CN107124746B - 一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，包括以下步骤，S1：未加入网络的终端节点数据需要上传，在蔓延回传请求包内加入一个随机数编号并发出以触发整个网络的蔓延回传机制；S2：临近终端节点的普通节点收到蔓延回传请求，在蔓延回传请求中加入自身的节点地址并重新发送；S3：任一普通节点收到蔓延回传请求后检查该请求的随机数编号，若该随机数编号未曾转发则执行S2的操作，直到网关收到蔓延回传请求；若已被转发过，则不进行转发；S4：网关收到蔓延回传请求后，记录蔓延回传请求的随机数编号及所对应的路径，并将该路径发送给终端节点；S5：终端节点收到后，记录路径；S6：若S5中的路径失效，重复S1‑S5。

Description

一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法
技术领域
本发明涉及通讯方法领域，具体涉及一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法。
背景技术
低速率无线网络的应用越来越广泛，但是由于其网络传输距离短的特点，往往会采用无线自组网的方式来拓展物理传输距离，以达提高覆盖范围的目的。现有的任何一种组网协议除星型网络外，数据传输的前提都是组网完成，组网未完成时，主节点即网关是不可能发送数据到未加入网络的节点的。即一个终端节点未加入网络，或者网络链路受损的时候，终端节点必定不能将数据顺利会传到服务器后台。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，其在节点未加入网络或网络链路受损时，节点与网关之间仍能实现数据回传。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，包括以下步骤，
S1：没有加入网络的终端节点发现有数据需要上传，则生成一个随机数编号，加入蔓延回传请求包，并发出蔓延回传请求，触发整个网络的蔓延回传机制；
S2：临近终端节点的普通节点收到蔓延回传请求，在蔓延回传请求中加入自身的节点地址，并将蔓延回传请求重新发送出去；
S3：任一普通节点收到蔓延回传请求以后检查该请求的随机数编号，若该随机数编号未曾被该普通节点转发则该普通节点执行S2的操作，直到网关收到蔓延回传请求；若该随机数编号曾被该普通节点转发过，该普通节点则不进行转发；
S4：网关收到蔓延回传请求后，记录蔓延回传请求的随机数编号，及该随机数编号所对应的路径，并将该路径发送给终端节点；
S5：终端节点收到后，记录路径，再次传输数据时以该路径进行传送；
S6：若S5中的路径失效，再重复S1-S5的步骤。
本方法中的终端节点没有组网，且不知道上传的路径。普通节点为空间中已加入网络的无线节点，在回传过程中会临时转变为转发节点，协助终端完成转发。网关主要负责接收回传数据。本方案通过蔓延的方法将数据回传至网关，在网关未发起组网的条件下，终端节点依旧可以自发地完成回传并加入网络。需要上传的数据与一个随机数编号对应，其传送为无环向传输链路设计，确保不会发生广播风暴。
在步骤S2中，普通节点收到蔓延回传请求后还包括过滤信号强度的步骤，以提高若本一级的回传成功率，信号强度大于一定的阈值，则在蔓延回传请求中加入刚刚接收到的信号强度。对于距离较远的节点，宁可中间多加节点，也不要把很弱信号的节点强行挂在这一级的节点上面，否则通信稳定不强，影响通信的可靠性。阈值的设定，其值越高，筛选出来的节点距离网关越近，通信成功率也越高，反之，筛选出来的节点相对的也越远，总体的通信成功率就越低。
在步骤S4中，在记录随机数编号所对应的路径时，还包括对回传的路径的过滤步骤，以选择调整最短的路线，并将最短的路径发送给终端节点。
进一步的，网关根据最终收到的数据数据包里面的节点数量计算转发的路径长度以确定最短路径。
本发明与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果：
