CN104469906A - 一种低功耗的无线组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低功耗的无线组网方法，所述方法实现的具体构架包括智能终端、父支点和子支点；所述方法的实现步骤依次如下：智能终端发起网络的组件并控制网络的工作状态；智能终端发送组网信息，父支点收到组网信息后在自身存储路由信息，然后父支点再发送组网信息至子支点；子支点收到组网信息后在自身存储路由信息；组网成功后，子支点采集自身传感器的信息，然后根据自身存储的路由信息选择一个最优的父支点，把采集的信息发送给父支点；父支点都通过相同的方式发送数据至智能终端。本发明节约了人工监测成本，提高了监测的可靠性，可自由添加监测点，扩大监测范围，降低监测成本，解决了无线通讯的距离问题。

Description

一种低功耗的无线组网方法
技术领域
本发明公开了一种低功耗的无线组网方法，涉及物联网组网技术领域。
背景技术
在全世界范围内，由于监测环境的恶劣，对于大型基础设施的长期监测，过去很长一段时间一直是沿用大规模的人力测量完成。这样不仅耗费巨大，精度较低，更重要的是由于人员成本的原因，失去了对系统数据的全天候检测，进而导致对突发情况的反应、处理以及预警能力大大下降。而且对于不易进入的永久性使用设施，如地下或山洞中埋藏的管道和极为繁忙的隧道，靠人员更难完成监测任务。
无线局域网（WLAN：Wireless Local Area Network）是计算机网络和无线通信技术相结合的产物。具体地说就是在组建局域网时不再使用传统的电缆线而通过无线的方式以红外线、无线电波等作为传输介质来进行连接，提供有线局域网的所有功能。无线局域网的基础还是传统的有线局域网，是有线局域网的扩展和替换，它是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备来实现无线通信的。目前无线局域网使用的频段主要是S频段（2.4GHz~2.4835GHz）。  无线局域网的组网模式大致上可以分为两种，一种是Ad－hoc模式，即点对点无线网络；另一种是Infrastructure模式，即集中控制式网络。
Ad-hoc网络是一种点对点的对等式移动网络，没有有线基础设施的支持，网络中的节点均由移动主机构成。网络中不存在无线AP，通过多张无线网卡自由的组网实现通信。集中控制式模式网络，是一种整合有线与无线局域网架构的应用模式。在这种模式中，无线网卡与无线AP进行无线连接，再通过无线AP与有线网络建立连接。实际上Infrastructure模式网络还可以分为两种模式，一种是无线路由器+无线网卡建立连接的模式；一种是无线AP与无线网卡建立连接的模式。
现有技术中一般无线通讯的通讯距离较近，且组网完成后，添加监测点比较困难。同时，传统的无线组网技术太过复杂，功耗较大，资源消耗较大，效率太低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种低功耗的无线组网方法，通过组成无线自组网网络的监测点，把数据可靠地传回智能终端，不需要人工干预，就能在任何有网络的地方看到监测的实时数据。这省去了人工监测的成本，同时也提高了监测的可靠性。由于组成了无线自组网络，项目中后期可以根据监测需要，自由添加监测点，大大扩展了监测范围，降低了成本。通过监控节点中继的手段，来延伸项目检测范围，解决了无线通讯的距离问题，取得了很好的效果。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种低功耗的无线组网方法，所述方法实现的具体构架包括智能终端、父支点和子支点，所述智能终端、父支点和子支点之间相互通过无线传输链路实现通信连接；
所述方法的实现步骤如下：
步骤一、智能终端发起网络的组建并控制网络的工作状态；
步骤二、智能终端发送组网信息，父支点收到组网信息后在自身存储路由信息，然后父支点再发送组网信息至子支点；
步骤三、子支点收到组网信息后在自身存储路由信息；
步骤四、组网成功后，子支点采集自身传感器的信息，然后根据自身存储的路由信息选择一个最优的父支点，把采集的信息发送给父支点；
步骤五、当所有子支点完成步骤四后，接收到子支点采集信息的父支点都通过相同的方式发送数据至智能终端。
作为本发明的进一步优选方案，经过步骤一至步骤五后，子支点或者父支点根据网络的工作周期计算睡眠时间，然后进入睡眠以降低功耗，支点睡眠醒来后等待下一次组网。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤四和步骤五中，
