CN104837144A - 基于1GHz以下ISM频段组网的物联网系统 - Google Patents

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Abstract

一种物联网系统的组网方式，由主机和多个分机构成基本组网单位，主分机之间通信频段为1GHz以下的ISM频段，采用半双工的通信方式，主机采用带地址码的数据帧发送数据或者命令，分机的工作时间分为睡眠时间、监听时间和响应时间，在监听时间内接收主机发送的数据帧，分机循环进入三段工作时间，主机完成发送之后进入监听模式，在一定时间内监听是否收到了分机的回复，不同的基本组网单位通过设置多个频道实现在同一区域内多个网络的并存。这种物联网系统的组网方式适用于实时性和通信量要求不高的情况下的大规模灵活组网。

Description

基于1GHz以下ISM频段组网的物联网系统
技术领域
本发明涉及一种物联网系统的组网方式，尤其是低功耗、低成本、大规模的组网方式。
背景技术
目前，物联网系统的组网方式多采用ZigBee、蓝牙、无线以太网、或基于2.4G无线频段的其他通讯技术。Zigbee是近距离、低数据数率、低功耗的无线网络技术；相比于Zigbee，蓝牙的数据速率较高，但是成本也较高；无线以太网则功耗较大。这几种技术都有一个显著的特点是单点之间的通讯距离较短，不利于大规模高灵活性的组网。
发明内容
为了克服现有的组网方式在覆盖面积和灵活度上的不足,本发明提供一种基于1GHz以下ISM频段的组网方式。这种组网方式的单点之间通讯距离远、功耗低，有利于实时性和通信量要求不高的情况下的大规模灵活组网。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基本组网单位为主机和多个分机，主分机之间通信频段为1GHz以下的ISM频段，采用半双工的通信方式，每次通信均由主机发起，每一个分机设置一个唯一的地址，主机采用带地址码的数据帧发送数据或者命令，分机接收后将收到的地址码与本机的地址码比较，地址不同则将数据丢弃，地址相同则做处理并回复。
分机的工作时间分为三段，睡眠时间、监听时间和响应时间，在睡眠时间内，分机进入睡眠或者其他省电模式；在监听时间内，分机进入数据接收状态，等待主机发送的数据帧并接收；在响应时间内，分机对接收到的数据做出响应并回复，分机的睡眠时间是监听时间的十倍或者百倍以上，分机循环进入三段工作时间。
主机发送数据或命令时，循环发送该数据帧，总发送时间大于分机睡眠时间、监听时间和响应时间的总和，分机监听时间为主机发送一条数据帧的时间的两倍或两倍以上。
主机完成发送之后，即进入监听模式，在一定时间内监听是否收到了分机的回复，如果没有收到回复或者回复不正常，则重发该数据帧，如果收到了正常的回复，则对该回复进行处理或者继续发送新的数据帧。
该组网方式可以设置多个频道，实现在同一区域内多个网络的并存。
本发明的有益效果是，有效解决单点距离远的组网需求，分机功耗低，组网成本低，适用于实时性和通信量要求不高的情况下的大规模灵活组网。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的网络拓扑结构。
图中：1、主机，2、分机。
图2是两个网络存在于同一个区域内的网络拓扑结构。
图中：1、主机，2、分机、3、基本组网单位。
具体实施方式
在图1中，主机1和多个分机2构成一个基本组网单位，主机1和分机2之间通信频段为1GHZ以下的ISM频段，采用半双工的通信方式，每次通信均由主机1发起，每一个分机2设置一个唯一的地址，主机1采用带地址码的数据帧发送数据或者命令，分机2接收后将收到的地址码与本机的地址码比较，地址不同则将数据丢弃，地址相同则做处理并回复。
分机2的工作时间分为三段，睡眠时间、监听时间和响应时间，在睡眠时间内，分机2进入睡眠或者其他省电模式；在监听时间内，分机2进入数据接收状态，等待主机1发送的数据帧并接收；在响应时间内，分机2对接收到的数据做出响应并回复，分机2的睡眠时间是监听时间的十倍或者百倍以上，分机2循环进入三段工作时间。
主机1发送数据或命令时，循环发送该数据帧，总发送时间大于分机2睡眠时间、监听时间和响应时间的总和，分机2监听时间为主机发送一条数据帧的时间的两倍或两倍以上。
主机1完成发送之后，即进入监听模式，在一定时间内监听是否收到了分机2的回复，如果没有收到回复或者回复不正常，则重发该数据帧，如果收到了正常的回复，则对该回复进行处理或者继续发送新的数据帧。
图2中，主机1和多个分机2构成基本组网单位3，两个基本组网单位3工作于1GHZ以下的ISM频段的不同频道，故而可以在一个区域内共存。

Claims (5)

1.一种物联网系统的组网方式，其特征是：基本组网单位为主机和多个分机，主分机之间通信频段为1GHz以下的ISM频段，采用半双工的通信方式，每次通信均由主机发起，每一个分机设置一个唯一的地址，主机采用带地址码的数据帧发送数据或者命令，分机接收后将收到的地址码与本机的地址码比较，地址不同则将数据丢弃，地址相同则做处理并回复。
2.根据权利要求1所述的物联网系统的组网方式，其特征是：分机的工作时间分为三段，睡眠时间、监听时间和响应时间，在睡眠时间内，分机进入睡眠或者其他省电模式；在监听时间内，分机进入数据接收状态，等待主机发送的数据帧并接收；在响应时间内，分机对接收到的数据做出响应并回复，分机的睡眠时间是监听时间的十倍或者百倍以上，分机循环进入三段工作时间。
3.根据权利要求1所述的物联网系统的组网方式，其特征是：主机发送数据或命令时，循环发送该数据帧，总发送时间大于分机睡眠时间、监听时间和响应时间的总和，分机监听时间为主机发送一条数据帧的时间的两倍或两倍以上。
4.根据权利要求1所述的物联网系统的组网方式，其特征是：主机完成发送之后，即进入监听模式，在一定时间内监听是否收到了分机的回复，如果没有收到回复或者回复不正常，则重发该数据帧，如果收到了正常的回复，则对该回复进行处理或者继续发送新的数据帧。
5.根据权利要求1所述的物联网系统的组网方式，其特征是：该组网方式可以设置多个频道，实现在同一区域内多个网络的并存。
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