CN104205941B - 数据协调同步方法 - Google Patents

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Abstract

一种对无线网状网络上的数据进行协调同步的方法，包括：将广播消息经由预测路由传送到目标设备处，所述广播消息能够被不位于所述预测路由上的至少一个网络设备所确认。来自至少一个网络设备的所述数据被同化，并且能够被添加到广播消息上。以此方式，能够通过一个传出广播消息和一个传入广播消息来对多个网络设备进行同步。

Description

数据协调同步方法
技术领域
本发明涉及一种在无线网状网络布置中进行数据同步的改进方法，该方法提供多个网络设备之间的数据协调同步，从而减少用于数据同步的时间和能量。
背景技术
无线网状网络布置通常包括控制台、多个网络设备以及用于在控制台与网络设备之间交换数据的接收器。数据可在无线网络布置中进行交换，例如，为了改变网络设备的配置或者操作模式并且为了对来自设备的、随后可被传送回接收器和控制台的最新状态信息进行检索。
数据的交换随后可被用于对可能请求改变操作模式或出现故障的目标设备进行识别。典型地，该数据交换过程由每个设备单独完成，使得接收器发送消息到目标设备处，目标设备相应地对消息进行响应，并且新的消息被发送到第二目标设备处且第二目标设备对该消息进行响应。该进程持续进行直到无线网状网络布置中的全部设备都已经对各自的消息进行了响应。
应当注意，该布置可消耗大量的时间和能量资源，特别是当要求全部设备都改变其操作模式的时候。例如，这可能发生在包括有无线网络布置的安全系统的情况中，其中，需要使系统“待命”并且因此将系统的新的“待命”状态通知每个设备。应当理解，在上述传统的布置中，这一“待命”过程会花费每个设备高达30秒时间以接收并确认其操作模式的改变。
发明内容
相应地，本发明的主要目的在于提供一种在无线网状网络布置中对数据进行同步的改进方法，该方法提供了多个网络设备之间的数据协同同步，从而减少了用于网络内全部相关设备的数据同步的时间以及能量资源。
因此，根据本发明提供了一种在无线网状网络上对数据进行协调同步的方法，包括：将广播消息经由预测路由传送到目标设备处，所述广播消息能够被不位于所述预测路由上的至少一个网络设备所确认；以及对来自至少一个网络设备的数据进行同化，所述数据能够被添加到所述广播消息中，以通过一个传出广播消息和一个传入广播消息来对多个网络设备进行同步。
优选地，所述数据通信的方法能够应用于无线网状网络布置，所述无线网状网络布置包括但不限于电池供电的无线网状网络布置。
所述网状网络布置可包括控制台、接收设备以及多个网络设备，所述接收设备用于接收来自所述网状网络设备内的所述控制台和/或其它设备的数据，所述多个网络设备位于所述网状网络中并且能够进行数据交换和通信。
优选地，所述控制台能够对来自组成所述网状网络布置的设备的数据进行接收，以使得所述控制台可了解给定时间时每个设备的状态，使得所述控制台可识别出被要求进行数据传送或接收的任何设备，例如，根据控制台或者要求模式改变的设备所拥有的数据不具有最新的当前状态的设备。
所述控制台最优选地能够对来自所述网络设备的数据进行校对，尤其是对与组成所述网状网络布置的设备的状态和配置有关的数据进行校对。这可以提高所述网状网络内的数据通信效率并且进一步有助于对通信错误或者设备故障进行识别。例如，所述经校对的数据可以形成将要进行特定通信的设备的列表。
所述控制台优选地能够传递经校对的数据到所述网状网络中包括但不限于接收设备的设备处。
所述接收设备最优选地能够对所述网状网络布置中用以传递所述数据的特定目标设备进行定位。所述目标设备可以根据包括但不仅限于其在网络中的特定位置的参数进行选择。
所述接收设备同样最优选地能够发送消息到所述网状网络中包括但不仅限于所述控制台和远程网络设备的设备处。
所述接收设备优选地能够直接或者通过至少一个中间网络设备与目标设备通信。所述通信可以基于被存储在路由表或者其它类似设备中的已建立的通信路由，或者通过新的路由被路由到所述目标设备处。
最优选地，所述接收设备能够通过通信路由上的至少一个中间设备发送单一消息(传出广播消息)到目标设备处。所述网络布置中的其他设备能够对所述传出广播消息进行检测、接收并且响应，尽管这些设备并不直接位于预定的通信路由上。
所述网络布置中的设备最优选地被分配有唯一的通信窗口，以便于每个设备具有其自身的分配时隙以与其它设备的通信，从而防止设备与另一设备在相同时间发送消息，这会影响消息的传递和接收。因此，每个网络设备最优选地被配置为等待直到分配的时隙到来才发送消息到所述网络布置中的另一设备。
所述传出广播消息可以包括数据，所述数据包括但不仅限于针对所述网络设备的要求的运行模式。
所述网络布置中的设备可通过比如编译并传送确认消息来对消息进行响应。
所述确认消息可以在所述网络布置中的单独的中间设备处产生并且包括所述单独的中间设备的数据，所述数据包括但不仅限于设备状态，或者可替代地，所述确认消息由所述目标设备产生，在此情况中所述确认消息可能包括全部设备数据的排列，即来自已经确认接收所述原始传出广播消息的全部设备的数据。
设备数据排列随后通过中间网络设备被发送回到所述接收设备处。所述中间网络设备进一步能够添加数据到已经存在的设备数据排列上，以提供与所述传出广播消息和传入回复消息有关的数据同化方法。
所述传入回复消息可以包括由所述网络布置中的设备所提供的数据响应的排列。所述数据随后被用于对没有响应的任何设备进行识别，从而发送后续传出广播消息以尝试与未响应设备的通信。
优选地，重复广播进程被重复用于多次尝试并且在与设备通信连续失败的情况下，所述接收器可以建立替代性路由并由此试图与设备通信。
在尽管尝试了全部可能的通信路径但设备仍无法响应的情况下，最优选地，所述接收器发送该失败到所述控制台处，包括但不限于向所述控制台识别出故障设备。所述故障设备随后通过控制台被系统工程师轻易识别出，以使得能够对故障进行调查。
附图说明
将仅以示例的方式并且参照以下附图对本发明进行进一步的说明：
图1示出了在无线网状网络布置中使用接收器对网络设备进行同步的常规方法的示意图(A)；以及根据本发明的数据协调同步方法的示意图(B)。
具体实施方式
参照图1，路由A所示为在无线网状网络布置中使用接收器对多个网络设备进行同步的常规方法。
