CN108494824A - 一种用于物联网的网络架构和组网方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于物联网数据采集、数据传输的系统网络架构和装置，其中包括：数据采集网，数据传输网和核心网三层网络，数据采集网由若干个数据采集子网络构成，每个数据采集子网络由多个无线通信子节点和1个中继器组成；数据传输网由若干个传输子网络构成，每个传输子网络由多个无线终端和一个无线基站组成；所述的数据采集网和数据传输网通过无线中继器和无线终端之间集中器中的接口协议相连；核心网由网关、交换机、路由器、数据管理服务器、网络管理服务器组成，核心网的主要功能包括网络管理和数据管理，核心网与传输网之间通过网关和无线基站之间的接口相连，方案组网灵活，网络适应性强，网络效率高等特点。

Description

一种用于物联网的网络架构和组网方法

技术领域

本申请涉及一种网络架构领域和装置，具体涉及一种用于物联网的网络架构。

背景技术

随着智能化、信息化的发展，在万物互联时代，对低成本、高效率的的数据采集、传输和管理的系统网络有大量的需求，然而现有的技术能够提供的解决方案要么成本高，如采用公网3G/4G或者NB-IOT，虽然网络性能好，但是每个通信节点每年都需要向运营商支付高额的流量费用，而目前业内比较流行的低功耗广域网标准Lora，通信网络解决方案又存在传输速率偏低，在某近距离高速率应用场合也不太适用，而传统的wifi和Zigbee技术存在功耗偏高的问题，因此如何提供一种低成本、低功耗、高速率的数据采集、传输和管理的网络方案是迫在眉睫。

发明内容

本申请提供一种用于物联网的网络架构和组网方法，能够用于小区近距离、高密度的物联网微系统。

其中，一种用于物联网的网络架构，其中包括：数据采集结构、数据传输网结构、核心网结构和集中器；所述数据采集网结构由M个数据采集子网结构构成，每个数据采集子网结构由一个无线中继器和N个无线通信子节点构成，或由N个无线通信子节点和1个集中器组成，其中M为大于等于1的自然数，其中1<N<2048，无线中继器与无线通信子节点之间的距离在微小区域中自适应调整，数据采集子网结构内的N个无线通信子节点具备中继功能，同时无线数据采集子网结构内的无线通信子节点实现在整个网络系统中漫游，多个数据采集子网结构的无线中继器之间也具备数据中继功能，无线中继器和采集数据子网结构的网络管理及外部接口组成集中器；

所述核心网结构由网关、交换机、路由器、数据管理服务器和网络管理服务器组成，对网络传输数据或者网络控制指令进行路由，数据采集网络的组网管理，无线通信子节点的路由管理，网络的状态监控和维护管理；数据传输网络的组网管理，无线基站的鉴权管理、无线终端的漫游管理、网络状态的监控和维护管理；采集数据的管理包括数据的上传和下发，数据的存储、查询、数据统计和分析功能；

所述集中器包括与数据采集子网结构内的N个无线通信子节点间进行双向的数据传输，以及对整个数据采集子网络进行组网管理、设备状态监控和整体信息上传，同时集中器具备多种有线或者无线外部接口实现和外部设备之间的数据交互；

所述的数据采集网结构中的集中器具备多种有线或无线接口，所述接口用于集中器与集中器之间的数据传输，无线中继器与无线终端之间数据传输，集中器与核心网内的交换机之间的数据传输；

所述的数据采集网通过集中器和核心网的交换机直接连接。

本申请提供一种组网方法，其中，所有无线通信子节点未入网前，工作于组网公用频道，每隔随机若干分钟主动在公用频段发送一次入网请求，请求信息包含该无线通信子节点的ID和状态信息；

集中器收到无线通信子节点的请求后，记录其场强信息，并将收集到的无线通信子节点的场强信息上传到核心网的网络管理服务器,由核心网的网络管理服务器根据所有节点的场强和每个数据采集子网络的无线通信子节点的个数来进行网络划分，

