一个数据转发模块，该数据转发模块将需要发送或转发的数据信息打包成具有以下七个部分的数据包，参见图1所示：
第一部分：网络名；
第二部分：起始节点设备名；
第三部分：目标节点设备名；
第四部分：消息编号；
第五部分：要转发的数据信息；
第六部分：路由信息；
第七部分：校验码；
上述任意一个节点设备在收到一个数据包后：
首先检验该数据包的网络名，即查看数据包的第一部分；看该数据包所属的网络名是否与自己的网络名相同，如过相同则继续下面的操作，如果不同则说明该数据包不属于该节点设备所处的网络，直接将该数据包过滤掉；
然后，再查看该数据包是从哪个节点设备发出的，即查看数据包的第二部分；
然后，再查看该数据包要传送给哪个节点设备，即查看数据包的第三部分；上述任意一个节点设备在接收到该数据包后，如果发现目标节点设备名与自身的设备名相同，则不再转发转向执行，如果目标节点设备名与自身的设备名不一样则把该数据包向外转发；
另外，上述任意一个节点设备从运行开始就会就会给自己发出或转发的数据包进行编号，这个编号就是所述数据包的第四部分，同时该编号是顺序增长的，在节点设备重启或者消息编号溢出后从0重新开始；当某一节点设备接收到某一数据包后，它会记录下该数据包的起始节点设备名与消息编号，如果收到同一起始节点设备名发过来的消息编号重复说明该消息为重复消息，则该节点设备不执行该数据包的数据信息；
所述数据包中的路由信息是一串的路由标志位，请参见图2所示；网络内有多少个节点设备就会存在多少个标志位，每个节点设备在路由信息内都存储有它对应的标志位，这个标志位用一个bit的数据表示，在一条新数据包发出之后，路由信息内的所有的标志位都为0，每经过一个节点设备，该节点设备就会将该数据包的路由信息内与其对应的标志位置1，这样如果这条数据包在经过别的节点设备转发回来后，该节点设备发现其本身对应的标志位已经被置1，就说明该节点设备已经转发过该消息了，就没有必要再次转发，这样就可以避免一条消息在节点设备之间连续转发；
所述数据包中的校验码用来检验整条消息的完整性，检验数据包是否在传递过程中有信息丢失。
Claims (6)
1.一种无线物联网系统的组网方法，其特征在于：设置一个至少保存有所有需要被组网的节点设备的网络名和设备号的遥控器，该遥控器至少具有一能将所述网络名和设备号进行无线发送的无线数据发送模块，在所有需要被组网的节点设备内设置一至少能接收所述遥控器的无线数据发送模块发送过来的网络名和设备号的无线数据接收模块，所述无线物联网系统的组网方法通过以下方式实现：
在每个需要被组网的节点设备上电后，将所述遥控器的无线数据发送模块对准该需要被组网的节点设备的无线数据接收模块，并将该需要被组网的节点设备的网络名和设备号通过无线方式从遥控器发送给该需要被组网的节点设备，从而使该需要被组网的节点设备具备网络名和设备号，进而使该需要被组网的节点设备可以在以所述网络名为名字的网络内工作；
在所有需要被组网的节点设备均收到所述遥控器发送的与其相对应的网络名和设备号以后，所有需要被组网的节点设备就被组合在以所述网络名为名字的网络内，组成一个完整的无线物联网系统。
2.根据权利要求1所述的无线物联网系统的组网方法，其特征在于：所述无线数据发送模块为红外发射模块或蓝牙模块，所述无线数据接收模块为红外接收模块或蓝牙模块。
3.根据权利要求1或2所述的无线物联网系统的组网方法，其特征在于：所述遥控器与设置有与每个需要被组网的节点设备相对应的按键，并且遥控器内设置有将相应按键与相应需要被组网的节点设备的网络名和设备号对应起来的应用执行程序。
4.一种无线物联网系统的通讯方法，其特征在于：
首先建立一种无线物联网系统，该无线物联网系统通过以下方式建立：