本发明的方法终端节点利用蔓延回传机制，在网关未发起组网的条件下，终端节点依旧可以自发地完成回传并加入网络；组网方式由传统的协调器或者网关发起升级为可以由终端节点自发发起，即使在网络链路受损的时候，终端节点也能将数据顺利回传到网关，大大增加网络的可用性和稳定性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，包括以下步骤，
S1：没有加入网络的终端节点发现有数据需要上传，则生成一个随机数编号，加入蔓延回传请求包，并发出蔓延回传请求以触发整个网络的蔓延回传机制；
S2：临近终端节点的普通节点收到蔓延回传请求，在蔓延回传请求中加入自身的节点地址，并将蔓延回传请求重新发送出去；
S3：任一普通节点收到蔓延回传请求以后检查该请求的随机数编号，若该随机数编号未曾被该普通节点转发则该普通节点执行S2的操作，直到网关收到蔓延回传请求；若该随机数编号曾被该普通节点转发过，该普通节点则不进行转发；
S4：网关收到蔓延回传请求后，记录蔓延回传请求的随机数编号，及该随机数编号所对应的路径，并将该路径发送给终端节点；
S5：终端节点收到后，记录路径，再次传输数据时以该路径进行传送；
S6：若S5中的路径失效，即网络链路受损或出现问题，再重复S1-S5的步骤。
在本实施例的步骤S2中，普通节点收到蔓延回传请求后还包括过滤信号强度的步骤，若信号强度大于一定的阈值，则在蔓延回传请求中加入刚刚接收到的信号强度。具体的，该信号强度指信号的电压有效值。
在本实施例的步骤S4中，在记录随机数编号所对应的路径时，还包括对回传的路径的过滤步骤，以选择调整最短的路线，并将最短的路径发送给终端节点，终端节点收到该最短路径后，将该最短路径记录下来，以后每次上传均可采用该路径，且不必经过蔓延方式重新寻找的路径。该步骤中，网关根据最终收到的数据数据包里面的节点数量计算转发的路径长度以确定最短路径。
下面以一具体实施方式为例说明。
比如有一个智能路灯控制系统安装在方圆5公里的范围内，每个路灯里面都装有路灯控制器，其可能是终端节点，也可能是普通节点；这个控制系统必定有一个集中控制器，其等价于网关。网关与某个路灯控制器之间的距离远大于无线模块两点间直接通信的最大距离，因此不可能通过构造星型网络来完成路灯的功耗数据以及故障数据回传到网关。
这个时候，我们就可以通过蔓延回传将这些功耗数据回传给网关，回传的机制如前所说。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：没有加入网络的终端节点发现有数据需要上传，则生成一个随机数编号，加入蔓延回传请求包，并发出蔓延回传请求，触发整个网络的蔓延回传机制；
S2：临近终端节点的普通节点收到蔓延回传请求，在蔓延回传请求中加入自身的节点地址，并将蔓延回传请求重新发送出去；
S3：任一普通节点收到蔓延回传请求以后检查该请求的随机数编号，若该随机数编号未曾被该普通节点转发则该普通节点执行S2的操作，直到网关收到蔓延回传请求；若该随机数编号曾被该普通节点转发过，该普通节点则不进行转发；
S4：网关收到蔓延回传请求后，记录蔓延回传请求的随机数编号，及该随机数编号所对应的路径，并将该路径发送给终端节点；
S5：终端节点收到后，记录路径，再次传输数据时以该路径进行传送；
S6：若S5中的路径失效，再重复S1-S5的步骤。
2.根据权利要求1所述的一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，其特征在于：在步骤S2中，普通节点收到蔓延回传请求后还包括过滤信号强度的步骤，若信号强度大于一定的阈值，则在蔓延回传请求中加入刚刚接收到的信号强度。
3.根据权利要求1所述的一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，其特征在于：在步骤S4中，在记录随机数编号所对应的路径时，还包括对回传的路径的过滤步骤，以选择调整最短的路线，并将最短的路径发送给终端节点。
4.根据权利要求3所述的一种基于低功耗无线网络的蔓延回传方法，其特征在于：网关根据最终收到的数据数据包里面的节点数量计算转发的路径长度以确定最短路径。
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