所述网络划分具体为，当一个无线通信节点处于两个或者多个子网络时，将所述无线通信节点划分到集中器接收到的场强型号最强的数据采集子网结构，同时单个数据采集子网结构的无线通信子节点的个数不超过最大组网数量N，若超过，则通过路由中继到另一个子网络。

本申请能够实现灵活组网，实现多地数据信号的采集及管理功能，具备组网灵活、高效，建设成本低等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所述系统网络架构和方法的系统框图；

图2为本申请所述数据采集网结构的构成框图；

图3为本申请所述集中器的系统框图；

图4为本申请所述的网络架构应用图之一；

图5为本申请所述的网络架构应用图之二；

图6为本申请所述的网络架构应用图之三；

图7为本申请所述的数据采集网结构的组网流程；

图8为本申请所述的数据采集网结构的漫游管理流程；

图9为本申请所述的数据采集网结构的低功耗模式到数据接收模式的管理流程；

图10为本申请所述的数据采集网结构的低功耗模式到数据发射模式的管理流程。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为基于本申请的系统网络架构和方法的系统框图，其主要包括三层网络结构，即数据采集网结构、数据传输网结构和核心网结构；其中数据采集网由M个数据采集子网结构构成，每个数据采集子网结构由1个集中器和N个无线通信子节点构成，或由N个无线通信子节点和1个集中器组成，其中M为大于等于1的自然数，其中1<N<2048，M个数据采集子网络可以部署在相同的物理地点，也可以部署在不同的物理地点，实现数据的采集；每个集中器将本数据采集子网结构内采集的数据进行汇聚，汇聚后的数据通过集中器本身或者通过数据传输网上传至核心网，最后将数据存储在核心网路上的数据管理服务器上。

无线中继器与无线通信子节点之间的距离在微小区域中自适应调整，数据采集子网结构内的N个无线通信子节点具备中继功能，同时无线数据采集子网结构内的无线通信子节点实现在整个网络系统中漫游，多个数据采集子网结构的无线中继器之间也具备数据中继功能，无线中继器和采集数据子网结构的网络管理及外部接口组成集中器；

核心网结构由网关、交换机、路由器、数据管理服务器和网络管理服务器组成，对网络传输数据或者网络控制指令进行路由，数据采集网络的组网管理，无线通信子节点的路由管理，网络的状态监控和维护管理；数据传输网络的组网管理，无线基站的鉴权管理、无线终端的漫游管理、网络状态的监控和维护管理；采集数据的管理包括数据的上传和下发，数据的存储、查询、数据统计和分析功能；

集中器包括与数据采集子网结构内的N个无线通信子节点间进行双向的数据传输，以及对整个数据采集子网络进行组网管理、设备状态监控和整体信息上传，同时集中器具备多种有线或者无线外部接口实现和外部设备之间的数据交互；

集中器对单个数据采集子结构内部的N个无线通信子节点进行组网、唤醒、数据的收/发、重传和/或加密，集中器的接口包括但不限于以下几种，具备以太网接口，光纤接口和无线Wifi接口，基于本网络定义的无线接口和串口。

数据采集网结构中的集中器具备多种有线或无线接口，所述接口用于集中器与集中器之间的数据传输，无线中继器与无线终端之间数据传输，集中器与核心网内的交换机之间的数据传输；

数据采集网通过集中器和核心网的交换机直接连接。

图2为本申请所述数据采集网结构的构成，结构由M个数据采集子网结构构成，每个数据采集子网结构由一个无线中继器和N个无线通信子节点构成，或由N个无线通信子节点和1个集中器组成，其中M为大于等于1的自然数，其中1<N<2048，无线中继器与无线通信子节点之间的距离在微小区域中自适应调整，数据采集子网结构内的N个无线通信子节点具备中继功能，同时无线数据采集子网结构内的无线通信子节点实现在整个网络系统中漫游，多个数据采集子网结构的无线中继器之间也具备数据中继功能，无线中继器和采集数据子网结构的网络管理及外部接口组成集中器。