设置一个至少保存有所有需要被组网的节点设备的网络名和设备号的遥控器，该遥控器至少具有一能将所述网络名和设备号进行无线发送的无线数据发送模块，在所有需要被组网的节点设备内设置一至少能接收所述遥控器的无线数据发送模块发送过来的网络名和设备号的无线数据接收模块，所述无线物联网系统通过以下方式建立：
在每个需要被组网的节点设备上电后，将所述遥控器的无线数据发送模块对准该需要被组网的节点设备的无线数据接收模块，并将该需要被组网的节点设备的网络名和设备号通过无线方式从遥控器发送给该需要被组网的节点设备，从而使该需要被组网的节点设备具备网络名和设备号，进而使该需要被组网的节点设备可以在以所述网络名为名字的网络内工作；
在所有需要被组网的节点设备均收到所述遥控器发送的与其相对应的网络名和设备号以后，所有需要被组网的节点设备就被组合在以所述网络名为名字的网络内，组成一个完整的无线物联网系统；
而所述无线物联网系统的通讯方法通过以下方式实现：
在上述每个被组网后的节点设备内均设置一个数据转发模块，该数据转发模块将需要发送或转发的数据信息打包成具有以下七个部分的数据包：
第一部分：网络名；
第二部分：起始节点设备名；
第三部分：目标节点设备名；
第四部分：消息编号；
第五部分：要转发的数据信息；
第六部分：路由信息；
第七部分：校验码；
上述任意一个节点设备在收到一个数据包后：
首先检验该数据包的网络名，即查看数据包的第一部分；看该数据包所属的网络名是否与自己的网络名相同，如过相同则继续下面的操作，如果不同则说明该数据包不属于该节点设备所处的网络，直接将该数据包过滤掉；
然后，再查看该数据包是从哪个节点设备发出的，即查看数据包的第二部分；
然后，再查看该数据包要传送给哪个节点设备，即查看数据包的第三部分；上述任意一个节点设备在接收到该数据包后，如果发现目标节点设备名与自身的设备名相同，则不再转发转向执行，如果目标节点设备名与自身的设备名不一样则把该数据包向外转发；
另外，上述任意一个节点设备从运行开始就会就会给自己发出或转发的数据包进行编号，这个编号就是所述数据包的第四部分，同时该编号是顺序增长的，在节点设备重启或者消息编号溢出后从0重新开始；当某一节点设备接收到某一数据包后，它会记录下该数据包的起始节点设备名与消息编号，如果收到同一起始节点设备名发过来的消息编号重复说明该消息为重复消息，则该节点设备不执行该数据包的数据信息；
所述数据包中的路由信息是一串的路由标志位，网络内有多少个节点设备就会存在多少个标志位，每个节点设备在路由信息内都存储有它对应的标志位，这个标志位用一个bit的数据表示，在一条新数据包发出之后，路由信息内的所有的标志位都为0，每经过一个节点设备，该节点设备就会将该数据包的路由信息内与其对应的标志位置1，这样如果这条数据包在经过别的节点设备转发回来后，该节点设备发现其本身对应的标志位已经被置1，就说明该节点设备已经转发过该消息了，就没有必要再次转发，这样就可以避免一条消息在节点设备之间连续转发；
所述数据包中的校验码用来检验整条消息的完整性，检验数据包是否在传递过程中有信息丢失。
5.根据权利要求4所述的无线物联网系统的通讯方法，其特征在于：所述无线数据发送模块为红外发射模块或蓝牙模块，所述无线数据接收模块为红外接收模块或蓝牙模块。
6.根据权利要求4或5所述的无线物联网系统的通讯方法，其特征在于：所述遥控器与设置有与每个需要被组网的节点设备相对应的按键，并且遥控器内设置有将相应按键与相应需要被组网的节点设备的网络名和设备号对应起来的应用执行程序。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |