CN110087279B - 一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，包括：所有无线设备分为若干群组，所有无线设备内部均配置路由表；通过发送无线设备发送的数据信息，处于发送无线设备发送范围内的所有无线设备均为接收无线设备，接收无线设备均接收由发送无线设备发送的数据信息；当接收无线设备的自身设备地址与数据信息中的待传递目标设备的设备地址相同时，接收无线设备读取待传递的数据，传输结束；否则，当接收无线设备为中继设备时，将接收无线设备作为新的无线发送设备重复上述步骤；当接收无线设备不为中继设备时，丢弃接收到的数据信息。本发明数据传输方法具有更高的可靠性，并且提高无线数据传输的抗干扰能力。

Description

一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法

技术领域

本发明属于数据传输领域，涉及一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法。

背景技术

随着物联网在各个领域的发展，近距离无线通信技术越来越成熟，其中最常用的为2.4G无线通信方式，具有功耗低、抗干扰能力，安全性高等优势，广泛应用到人们的生活中。

但是，2.4G无线通信的距离的一般比较短；穿墙能力差，容易受到墙体等障碍物干扰；容易受到其它同频段无线信号干扰。如果两个设备间距离过远或者有障碍物阻挡时，通信可能会被阻断或通信能力稳定性差。而且，大多数应用无线通信设备的场合环境都比较复杂，各种障碍物比较多。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，包括以下步骤：

S1：所有无线设备分为若干群组，所有无线设备内部均配置路由表；

其中：路由表包括无线设备所在群组的所有相邻群组的群组地址；

S2：通过发送无线设备发送的数据信息，处于发送无线设备发送范围内的所有无线设备均为接收无线设备，接收无线设备均接收由发送无线设备发送的数据信息；

其中：数据信息包括发送无线设备的自身地址、发送无线设备所在群组的群组地址、待传递目标设备的设备地址和待传递数据；

S3：当接收无线设备的自身设备地址与数据信息中的待传递目标设备的设备地址相同时，接收无线设备读取待传递的数据，传输结束；否则，进行S4；

S4：当接收无线设备为中继设备时，进行S5；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束；

S5：当接收无线设备所在群组的群组地址与数据信息中的群组地址相同时，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，进行S6；

S6：将接收无线设备将接收到的数据信息中的群组地址与接收无线设备内部路由表中的群组地址进行比对；当接收无线设备内部路由表中存在与数据信息中的群组地址相同的群组地址时，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束。

本发明进一步的改进在于：

若干群组中，同一群组内的任意两个无线设备之间均能够进行数据信息传递。

若干群组中，每个群组内至少有一个无线设备为中继设备。

S5的具体方法为：

当接收无线设备所在群组的群组地址与数据信息中的群组地址相同时，随机等待10～20ms，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，进行S6。

S6的具体方法为：

将接收无线设备将接收到的数据信息中的群组地址与接收无线设备内部路由表中的群组地址进行比对；当接收无线设备内部路由表中存在与数据信息中的群组地址相同的群组地址时，随机等待20～255ms，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束。

S4的具体方法为：

S4-1：当接收无线设备为中继设备时，进行S4-2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束；

S4-2：接收无线设备将当前接收的数据信息中的待传递数据与记录的所有待传递数据比对，当记录的所有待传递数据中存在与当前接收的数据信息中的待传递数据相同的待传递数据时，丢弃接收到的数据信息；否则，记录当前接收的数据信息中的待传递数据并进行S5。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过将无线设备分为若干群组，每个无线设备内部均配置群组地址和具有相邻关系的路由表，路由表包含与无线设备所在群组具有相邻关系的所有群组的群组地址，通过将自身的群组地址和路由表与接收的数据信息中的群组地址的比对，进行组内中继和组间中继；通过组内中继提高无线设备间数据传输的可靠性，通过组间中继扩大无线设备间数据传输的距离和范围。所有中继设备均可设置路由表中的无线设备所在群组的相邻群组地址，实现数据可以按照指定路径定向进行传输。以群组为单元进行中继组网，灵活性强；群组内设备数量都可以调整，中继的群组级数不限，数传输距离远、组网覆盖面积大。

进一步的，接收无线设备读取待传递数据，随机等待一定时间，防止无线数据信息在空中发生碰撞。

进一步的，接收无线设备为中继设备时，接收无线设备会将当前接收的数据信息中的待传递数据与记录的所有待传递数据比对，当接收的数据信息中的待传递数据与接收无线设备内部记录的所有数据信息中的待传递数据有相同的待传递数据时，丢弃接收到的数据信息；没有相同的待传递数据时，记录当前接收的数据信息中的待传递数据并进行转发，保证对同一条待传递数据只转发一次，防止同一待传递数据被同一中继设备重复多次转发，造成网络瘫痪。

附图说明

图1为本发明的实施例1数据传输示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面介绍本发明中涉及的具体名词的含义：