其中，数据采集子网结构支持跳频功能，当某一个数据采集子网结构受到外部干扰信号干扰，导致集中器和无线通信子节点之间不能正常通信时，则由集中器利用空闲的频段对本数据采集子网络进行重新组网。

其中，单个数据采集子网结构内的N个无线通信子节点之间相互中继通信，每个无线通信子节点都具备路由功能，转发其它无线通信子节点发过来的数据，最多支持7级转发。

数据采集子网结构内的集中器内集成有第二无线中继器，集中器之间有无线通信协议和接口，实现集中器之间的相互通信，每个集中器中的第二无线中继器能够转发其它集中器转发过来的数据同时传输由另一个第二无线中继器传输的另一子网络的数据，最多支持7级中继转发。

其中，数据传输网结构由L个数据传输子网结构构成，每个数据传输子网结构由一个无线基站和F个无线终端构成，其中L为大于1的自然数，F的数值范围是1<F<32；

无线终端在不同的数据传输子网络之间漫游，无线终端集成到数据采集子网络的集中器中去，无线基站的功能包括与数据传输子网结构内的F个无线终端间进行双向的数据传输，集中网络管理中继器通过无线终端上传基站，以及对整个数据传输子网结构和采集网结构进行组网管理和设备状态监控和管理；数据采集网和数据传输网通过集中器相连，数据传输网和核心网通过基站和网关相连。

其中，部署于同一物理地点集中器之间能够进行无线传输的多个子网络中的每个数据采集子网络的工作频段不相同，且子网络之间的工作频段间有一个保护间隔，同样地多集中器之间的无线通信采用的频段和采集网的频段也不同。

图3为本申请所述集中器的构成框图20，其中包括第一无线中继器21，第二无线中继器22，数据处理单元23，以太网接口24，光纤接口25，WIFI模块26，无线终端27，第一无线中继器主要的功能是和数据采集网结构中的无线通信子节点进行双向通信，第二无线中继器实现集中器和集中器之间的数据中继、路由和转发，由数据处理单元主要实现本地组网管理和本地数据管理以及对数据进行存储和打包；集中器可以通过以太网接口24、光纤接口25，WIFI模块26，中的任何一个或多个接口和核心网相连，实现数据采集网结构和核心网结构之间的数据和网络管理指令的交互，同时当集中器中集成有无线终端，且数据传输网结构部署有无线基站时，可以通过集中器中集成的无线中段和采集网结构中的无线基站进行数据的交互。

图4为本申请所述的系统网络架构的应用框图之一，在该应用案例中包括了本系统网络架构所述的3层网络，分别是数据采集网结构，数据传输网结构和核心网结构，此实施案例主要应用在郊外或者Internet网络不易连接的偏远地区，可以通过数据采集网络先将分布密集的传感器上的数据进行采集和汇聚到集中器，然后通过部署的无线专网作为传输网，实现大范围、远距离的符合和数据的高速传输，将分布于不同物理位置的采集数据传输到无线基站，无线基站再通过光纤连接到网关和路由器，最后通过路由器和网关接入公共Internet网络或者专用有线网络，实现数据到核心网服务器的上传和网络的管理控制。

图5为本申请所述的网络架构的应用框图之二，在该应用案例中主要包括数据采集网结构和核心网结构，数据采集网结构通过集中器上的有线或者无线接口连接到有线公共网络或者专用网络实现将数据采集网采集数据传输到核心网上，本网络架构的特点是网络架构简单灵活。

图6为本申请所述的网络架构的应用框图之三，在该应用中数据采集网到核心网的连接方式包括了多种，第一种是数据采集网通过分别是通过专用无线数据传输网及公用Internet网和服务器相连；第二种连接方式是数据采集网通过集中器上的无线WiFi和无线路由器相连，再通过无线路由器连接到核心网好的服务器；第三种连接方式是集中器通过光纤或者网线连接到有线专网或者公网，再通过有线网络连接到服务器；第四种连接方式是集中器通过无线终端连接到共用2G/3G/4G通信网络，再通过共用无线通信网络连接到核心网上的服务器；针对不同的应用场景需要可以选用不同的连接方式。

实际应用中，本申请中的任一系统架构，能够管理不同地理位置的H个数据采集网络，或者管理不同地理位置的G个数据采集和数据传输网络，还可以管理不同地理位置的K个数据采集网络，I个数据采集和数据传输网络的混合网络，从而实现多个不同地理位置的多个小区的管理。

本申请的方案，能够实现灵活组网，实现多地数据信号的采集及管理功能，具备组网灵活、高效，建设成本低等特点。

实施例二

图7为本身所述的数据采集网结构的无线组网流程图，其具体的组网步骤如下：

步骤20：无线通信子节点在组网频段发送入网请求；

步骤21：集中器保存场强和无线通信子节点ID并上传到网络管理服务器；

步骤22：网络管理服务器根据所有集中器上传的无线通信子节点ID和场强信息进行网络分配分配原则是如若无线通信子节点向多个集中器发送的组网请求，则将该无线通信子节点分配给场强最强的网络单元，同时单个网络单元的无线通信子节点的总数不超过其总限制；

步骤23：网络管理服务器将网络单元分配信息下发给各个网络单元的集中器；

步骤24：集中器将网络配置信息发给各个无线通信子节点；

步骤25：无线通信子节点回应确认入网成功信息；

步骤26：集中器将组网成功信息反馈给数据服务器保存；

图8为本身所述的数据采集网结构的无线通信子节点漫游的流程图，其具体的步骤如下：

步骤30：无线通信子节点发组网请求；

步骤31：集中器收单非本网络的通信子节点组网请求；

步骤32：集中器将通信子节点组网请求信息上传到网络管理服务器；

步骤33：网络管理服务器确认该漫游终端是否已脱离原来网络以及是否向多个网络发起了漫游情求，并将该通信子节点分配接收场强最强的网络单元；

步骤34：网络管理服务器向集中器发送网络更新信息；

步骤35：集中器更新本网络单元通信子节点ID表，并向新入网通信子节点发送入网确认信息；

图9为本申请所述的数据采集网结构中的无线通信子节点由休眠转向数据接收的过程流程图，具体步骤如下：

步骤40：发侦探信息；

步骤41：集中器响应侦探信息并返回无线通信子节点是否有数据需要接收；

步骤42：无线通信子节点是否有数据接收，如果是则转入步骤43，否则转入步骤44；

步骤43：转入数据接收状态；

步骤44：休眠状态

图10为本申请所述的数据采集网结构中的无线通信子节点在休眠和数据发送之间的转换流程图，

步骤50：无线通信子节点发起数据发送请求；

步骤51：集中器收到多个无线通信子节点的请求后进行排序，并发送响应信号；

步骤52：无线通信子节点是否可以发送数据，是则转入到步骤53，否则转入到步骤54；

步骤53：无线通信子节点转入数据发送状态，集中器转入数据接收状态

步骤54：休眠状态；

步骤55：无线通信子节点是否有数据需要发送，有则转入到步骤50，没有则转入到步骤54。

本申请提供了一种组网方法，其中，所有无线通信子节点未入网前，工作于组网公用频道，每隔随机若干分钟主动在公用频段发送一次入网请求，请求信息包含该无线通信子节点的ID和状态信息；

集中器收到无线通信子节点的请求后，记录其场强信息，并将收集到的无线通信子节点的场强信息上传到核心网的网络管理服务器,由核心网的网络管理服务器根据所有节点的场强和每个数据采集子网络的无线通信子节点的个数来进行网络划分；

网络划分具体为，当一个无线通信节点处于两个或者多个子网络时，将所述无线通信节点划分到集中器接收到的场强型号最强的数据采集子网结构，同时单个数据采集子网结构的无线通信子节点的个数不超过最大组网数量N，若超过，则通过路由中继到另一个子网络。

其中，无线通信子节点在数据采集子网络之间漫游，数据采集网结构中的所有无线通信子节点都具备唯一的ID号，且在核心网的网络管理服务器上进行登记和注册，数据采集网结构中的集中器都存储有本数据采集子网络内的无线通信子节点的ID号，当无线通信子节点从一个数据采集子网结构漫游到另外一个数据采集子网结构时，在新的数据采集子网结构中的集中器发现有新的ID号进入本网络时，向网络管理服务器上报该事件；

核心网的网络管理服务器识别该无线通信子节点是否是本网络的无线子节点，如果是，由根据接收的该无线通信子节点的信号强度来判断是否将该无线通信子节点纳入本网络管理，并更新本地网络ID号集合，并将该事件上报云端网络管理服务器，否则放弃该无线通信子节点的管理。

其中，每个无线通信子节点都有3种工作状态，分别是休眠状态、收/发工作状态和侦听状态，所述无线通信子节点分别在这3种工作状态之间切换；无线通信子节点的唤醒方式包括主动侦听和被动侦听；

主动侦听包括：每个无线通信子节点定期给集中器发侦听请求，请求是否有数据需要上传或者下载，当集中器反馈消息有数据需要上传或者下载时无线通信子节点即转入收/发工作状态，当侦听到无数据需要上传或者下载时再次进入休眠状态；

被动侦听包括：由集中器通过发射唤醒信号，轮流唤醒数据采集子网络内不同ID号的无线通信子节点，当被唤醒的无线通信子节点收到唤醒信号后即转入收/发工作状态，开始进行数据的收/发工作，收/发完成后再次进入休眠状态如此反复循环。

其中，网络架构能够自适应调整数据采集网结构和数据传输网结构的覆盖范围；

当无线通信子节点和无线中继器之间存在因覆盖范围引起的通信成功率低或者通信不成功的情况时，无线中继器和无线通信子节点自动调整各自的通信速率，直到通信成功率满足要求，其中，传输速率高时通信距离短，传输速率低时通信距离远。

其中，数据传输子网结构内的无线终端和集中器内的数据转换装置之间通过接口协议进行数据的交互，由集中器将数据采集子网结构采集的数据传输到数据传输子网结构的终端，再由终端传输到数据传输网结构内的无线基站，最后由无线基站将数据传输到核心网。

其中，数据传输网结构内的无线终端和中集器可以在多个传输子网络之间漫游，每个终端或集中器在网内都有唯一的ID号，且这些ID号在核心网的网络管理服务器上都有进行登记和注册，每个基站中都存储有本传输子网络内无线终端和集中器的ID号，当无线终端从一个传输子网络漫游到另外一个传输子网络时，在新的传输子网络中的基站发现有新的ID号进入本网络时，向网络管理服务器上报该事件，由网络管理服务器识别该无终端是否属于本网络，根据接收的该终端的信号强度来判断是否将该无线终端纳入本传输子网络进行管理，并更新本地网络ID号集合，并将该事件上报网络管理服务器，否则放弃该终端的管理。

其中，多个数据传输网络实现同频组网，同频组网的方式包括时分同频组网或分空间组网；

时分同频组网，将发射和接收在同一个频率上不同的时序进行工作；所述分空间组网具体为，每个网络都只覆盖本网络所在的空间，当两个网络的覆盖存在重叠时，通过调整基站的输出功率来调整基站的覆盖范围解决网络之间的相互干扰。

本申请的方案，能够实现灵活组网，实现多地数据信号的采集及管理功能，具备组网灵活、高效，建设成本低等特点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于物联网的网络架构，其中包括：数据采集网结构、数据传输网结构、核心网结构和集中器；

所述数据采集网结构由M个数据采集子网结构构成，每个数据采集子网结构由一个无线中继器和N个无线通信子节点构成，或由N个无线通信子节点和1个集中器组成，其中M为大于等于1的自然数，其中1<N<2048，无线中继器与无线通信子节点之间的距离在微小区域中自适应调整，数据采集子网结构内的N个无线通信子节点具备中继功能，同时无线数据采集子网结构内的无线通信子节点实现在整个网络系统中漫游，多个数据采集子网结构的无线中继器之间也具备数据中继功能，无线中继器和数据采集子网结构的网络管理及外部接口组成集中器；

