CN109526005B - 一种无线网络系统和通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线网络系统和通信方法，该系统包括终端设备、中心控制器、云平台以及控制端；所述控制端，用于向云平台发送消息；所述云平台接收控制端的消息并发送给中心控制器；所述中心控制器，包括中心调度模块、通讯模块和云平台对接模块；所述云平台对接模块用于接收云平台传输来的消息并发送给中心调度模块；所述中心调度模块，用于调度终端设备；所述通讯模块用于中心调度模块与终端设备之间进行双向通信，通讯模块和终端设备均包括低频通讯模组和高频通讯模组；所述终端设备用于接收中心控制器发来的消息并响应于该消息进行动作；上述中心控制器以及终端设备的通讯模组根据需求进行启用和切换。本发明兼容性、监控可靠性和实时性强。
Description
技术领域
本发明涉及无线网络领域，特别是一种基于物联网的无线网络。
背景技术
物联网无线传输系统中，无线射频主要使用超高频(Ultra high frequency,UHF)：433MHz、800/900MHz、2.45GHz、5.8GHz，为方便描述，文中将低于1GHz频段称为低频，高于1GHz频段称为高频。不同的无线传输方式各有其优缺点，高频射频数据传输速率快，但传输距离近,如2.4G，5G。低频射频数据传输速率慢，但传输距离远，如433MHz。在物联网系统的实际使用中，不同的使用场景对传输的距离要求不同，距离太远会对其它同部署系统的环境造成干扰，距离太近又可能达不到控制的距离要求。
并且无线射频传输有一个普遍的问题：在一个无线网络中，当有多个节点同时向一个节点发送消息时，会发生消息冲撞，无线信号也相互干扰，而导致消息丢失。为避免消息干扰问题，市面上大部分的应用都应用于1对1双向通讯，或者采用复杂的跳频方法应用于双向通讯效率不高的场景。
下面的几个典型技术方案或多或少涉及上述问题。
申请号为CN201420611904.3的专利公开了一种短距离无线双向控制的LED照明装置，包括手持端和照明端，包括：1个手持端和1个照明端，手持端和照明端皆接入无线通讯模块，用以控制灯的各种状态。
这类方法属于1对1双向通讯的使用场景，其局限性在于：1、没有系统和组成网络的概念，仅仅是简单的1对1双向通讯控制，无法扩展为灯具集中管控系统；2、只有控制的功能，没有监测当前灯实时状态的功能，双向通讯功能弱，只需保证手持端到照明端消息实时可靠。
申请号为CN201120036620.2的专利公开了一种有线无线双向数据通信的消防智能监控预警系统，包括供水监控模块、火灾报警模块和消防监控主机，所述供水监控模块包括稳压电源电路、单片机控制电路、无线收发电路、按键及液晶显示电路、输入输出隔离电路、FSK调制解调电路和有线通信电路。监控主机通过有线或无线双向数据通信巡检确定各供水监控模块和火灾报警模块是否正常工作。火灾报警模块包括火灾探测器、电气火灾监控模块和输入输出控制模块。供水监控模块和火灾报警模块对消防供水设备、消防场所进行周期性巡检，当发现异常情况时，通过有线或无线方式把异常信息传送到监控主机。通讯实时性不高，允许消息丢失，只有监测单元但无控制单元的监控系统。
这类方法属于有监测单元但无需控制单元的使用场景，其局限性在于：1、没有控制功能，双向通讯功能弱，对消息丢失容忍度高，无需消息达到100％的成功率；2、发生消息干扰导致消息丢失时，会出现不实时的情况。
申请号为CN201810206012.8的专利公开了一种学习型自适应2.4G频段无线跳频的通信方法，具体步骤如下：步骤一，对通信状况进行判断，判断出通信正常时进行慢跳频，判断通信频率是否同步，如果通信频率不同步就进行错误处理；步骤二，判断出通信出错时进行快速跳频，短时间内接收机与发射机同步，接收机和发射机选择合适的通信频道从而恢复通信。记录通信过程的相关参数，并进行分析，选出最合适的下一个通信频道，不仅保持了同步联机、高的通信速度、定期更换通信频道、快速错误恢复等基本通信，还增强了同种设备间的抗干扰能力、避开干扰频道能力等，使得同频段不同类型设备之间和谐工作。
这类方法属于通过跳频方式减少2.4G通讯干扰的问题，其局限性在于：1、效率低，要不停的计算并切换信道；2、组成无线网络后极其复杂，接收机和发送机需要大量的交互消息来做信道同步。
综上所述，现有技术中，无线网络通信方案有的只支持高频无线网络，为支持远场，在近场通讯的基础上增加大量的中继节点转发消息，从而延伸通讯距离，成本高，且网络复杂，通讯效率低；有的方案只支持低频无线网络，用于近场场景时，由于信号传播距离远，对传播范围内的其它低频设备造成干扰；也有的方案使用跳频方式解决干扰问题，在大量部署系统的情况下(如学校场景)大大降低通讯效率，且极易对周边环境产生干扰。
因此，目前尚没有一种可以兼顾不同距离通信以及防止消息干扰的无线网络。
发明内容
本发明目的在于提供一种无线网络系统和通信方法，用于解决现有的无线网络无法兼顾不同距离通信以及防止消息干扰的技术问题。
为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种无线网络系统，包括终端设备、中心控制器、云平台以及控制端；
所述控制端，用于向云平台发送消息；
所述云平台，用于接收控制端的消息并发送给中心控制器；
所述中心控制器，包括中心调度模块、通讯模块和云平台对接模块；所述云平台对接模块用于接收云平台传输来的消息并发送给中心调度模块；所述中心调度模块，用于调度终端设备；所述通讯模块，包括低频通讯模组和高频通讯模组，用于中心调度模块与终端设备之间进行双向通信；
所述终端设备，包括低频通讯模组和高频通讯模组，所述终端设备用于接收中心控制器发来的消息并响应于该消息进行动作；
上述中心控制器以及终端设备的通讯模组根据需求进行启用和切换。
进一步的，在本发明中，所述通讯模块包括队列，所述队列用于对消息进行缓存，且按照位于队列中的前后顺序进行发送。
进一步的，在本发明中，所述中心调度模块包括消息调度器和消息过滤器；
所述消息调度器，用于决策中心控制器与各个终端设备之间传递消息的时机；其中，中心控制器在向终端设备发送消息时，所述消息调度器判断当前通讯模块是否空闲：若当前通讯模块非空闲，则将消息缓存在队列中；若当前通讯模块空闲，所述消息调度器根据调度机制决定调度合适的终端设备，并通过通讯模块将消息发送出去；
所述消息过滤器，用于过滤重复消息以及关于同一终端设备的同种消息，同时也用于将关于同一终端设备的多种消息按照优先级正向排序缓存在队列中。
进一步的，在本发明中，每台终端设备配置有唯一的ID号，所述ID号由中心控制器自动分配或由控制端经云平台下发给中心控制器进行分配。
进一步的，在本发明中，所述中心控制器向终端设备发送的消息为同步指令，所述同步指令按照定期巡检的方式进行下发，所述终端设备响应于接收到的同步指令向中心控制器反馈本终端设备的相关信息，所述中心控制器记录该终端设备的相关信息并同步给云平台。
进一步的，在本发明中，所述中心控制器响应于上一轮终端设备的信息同步完成后进行再次巡检，若发现存在终端设备未进行同步，则重新向该终端设备发送同步指令，直至所有终端设备的相关信息均反馈至中心控制器中。
进一步的，在本发明中，所述终端设备根据下列算式所计算的延时时间向中心控制器反馈相关信息：t＝((DEVID–MIN_ID+1)％MAX_COUNT)*(TRANS_TIME+EXT_TIME)+OFFSET_TIME；
其中，
DEVID为当前设备ID；
MIN_ID为当前设备类型的可分配的最小ID号；
MAX_COUNT为当前设备类型最大个数；
TRANS_TIME为信息传输时间；
EXT_TIME为富余安全时间；
OFFSET_TIME为可调整间隔时间。
进一步的，在本发明中，通讯模组切换时，所述控制端用于向云平台发送通讯模组切换指令，所述中心控制器用于接收云平台传递来的通信模组切换指令并依次发送给终端设备，所述终端设备用于接收通信模组切换指令后切换通讯方式；所述中心控制器用于响应所有终端设备的通讯方式切换完成后切换自身的通讯方式。
进一步的，在本发明中，所述中心控制器和设备终端上均设置有物理开关，所述中心控制器和设备终端上通过物理开关设置通讯模组。
本发明同时还公开了一种无线网络的通信方法，首先通过控制端向云平台发送消息，所述云平台将接收到的消息发送给中心控制器，所述中心控制器接收云平台传递的消息并发送给终端设备，所述终端设备接收中心控制器传递的消息并响应于该消息进行动作；所述中心控制器与终端设备之间的通讯方式包括低频通讯和高频通讯两种中的一种或两种同时开启。
所述中心控制器向终端设备发送的消息为同步指令时进行中心控制器与终端设备的同步，同步方法如下：
所述中心调度模块启动，并通过消息调度器按照预设的巡检时间进行同步；
当到达巡检时间时，所述中心调度模块准备下发终端同步消息；中心控制器在向终端设备发送同步消息时，所述消息调度器判断当前通讯模块是否空闲：若当前通讯模块非空闲，则将同步消息缓存在队列中，并且通过消息过滤器的过滤后和按照优先级排序；一旦当前通讯模块空闲时，所述消息调度器选择当前尚未调度的终端设备进行调度，并通过通讯模块将同步消息发送给这些待调度的终端设备；
当终端设备接收到同步消息时，终端设备向中心控制器反馈相关信息；中心控制器根据是否收到相关数据进行回应，若收到则该终端设备完成同步，若未收到则该终端设备进行重发，直至中心控制器收到同步消息；
在所有终端设备完成上述同步过程后，中心控制器再进行一轮自检，查看是否有遗漏的终端设备尚未同步的消息，若有，则针对该遗漏的终端设备再次进行同步，直到中心控制器完整并实时记录当前所有终端设备的信息；
上述过冲，上传数据的终端设备根据下列算式所计算的延时时间向中心控制器反馈相关信息：
t＝((DEVID–MIN_ID+1)％MAX_COUNT)*(TRANS_TIME+EXT_TIME)+OF FSET_TIME；
其中，
DEVID为当前设备ID；
MIN_ID为当前设备类型的可分配的最小ID号；
MAX_COUNT为当前设备类型最大个数；
TRANS_TIME为信息传输时间；
EXT_TIME为富余安全时间；
OFFSET_TIME为可调整间隔时间。
有益效果：
由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了一种无线网络系统和通信方法，该系统中同时具备高频和低频两种通讯模组，可以根据需要进行切换以适用于不同的场景；在终端信息同步时，利用合理的调度机制和缓存机制完成终端信息向中心控制端以及云端的同步，防止消息同步传递时信道的拥挤和消息的冲突。
因此，本发明的技术方案有效地解决了物联网系统同时兼容低频高频无线网络的双向通讯，且更方便，无需改动终端节点，无需对硬件做任何改变，即可切换于近场通讯和远场通讯的使用环境中。而且保证了中心控制器和终端节点之间控制消息和同步消息的实时性，提高了物联网系统控制系统和监控系统的可靠性和实时性。
因此，本发明的系统和方法有效地解决了物联网系统同时兼容低频高频无线网络的双向通讯，且更方便，无需改动终端涉笔，无需对硬件做任何改变，即可切换于近场通讯和远场通讯的使用环境中。而且保证了中心控制器和终端设备之间控制消息和同步消息的实时性，提高了物联网系统控制系统和监控系统的可靠性和实时性。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1为本发明的无线网络系统示意图；
图2为本发明中中心控制器的模块结构示意图；
图3为本发明的控制方法示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
如图1所示的一种无线网络系统，包括终端设备、中心控制器、云平台、以及控制端。
上述中心控制器和多个终端设备形成一个无线网络，通常是局域网。
所述控制端通过云平台与中心控制器连接，云平台与中心控制器之间的连接方式通常是广域网。
所述控制端，用于向云平台发送消息。
所述云平台，用于接收控制端的消息并发送给中心控制器。
所述中心控制器，包括中心调度模块、通讯模块、云平台对接模块以及业务逻辑模块。
所述业务逻辑模块为具体的物联网应用中不同的业务所对应的逻辑模块，此处并非本发明所重点保护的方面，因此，在此不做具体描述。
所述云平台对接模块用于接收云平台传输来的消息并发送给中心调度模块。
所述中心调度模块，用于调度终端设备，具体的，对终端设备控制的最小粒度可以是一个，也可以是一组，特别的，在远场、大面积、大量终端设备的场景下，控制最小粒度为组往往更合适。
所述通讯模块，包括低频通讯模组(如RF433、LoRa等)和高频通讯模组(如RF24、蓝牙、ZigBee、NB-IoT等)两种通讯模组，对应低频射频通讯和高频射频通讯两种方式，用于中心调度模块与终端设备之间进行双向通信。
所述终端设备，包括低频通讯模组和高频通讯模组两种通讯模组，对应低频射频通讯和高频射频通讯两种方式，所述终端设备用于接收中心控制器发来的消息并响应于该消息进行动作。
上述中心控制器以及终端设备的通讯模组根据需求通常是场景需求进行启用和切换。具体的切换方式包括两种，一种是在线切换，另一种是离线切换。
在线通讯模组切换时，所述控制端用于向云平台发送通讯模组切换指令，所述中心控制器用于接收云平台传递来的通信模组切换指令并依次发送给终端设备，所述终端设备用于接收通信模组切换指令后切换通讯方式；所述中心控制器用于响应所有终端设备的通讯方式切换完成后切换自身的通讯方式。
离线通讯模组切换时，所述中心控制器和设备终端上均设置有物理开关，所述中心控制器和设备终端上通过物理开关设置通讯模组。例如，01表示低频射频模组，10表示高频射频模组，11表示同时启动低频射频模组和高频射频模组，可根据预设的开关含义结合需求进行选择。
本发明的具体实施例中，消息按照传递方向主要分为两种，一种是从中心控制器向终端设备发送的消息，称之为下行消息，比如同步指令、通讯模组切换指令、中心控制器的回应消息等；另一种是从终端设备向中心控制器发送的消息，称之为上行消息，比如终端设备的状态信息、监测信息等。
为了尽可能防止消息冲突，在中心控制器中设置队列、消息过滤器以及消息调度器，通过上述三个模块的配合，使得消息传递效率高、冗余度减少。
具体的，在通讯模块中设置队列，所述队列用于对上下行的消息进行缓存，且按照位于队列中的前后顺序进行发送，用于在通讯模块可时，确保在队列前端的消息能够被优先发送。
所述中心调度模块包括消息调度器和消息过滤器。
所述消息调度器，用于决策中心控制器与各个终端设备之间传递消息的时机。根据上文介绍，常见的消息包括同步指令、通讯模组切换指令、中心控制器的回应消息、终端设备的状态信息、监测信息等。中心控制器作为主动一端，需要设置主动向终端设备发送消息的机制，以便对终端设备进行可靠的控制。而终端设备作为响应一端，需要在收到中心控制器的消息后进行响应，响应的动作包括但不限于向中心控制器同步本终端设备的相关信息，使得中心控制器始终能够掌握实时的终端设备信息。
其中，中心控制器在向终端设备发送消息时，所述消息调度器判断当前通讯模块是否空闲：若当前通讯模块非空闲，则将消息缓存在队列中；若当前通讯模块空闲，所述消息调度器根据调度机制决定调度合适的终端设备，并通过通讯模块将消息发送出去。
所述消息过滤器，用于过滤重复消息以及关于同一终端设备的同种消息，这里的同种消息是指消息种类相同但内容不完全相同，例如关于终端设备灯的控制消息“打开灯并且功率为75W”和“打开灯并且功率为80W”，对于同种消息，通常时间顺序上较后的一条为当前需求，因此，利用消息过滤器将除最后一条消息以外的消息都过滤掉，仅保留最后一条消息作为待发送的消息。
所述消息过滤器，同时也用于将关于同一终端设备的多种消息按照优先级正向排序缓存在队列中，使得位于队列前端的重要消息可以优先发送出去。
通过上述消息过滤器，对上下行两个方向的消息进行过滤和缓存，使得消息的冗余度下降，传递效率高。
为了更好地控制终端设备，每台终端设备配置有唯一的ID号，所述ID号由中心控制器自动分配或由控制端经云平台下发给中心控制器进行分配。
利用此ID号可以快速识别各个终端设备，使得中心控制器对终端设备的控制高效准确。另一方面，各个终端设备的上行消息可利用ID号得以分配不同的上行时间段，避免了消息冲突。
例如，当所述中心控制器按照预先设定的定期巡检机制向终端设备发送的消息为同步指令时，所述终端设备响应于接收到的同步指令向中心控制器反馈本终端设备的相关信息，例如包括但不限于本终端设备的ID号、当前设备的状态信息、监测信息等，所述中心控制器记录该终端设备的相关信息并同步给云平台，进一步的，可在云平台上下挂监控端，以将上述信息在监控端展示。
作为优选的实施例，在上述同步机制中，所述中心控制器响应于上一轮终端设备的信息同步完成后进行再次巡检，若发现存在终端设备未进行同步，则重新向该终端设备发送同步指令，直至所有终端设备的相关信息均反馈至中心控制器中。这里是一种消息保障机制，可以保证中心控制器完整并实时地记录当前所有终端设备的信息。
上述过程中，为了防止消息冲撞，所述终端设备根据下列算式所计算的延时时间向中心控制器反馈相关信息，
t＝((DEVID–MIN_ID+1)％MAX_COUNT)*(TRANS_TIME+EXT_TIME)+OFFSET_TIME；
其中，
DEVID为当前设备ID；
MIN_ID为当前设备类型的可分配的最小ID号；
MAX_COUNT为当前设备类型最大个数；
TRANS_TIME为信息传输时间；
EXT_TIME为富余安全时间；
OFFSET_TIME为可调整间隔时间。
例如，对一组设备类型为灯具的终端设备进行同步控制时，该组终端设备的最大个数已知，为当前设备类型的可分配的最小ID号已知，每个设备的ID号已知，信息传输时间指由终端设备向中心控制器方向传递信息所需时间已知，为了确保不发生消息冲突所预设的富余安全时间已知，每个终端设备发送消息之间预设的可调整时间间隔已知。
因此，可以计算出该设备类型中每个具体的终端设备上传消息的延时时间，并且每个终端设备的延时时间唯一且不相互重复，最终各个终端设备按照上述时间分别进行上传各自的相关信息，使得同一时刻有且仅有一个终端设备向中心控制器同步消息，巧妙地避免了消息冲撞。
本发明的具体实施例还公开了一种无线网络的通信方法，首先通过控制端向云平台发送消息，所述云平台将接收到的消息发送给中心控制器，所述中心控制器接收云平台传递的消息并发送给终端设备，所述终端设备接收中心控制器传递的消息并响应于该消息进行动作；所述中心控制器与终端设备之间的通讯方式包括低频通讯和高频通讯两种中的一种或两种同时开启。
如图3所示，为本发明的具体实施例的控制流程中关于同步消息的控制流程。该过程的目标是将终端设备的实时消息上传到同步终端节点列表中。具体过程如下：
所述中心调度模块启动，并通过消息调度器按照预设的巡检时间进行同步；
当到达巡检时间时，所述中心调度模块准备下发终端同步消息；中心控制器在向终端设备发送同步消息时，所述消息调度器判断当前通讯模块是否空闲：若当前通讯模块非空闲，则将同步消息缓存在队列中，并且通过消息过滤器的过滤后和按照优先级排序；一旦当前通讯模块空闲时，所述消息调度器选择当前尚未调度的终端设备进行调度，并通过通讯模块将同步消息发送给这些待调度的终端设备；
当终端设备接收到同步消息时，终端设备向中心控制器反馈相关信息；中心控制器根据是否收到相关数据进行回应，若收到则该终端设备完成同步，若未收到则该终端设备进行重发，直至中心控制器收到同步消息；
在所有终端设备完成上述同步过程后，中心控制器再进行一轮自检，查看是否有遗漏的终端设备尚未同步的消息，若有，则针对该遗漏的终端设备再次进行同步，直到中心控制器完整并实时记录当前所有终端设备的信息；
上述过冲，上传数据的终端设备根据下列算式所计算的延时时间向中心控制器反馈相关信息：
t＝((DEVID–MIN_ID+1)％MAX_COUNT)*(TRANS_TIME+EXT_TIME)+OFFSET_TIME；
其中，
DEVID为当前设备ID；
MIN_ID为当前设备类型的可分配的最小ID号；
MAX_COUNT为当前设备类型最大个数；
TRANS_TIME为信息传输时间；
EXT_TIME为富余安全时间；
OFFSET_TIME为可调整间隔时间。
下面，介绍一个更为具体的实施例，将上述系统和方法中特别是高低频率的通信方式的切换应用于办公室智能灯具系统和智能家居系统中。
对于办公室智能灯具系统，该灯具系统包含中心控制器、灯具终端设备、光感终端设备，系统同时具有RF2.4G和433通讯模组作为物理设备间的通讯方式，同时系统提供app端，电脑端等可以控制灯的控制端以及监控端，用户随时随地可以看到当前灯的实时状态(开关、亮度、色温、使用的通讯模组等)，以及环境当前光亮度状态，并且可以对这些灯进行总控、区域控、部门控。
同时，监控端可随时监测中心控制器和灯具终端信息，可监测中心控制器的状态和灯具终端状态，一旦发现某个灯具终端不可控，则可以立即报警出来，供用户查看问题。
A公司原来办公室面积较小，中心控制器和灯具终端以及光感终端启用RF2.4G高频射频通讯模组，但由于A公司规模扩大，办公室面积变大，此时RF2.4G的通讯距离已经达不到要求，为此可以通过2种不同的工作方式达到需求：
方式一、RF2.4G和433通讯混用。
原来的办公室空间保留RF2.4G，新增空间使用433通讯。优点是操作简单，缺点是，灯具操作需区分通讯方式。
方式二、统一使用433通讯，将原来的通讯方式切换到433，通过app端或者电脑端提供的可视化界面，为灯具终端选择433通讯方式，下发切换通讯方式指令，中心控制器收到指令依次为灯具终端设备下发切换指令，最终让整个所有灯具终端切换到433通讯方式。优点是灯具操作统一，缺点是切换流程略复杂。
对于智能家居系统，安装环境距离不远，启用RF2.4G，但由于日常生活中家用路由器、电脑、手机等都使用了2.4G，导致2.4G拥堵，通讯不好，终端设备在通讯成功率很低的情况下，可以通过自身调整通讯方式，切到433方式，成功的避免2.4G的拥堵。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种无线网络系统，其特征在于：包括终端设备、中心控制器、云平台以及控制端；
所述控制端，用于向云平台发送消息；
所述云平台，用于接收控制端的消息并发送给中心控制器；
所述中心控制器，包括中心调度模块、通讯模块和云平台对接模块；所述云平台对接模块用于接收云平台传输来的消息并发送给中心调度模块；所述中心调度模块，用于调度终端设备；所述通讯模块，包括低频通讯模组和高频通讯模组，用于中心调度模块与终端设备之间进行双向通信；
所述终端设备，包括低频通讯模组和高频通讯模组，所述终端设备用于接收中心控制器发来的消息并响应于该消息进行动作；
上述中心控制器以及终端设备的通讯模组根据需求进行启用和切换；
通讯模组切换时，所述控制端用于向云平台发送通讯模组切换指令，所述中心控制器用于接收云平台传递来的通信模组切换指令并依次发送给终端设备，所述终端设备用于接收通信模组切换指令后切换通讯方式；所述中心控制器用于响应所有终端设备的通讯方式切换完成后切换自身的通讯方式。
2.根据权利要求1所述的无线网络系统，其特征在于：所述通讯模块包括队列，所述队列用于对消息进行缓存，且按照位于队列中的前后顺序进行发送。
3.根据权利要求2所述的无线网络系统，其特征在于：所述中心调度模块包括消息调度器和消息过滤器；
所述消息调度器，用于决策中心控制器与各个终端设备之间传递消息的时机；其中，中心控制器在向终端设备发送消息时，所述消息调度器判断当前通讯模块是否空闲：若当前通讯模块非空闲，则将消息缓存在队列中；若当前通讯模块空闲，所述消息调度器根据调度机制决定调度合适的终端设备，并通过通讯模块将消息发送出去；
所述消息过滤器，用于过滤重复消息以及关于同一终端设备的同种消息，同时也用于将关于同一终端设备的多种消息按照优先级正向排序缓存在队列中。
4.根据权利要求3所述的无线网络系统，其特征在于：每台终端设备配置有唯一的ID号，所述ID号由中心控制器自动分配或由控制端经云平台下发给中心控制器进行分配。
5.根据权利要求4所述的无线网络系统，其特征在于：所述中心控制器向终端设备发送的消息为同步指令，所述同步指令按照定期巡检的方式进行下发，所述终端设备响应于接收到的同步指令向中心控制器反馈本终端设备的相关信息，所述中心控制器记录该终端设备的相关信息并同步给云平台。
6.根据权利要求5所述的无线网络系统，其特征在于：所述中心控制器响应于上一轮终端设备的信息同步完成后进行再次巡检，若发现存在终端设备未进行同步，则重新向该终端设备发送同步指令，直至所有终端设备的相关信息均反馈至中心控制器中。
7.根据权利要求5所述的无线网络系统，其特征在于：所述终端设备根据下列算式所计算的延时时间向中心控制器反馈相关信息：t＝((DEVID–MIN_ID+1)％MAX_COUNT)*(TRANS_TIME+EXT_TIME)+OFFSET_TIME；
其中，
DEVID为当前设备ID；
MIN_ID为当前设备类型的可分配的最小ID号；
MAX_COUNT为当前设备类型最大个数；
TRANS_TIME为信息传输时间；
EXT_TIME为富余安全时间；
OFFSET_TIME为可调整间隔时间。
8.根据权利要求1所述的无线网络系统，其特征在于：所述中心控制器和设备终端上均设置有物理开关，所述中心控制器和设备终端上通过物理开关设置通讯模组。
9.一种无线网络的通信方法，其特征在于：
控制端向云平台发送消息；
所述云平台接收控制端的消息并发送给中心控制器；
所述中心控制器中的云平台对接模块接收云平台传输来的消息并发送给中心控制器中的中心调度模块用于调度终端设备；所述中心控制器中的通讯模块低频通讯模组和高频通讯模组，所述通讯模块实现中心调度模块与终端设备之间的双向通信；
所述终端设备包括低频通讯模组和高频通讯模组，所述终端设备接收中心控制器发来的消息并响应于该消息进行动作；
所述中心控制器以及终端设备的通讯模组根据需求进行启用和切换；
通讯模组切换时，所述控制端向云平台发送通讯模组切换指令，所述中心控制器接收云平台传递来的通信模组切换指令并依次发送给终端设备，所述终端设备接收通信模组切换指令后切换通讯方式；所述中心控制器响应所有终端设备的通讯方式切换完成后切换自身的通讯方式。
10.根据权利要求9所述的无线网络的通信方法，其特征在于：所述中心控制器向终端设备发送的消息为同步指令时进行中心控制器与终端设备的同步，同步方法如下：
所述中心调度模块启动，并通过消息调度器按照预设的巡检时间进行同步；
当到达巡检时间时，所述中心调度模块准备下发终端同步消息；中心控制器在向终端设备发送同步消息时，所述消息调度器判断当前通讯模块是否空闲：若当前通讯模块非空闲，则将同步消息缓存在队列中，并且通过消息过滤器的过滤后和按照优先级排序；一旦当前通讯模块空闲时，所述消息调度器选择当前尚未调度的终端设备进行调度，并通过通讯模块将同步消息发送给这些待调度的终端设备；
当终端设备接收到同步消息时，终端设备向中心控制器反馈相关信息；中心控制器根据是否收到相关数据进行回应，若收到则该终端设备完成同步，若未收到则该终端设备进行重发，直至中心控制器收到同步消息；
在所有终端设备完成上述同步过程后，中心控制器再进行一轮自检，查看是否有遗漏的终端设备尚未同步的消息，若有，则针对该遗漏的终端设备再次进行同步，直到中心控制器完整并实时记录当前所有终端设备的信息；
上述过程，上传数据的终端设备根据下列算式所计算的延时时间向中心控制器反馈相关信息：
t＝((DEVID–MIN_ID+1)％MAX_COUNT)*(TRANS_TIME+EXT_TIME)+OF FSET_TIME；
其中，
DEVID为当前设备ID；
MIN_ID为当前设备类型的可分配的最小ID号；
MAX_COUNT为当前设备类型最大个数；
TRANS_TIME为信息传输时间；
EXT_TIME为富余安全时间；
OFFSET_TIME为可调整间隔时间。
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