在常规布置中，控制台1发送信息到接收设备2处，例如，无线网状网络布置中针对多个网络设备的、与所要求的设备操作模式相关的数据。
接收器则发送传出消息3到网络中的第一目标设备4处并且等待该设备的确认。目标设备4接收消息并且使用包含在传出消息3中的新数据对其自身进行更新。目标设备4随后通常使用与传出消息3所采用的路由相同的路由将确认消息5发送回接收设备2处。
一旦接收到来自目标设备的确认消息5，接收器2就传送新的传出消息3到第二目标设备6处并且再次等待接收确认消息5，之后继续与后续网络设备6、7、8和9等进行同步。
应当注意，该过程不仅花费时间而且消耗大量的能量，在需要对多个设备进行快速更新的情况下是难以实施的或者不适用于由电池供电的网络设备。
然而，路由B示意性地示出在无线网状网络中使用接收器2的多个网络设备的协调同步。
控制台2传送消息10到接收器2处。所述消息10包括控制台2需要同步的网络设备的列表，例如，控制台2向其请求更新的状态信息的设备，或者请求改变其运行模式的设备。
这样的同步要求可以是由系统状态的改变所引起的。例如，在包括有网状网络布置的安全系统的情况中，需要通知网络设备控制台已经“待命”并因此需要改变运行模式。状态的改变由网络设备快速发送并确认是很重要的，以便于尽快执行待命进程。
接收器2从控制台1发送的网络设备的列表中识别合适的目标设备11以向该目标设备导引传出广播消息3。传出广播消息3随后经由接收器2被以无线方式通过设备12发送到目标设备11处，设备12在目标11与接收器2之间的预测通信路由上。
由于一开始仅识别出单一的目标设备11，并且每个网络设备都知道自身在网络中的位置以及距离该目标的距离，所以能够通过最高效的路由来发送消息，与任何设备都可以作为目标设备的传统无线网络布置相比，该最高效的路由能够降低无线网络布置的整体电力消耗。
应当理解，在此示例中“设备12”指的是位于目标11与接收器2之间的预测通信路径上的网络设备中的任意一个或者全部，例如，12a或12b。
类似地，在该示例中，此后所指的“设备13”指的是不位于目标11与接收器2之间的预测通信路径上的网络设备中的任意一个或者全部，例如，13a或13b。
在图1中，所述网络设备12或13中的每个都标有唯一的后缀，例如“a”或“b”，从而表示特定的设备具有其自身的配置使得其能够在网络布置内适当地运行，例如，通过仅仅在明确分配给特定设备的特定的时隙内发送消息。
每个设备的具体配置保证了每个设备具有自己的通信“时隙”，从而避免由组成网络布置的设备12或13所发送的信息的重叠。
当然应当理解，如果设备故障，则系统能够对通信进行重新路由以通过替代性路由到达目标设备11。进一步应当理解，网状网络布置能够在大量替代性路由中进行选择，尤其是在存在由包含在通信中的网络设备的数量所确定的多于一个高效路由的情况下。
传出广播消息3包括将通过接收器2和控制台1进行同步的设备的列表。每个转发传出广播消息3的设备12在转发该消息后立即转换为恒定接收模式大约一秒。
不位于预测的路由上但在请求同步的目标设备列表中被标识的邻近设备13根据控制台的指示能够对消息3进行检测14并且使用包括当前状态信息的短广播确认消息15进行响应。
设备13在其分配的通信时隙内发送短广播确认消息15。确认消息15还向接收器2和控制台2确认设备是否在需要时对各自的运行模式进行了更新。
所述邻近设备13通常在大约1秒的时间间隔内错开各自的确认消息15。
预测路由上已经对传出广播消息3进行转发的设备12在转发传出消息3之后立即转换为接收模式大约1秒。所述设备12随后对从邻近设备13接收的全部短广播确认消息15进行接收和校对，以针对所有邻近设备13生成设备数据排列，设备12接收来自邻近设备13的响应15。
按照图1所示举例而言，从接收器2接收消息的第一设备12a传送一能够被网络中的邻近设备13所检测的消息14。在该示例中，邻近设备13对消息14进行检测，随后传送短广播确认15回到发送设备12a处，发送设备12a在预见到要从邻近设备接收短广播确认消息14的情况下已经转换为接收模式。该短广播确认消息14随后被添加到原始传出广播消息3中以形成来自已经与发送设备12a通信的全部设备处的数据排列。
该数据排列使用从邻近网络设备13接收的附加消息对组成传出广播消息3的数据有效地进行补充。
一旦预测路由上的最后设备12c已经将传出广播消息3转发到目标设备11处，并且结束了1秒接收窗口，最后设备12c就生成广播确认16，广播确认16包括从邻近设备13接收的全部经校对的短广播确认15以及最后设备12c自身的数据。
广播确认16随后通过与传出广播消息3相同的路由被作为传入消息发送返回到接收器2处。任何将该传入广播确认16转发到接收器2处的设备12都添加自己从邻近设备13处接收的经校对的短广播确认消息以及其自身的数据。
可以理解，上述控制台1与接收器2以及网络设备之间的数据同步方法提供了通过单一传出广播消息以及单一传入广播消息对多个网络设备进行同步的方法。
还要理解的是，与路由A所示的常规设备同步方法相比，该协调方法不但大大节约了将消息传送到多个网络设备处的时间，而且减少了无线网络布置的电力消耗。这在电池供电的无线网络设备中尤其有用。
减少的电力消耗进一步实现为接收器2能够在能够被网络布置中多于一个的设备检测到的传送能量水平上传送消息，以使得单个设备能够从接收器2与目标设备之间的路由中的主动参与中被忽略掉，从而形成使用最小数量的无线网络设备来形成成功的通信路由。
当接收器2接收传入广播确认消息16的时候，对组成消息16的数据进行评估并且核实那些设备相应地更新了状态或者改变了运行模式。之后在必要时产生包括有未响应设备列表的数据集并且识别新的目标设备，以及重复上述消息传送进程。
如果在进程重复的同时，被识别为要求同步的全部设备相应地对传出广播确认3进行响应，则网络设备同步进程完成。
如果目标设备在三次分别的通信尝试之后未能成功响应，则接收器2尝试通过替代性路由与目标设备通信，该替代性路由包括之前并未转发传出广播消息3的设备。
如果在尝试过全部可能的路由之后目标仍然未能成功响应，则同步进程失败并且该状态被传送回到接收器2以及控制台1处，以使得能够对故障进行调查和调整。
当然应当理解，本发明并不限于仅以示例方式进行说明的上述实施例的细节。

Claims (10)

1.一种在无线网状网络布置上对数据进行协调同步的方法，所述无线网状网络布置包括控制台和多个网络设备，所述方法的特征在于，包括：将广播消息经由预测路由传送到目标设备处，所述广播消息能够被不位于所述预测路由上的至少一个网络设备所确认；以及对来自至少一个网络设备的数据进行同化，所述数据能够被添加到广播消息中，其中，所述控制台能够对从所述网络设备接收的数据进行校对，以通过一个传出广播消息和一个传入广播消息来对多个网络设备进行同步。
2.根据权利要求1所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述对数据进行协调同步的方法能够应用于电池供电的无线网状网络布置。
3.根据权利要求2所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述网状网络布置可包括控制台、接收设备以及位于所述网状网络中能够进行数据交换和通信的多个网络设备，所述接收设备用于接收来自所述网状网络布置内的所述控制台和/或其它设备的数据。
4.根据权利要求3所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述控制台能够从组成所述网状网络布置的设备接收数据，以使得所述控制台可了解每个设备在给定时间的状态，使得所述控制台可识别出被要求进行数据传送或接收的任何设备。
5.根据前述权利要求中任一项所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述控制台能够传递经校对的数据到所述网状网络中包括但不限于接收设备的设备处。
6.根据权利要求3至4中任一项所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述接收设备能够对所述网状网络布置中用以传递所述数据的特定目标设备进行定位。
7.根据权利要求3至4中任一项所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述接收设备能够发送消息到所述网状网络中包括但不限于所述控制台和远程网络设备的设备处。
8.根据权利要求3至4中任一项所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述接收设备能够直接或者通过至少一个中间网络设备与目标设备通信。
9.根据权利要求3至4中任一项所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述接收设备能够通过通信路由上的至少一个中间设备来发送单一消息到目标设备处。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的对数据进行协调同步的方法，其中，所述数据为对与组成所述网状网络布置的所述设备的状态和配置有关的数据。
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