所述核心网结构由网关、交换机、路由器、数据管理服务器和网络管理服务器组成，对网络传输数据或者网络控制指令进行路由，数据采集网络的组网管理，无线通信子节点的路由管理，网络的状态监控和维护管理；数据传输网络的组网管理，无线基站的鉴权管理、无线终端的漫游管理、网络状态的监控和维护管理；采集数据的管理包括数据的上传和下发，数据的存储、查询、数据统计和分析功能；

所述集中器包括与数据采集子网结构内的N个无线通信子节点间进行双向的数据传输，以及对整个数据采集子网络进行组网管理、设备状态监控和整体信息上传，同时集中器具备多种有线或者无线外部接口实现和外部设备之间的数据交互；

所述的数据采集网结构中的集中器具备多种有线或无线接口，所述接口用于集中器与集中器之间的数据传输，无线中继器与无线终端之间数据传输，集中器与核心网内的交换机之间的数据传输；

所述的数据采集网通过集中器和核心网的交换机直接连接。

2.根据权利要求1所述的网络架构，其中，所述数据传输网结构由L个数据传输子网结构构成，每个数据传输子网结构由一个无线基站和F个无线终端构成，其中L为大于1的自然数，F的数值范围是1<F<32；

无线终端在不同的数据传输子网络之间漫游，无线终端集成到数据采集子网络的集中器中去，无线基站的功能包括与数据传输子网结构内的F个无线终端间进行双向的数据传输，集中网络管理中继器通过无线终端上传基站，以及对整个数据传输子网结构和采集网结构进行组网管理和设备状态监控和管理；

所述数据采集网和所述数据传输网通过集中器相连，所述数据传输网和所述核心网通过基站和网关相连。

3.根据权利要求1或2所述的网络架构，其中，单个数据采集子网结构内的N个无线通信子节点之间相互中继通信，每个无线通信子节点都具备路由功能，转发其它无线通信子节点发过来的数据，最多支持7级转发。

4.根据权利要求1或2所述的网络架构，其中，所述数据采集子网结构内的集中器内集成有第二无线中继器，所述集中器之间有无线通信协议和接口，实现集中器之间的相互通信，每个集中器中的第二无线中继器能够转发其它集中器转发过来的数据同时传输由另一个第二无线中继器传输的另一子网络的数据，最多支持7级中继转发。

5.根据权利要求1-4任一所述的网络架构，其中，所述集中器对单个数据采集子结构内部的N个无线通信子节点进行组网、唤醒、数据的收/发、重传和/或加密。

6.根据权利要求1所述的网络架构，其中，集中器的接口包括但不限于以下几种，具备以太网接口，光纤接口和无线Wifi接口，基于本网络定义的无线接口和串口。

7.根据权利要求1-6任一所述的网络架构，其中，部署于同一物理地点集中器之间能够进行无线传输的多个子网络中的每个数据采集子网络的工作频段不相同，且子网络之间的工作频段间有一个保护间隔，同样地多集中器之间的无线通信采用的频段和采集网的频段也不同。

8.根据权利要求1-7任一所述的网络架构，其中，数据采集子网结构支持跳频功能，当某一个数据采集子网结构受到外部干扰信号干扰，导致集中器和无线通信子节点之间不能正常通信时，则由集中器利用空闲的频段对本数据采集子网络进行重新组网。

9.一种基于根据权利要1-8任一所述的网络架构的组网方法，其中，所有无线通信子节点未入网前，工作于组网公用频道，每隔随机若干分钟主动在公用频段发送一次入网请求，请求信息包含该无线通信子节点的ID和状态信息；集中器收到无线通信子节点的请求后，记录其场强信息，并将收集到的无线通信子节点的场强信息上传到核心网的网络管理服务器,由核心网的网络管理服务器根据所有节点的场强和每个数据采集子网络的无线通信子节点的个数来进行网络划分，