系统的子支点给它的父支点发送数据，父支点收到子支点的数据后将返回一个ACK确认信息，用以告知子支点数据已经成功接收；
当子支点在设定的阈值时间内没有收到相应的ACK确认信息，子支点将重新发送这条数据；
当一个工作周期内，发送时间用完时数据还仍未发送成功，则保存这条数据到存储器中，等待下一个工作周期继续发送这条数据。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤一种，智能终端组建的网络大小为10跳。
作为本发明的进一步优选方案，所述工作周期为1秒。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：节约了人工监测成本，提高了监测的可靠性，可自由添加监测点，扩大监测范围，降低监测成本，解决了无线通讯的距离问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
其中：1、智能终端，2、父支点，3、子支点，4、无线传输链路。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明的结构示意图如图1所示，所述低功耗的无线组网方法，所述方法实现的具体构架包括智能终端、父支点和子支点，所述智能终端、父支点和子支点之间相互通过无线传输链路实现通信连接；
所述方法的实现步骤如下：
步骤一、智能终端发起网络的组建并控制网络的工作状态；
步骤二、智能终端发送组网信息，父支点收到组网信息后在自身存储路由信息，然后父支点再发送组网信息至子支点；
步骤三、子支点收到组网信息后在自身存储路由信息；
步骤四、组网成功后，子支点采集自身传感器的信息，然后根据自身存储的路由信息选择一个最优的父支点，把采集的信息发送给父支点；
步骤五、当所有子支点完成步骤四后，接收到子支点采集信息的父支点都通过相同的方式发送数据至智能终端。
作为本发明的进一步优选方案，经过步骤一至步骤五后，子支点或者父支点根据网络的工作周期计算睡眠时间，然后进入睡眠以降低功耗，支点睡眠醒来后等待下一次组网。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤四和步骤五中，
系统的子支点给它的父支点发送数据，父支点收到子支点的数据后将返回一个ACK确认信息，用以告知子支点数据已经成功接收；
当子支点在设定的阈值时间内没有收到相应的ACK确认信息，子支点将重新发送这条数据；
当一个工作周期内，发送时间用完时数据还仍未发送成功，则保存这条数据到存储器中，等待下一个工作周期继续发送这条数据。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤一种，智能终端组建的网络大小为10跳。
作为本发明的进一步优选方案，所述工作周期为1秒。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低功耗的无线组网方法，其特征在于：所述方法实现的具体构架包括智能终端、父支点和子支点，所述智能终端、父支点和子支点之间相互通过无线传输链路实现通信连接；
所述方法的实现步骤如下：
步骤一、智能终端发起网络的组建并控制网络的工作状态；
步骤二、智能终端发送组网信息，父支点收到组网信息后在自身存储路由信息，然后父支点再发送组网信息至子支点；
步骤三、子支点收到组网信息后在自身存储路由信息；
步骤四、组网成功后，子支点采集自身传感器的信息，然后根据自身存储的路由信息选择一个最优的父支点，把采集的信息发送给父支点；
步骤五、当所有子支点完成步骤四后，接收到子支点采集信息的父支点都通过相同的方式发送数据至智能终端。
2.如权利要求1所述的一种低功耗的无线组网方法，其特征在于：经过步骤一至步骤五后，子支点或者父支点根据网络的工作周期计算睡眠时间，然后进入睡眠以降低功耗，支点睡眠醒来后等待下一次组网。
3.如权利要求1所述的一种低功耗的无线组网方法，其特征在于：所述步骤四和步骤五中，
系统的子支点给它的父支点发送数据，父支点收到子支点的数据后将返回一个ACK确认信息，用以告知子支点数据已经成功接收；
当子支点在设定的阈值时间内没有收到相应的ACK确认信息，子支点将重新发送这条数据；
当一个工作周期内，发送时间用完时数据还仍未发送成功，则保存这条数据到存储器中，等待下一个工作周期继续发送这条数据。
4.如权利要求1所述的一种低功耗的无线组网方法，其特征在于：所述步骤一种，智能终端组建的网络大小为10跳。
5.如权利要求2所述的一种低功耗的无线组网方法，其特征在于：所述工作周期为1秒。
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