所述网络划分具体为，当一个无线通信节点处于两个或者多个子网络时，将所述无线通信节点划分到集中器接收到的场强型号最强的数据采集子网结构，同时单个数据采集子网结构的无线通信子节点的个数不超过最大组网数量N，若超过，则通过路由中继到另一个子网络。

10.根据权利要求9所述的组网方法，其中，无线通信子节点在数据采集子网络之间漫游，数据采集网结构中的所有无线通信子节点都具备唯一的ID号，且在核心网的网络管理服务器上进行登记和注册，数据采集网结构中的集中器都存储有本数据采集子网络内的无线通信子节点的ID号，当无线通信子节点从一个数据采集子网结构漫游到另外一个数据采集子网结构时，在新的数据采集子网结构中的集中器发现有新的ID号进入本网络时，向网络管理服务器上报该事件；

核心网的网络管理服务器识别该无线通信子节点是否是本网络的无线子节点，如果是，由根据接收的该无线通信子节点的信号强度来判断是否将该无线通信子节点纳入本网络管理，并更新本地网络ID号集合，并将该事件上报云端网络管理服务器，否则放弃该无线通信子节点的管理。

11.根据权利要9或10所述的组网方法，其中，每个无线通信子节点都有3种工作状态，分别是休眠状态、收/发工作状态和侦听状态，所述无线通信子节点分别在这3种工作状态之间切换；

无线通信子节点的唤醒方式包括主动侦听和被动侦听；

所述主动侦听包括：每个无线通信子节点定期给集中器发侦听请求，请求是否有数据需要上传或者下载，当集中器反馈消息有数据需要上传或者下载时无线通信子节点即转入收/发工作状态，当侦听到无数据需要上传或者下载时再次进入休眠状态；

所述被动侦听包括：由集中器通过发射唤醒信号，轮流唤醒数据采集子网络内不同ID号的无线通信子节点，当被唤醒的无线通信子节点收到唤醒信号后即转入收/发工作状态，开始进行数据的收/发工作，收/发完成后再次进入休眠状态如此反复循环。

12.根据权利要求9-11任一所述的组网方法，其中，所述网络架构能够自适应调整数据采集网结构和数据传输网结构的覆盖范围；

当无线通信子节点和无线中继器之间存在因覆盖范围引起的通信成功率低或者通信不成功的情况时，无线中继器和无线通信子节点自动调整各自的通信速率，直到通信成功率满足要求，其中，传输速率高时通信距离短，传输速率低时通信距离远。

13.根据权利要求12所述的组网方法，其中，数据传输子网结构内的无线终端和集中器内的数据转换装置之间通过接口协议进行数据的交互，由集中器将数据采集子网结构采集的数据传输到数据传输子网结构的终端，再由终端传输到数据传输网结构内的无线基站，最后由无线基站将数据传输到核心网。

14.根据权利要12所述的组网方法，其中，数据传输网结构内的无线终端和中集器在多个传输子网络之间漫游，每个终端或集中器在网内都有唯一的ID号，且这些ID号在核心网的网络管理服务器上都有进行登记和注册，每个基站中都存储有本传输子网络内无线终端和集中器的ID号，当无线终端从一个传输子网络漫游到另外一个传输子网络时，在新的传输子网络中的基站发现有新的ID号进入本网络时，向网络管理服务器上报该事件，由网络管理服务器识别该无终端是否属于本网络，根据接收的该终端的信号强度来判断是否将该无线终端纳入本传输子网络进行管理，并更新本地网络ID号集合，并将该事件上报网络管理服务器，否则放弃该终端的管理。

15.根据权利要12所述的组网方法，其中，多个数据传输网络实现同频组网，同频组网的方式包括时分同频组网或分空间组网；

所述时分同频组网，将发射和接收在同一个频率上不同的时序进行工作；

所述分空间组网具体为，每个网络都只覆盖本网络所在的空间，当两个网络的覆盖存在重叠时，通过调整基站的输出功率来调整基站的覆盖范围解决网络之间的相互干扰。