群组：若干无线设备组成的一个集合单元。

路由表：存储在无线设备中的类电子表格数据，本发明中，路由表包括与无线设备所在群组相邻的所有群组的群组地址。

无线设备所在群组的相邻群组地址：在路由表中指定的能够与该无线设备所在群组进行数据传输的一个群组的群组地址。

中继设备：能够对数据信息进行接收和发送的无线设备。每个无线设备是否具有对数据进行接收和发送的功能，可以通过各自的路由参数独立配置。

组内中继：一个群组内的无线设备间相互传通信。组内中继用于提高设备间数据传输的可靠性。

组间中继：相邻群组间的设备相互传输数据。组间中继用于扩大无线设备间数据传输的距离和范围。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，包括以下步骤：

S1：所有无线设备分为若干群组，所有无线设备内部均配置路由表；其中：路由表包括无线设备所在群组的所有相邻群组的群组地址。

S2：通过发送无线设备发送的数据信息，处于发送无线设备发送范围内的所有无线设备均为接收无线设备，接收无线设备均接收由发送无线设备发送的数据信息；其中：数据信息包括发送无线设备的自身地址、发送无线设备所在群组的群组地址、待传递目标设备的设备地址和待传递数据。

S3：当接收无线设备的自身设备地址与数据信息中的待传递目标设备的设备地址相同时，接收无线设备读取待传递的数据，传输结束；否则，进行S4。

S4：当接收无线设备为中继设备时，进行S5；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束；具体为：

S4-1：当接收无线设备为中继设备时，进行S4-2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束。

S4-2：接收无线设备将当前接收的数据信息与记录的所有数据信息比对，当记录的所有数据信息中存在与当前接收的数据信息相同的数据信息时，丢弃接收到的数据信息；否则，记录当前接收的数据信息并进行S5。

S5：当接收无线设备所在群组的群组地址与数据信息中的群组地址相同时，随机等待10～20ms，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，进行S6。

S6：将接收无线设备将接收到的数据信息中的群组地址与接收无线设备内部路由表中的群组地址进行比对；当接收无线设备内部路由表中存在与数据信息中的群组地址相同的群组地址时，随机等待20～255ms，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束。

参见图1，建立本发明的无线中继网络模型，数据以群组为单元进行中继。本模型中包含A、B、C、D四个群组，其中，黑色圆点表示中继设备，白色圆点表示不开中继的无线设备，箭头表示数据信息的传输路径，每个群组内至少有一个设备为中继设备，所有设备均可设置为中继设备。当其中任何一个设备发出无线数据信息时，中继设备在接收到本组或相邻群组发出的数据信息后进行转发，不开中继的无线设备只接收数据信息，不转发。无线设备B2为初始发送无线设备，无线设备D2为目标设备。

无线设备B2发出数据信息，B群组其它设备均进行数据信息的接收，无线设备B3不是中继设备，不进行转发；无线设备B1、无线设备B4、无线设备B5为中继设备，先进行组内中继，随机等待10～20ms后进行转发，防止无线数据信息空中碰撞。

A群组和C群组的中继设备接收到B群组中继设备发送的数据后，先随机等待20～255ms组间等待时间，等待B群组所有中继设备转发完成后，再开始各自的组内中继，确保各组的组内中继互相不干扰。

D群组设备接收到A群组和B群组设备发出的数据时，D群组和A群组以及B群组不是相邻群组，D群组的无线设备不接收数据信息。D群组接收到C群组中继设备发出的数据时，无线设备D1和无线设备D4为中继设备，向D群组转发数据信息。

目标无线设备D2接收到C群组和D群组的中继设备转发的数据都会进行处理，增强数据信息传输的可靠性。

实施例

根据实际使用效果，在一千六百余平米的办公环境内，包括公共区、走廊，会议室等位置，安装有两百余个无线设备，无线设备间有玻璃墙体、柱子等物体干扰，并且有同频段WiFi、蓝牙等信号干扰，在不使用本发明时，无线数据最远只能在20m左右的范围内进行传输，10m内两个设备间相互通信成功率在90％左右，10～15m范围成功率在84％左右，15～20m成功率不到70％；当使用本发明传输数据时，在所使用的环境区域内，最远的两个无线设备间具有70m左右距离，相互通信成功率达到98％。

将无线设备按距离和位置划分为多个群组，无线设备按照群组进行组网，相邻群组间的无线设备可以相互中继传输数据，包括组内中继和组间中继，组内中继是一个群组内的设备间相互传通信，可用于提高设备间数据传输的可靠性，组间中继是相邻群组间的设备相互传输数据，用于扩大无线设备间数据传输的距离和范围。群组内无线设备数量可以调整，中继的群组级数不限，数据信息传输距离远、组网覆盖面积大。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：所有无线设备分为若干群组，所有无线设备内部均配置路由表；

其中：路由表包括无线设备所在群组的所有相邻群组的群组地址；

S2：通过发送无线设备发送的数据信息，处于发送无线设备发送范围内的所有无线设备均为接收无线设备，接收无线设备均接收由发送无线设备发送的数据信息；

其中：数据信息包括发送无线设备的自身地址、发送无线设备所在群组的群组地址、待传递目标设备的设备地址和待传递数据；

S3：当接收无线设备的自身设备地址与数据信息中的待传递目标设备的设备地址相同时，接收无线设备读取待传递的数据，传输结束；否则，进行S4；

S4：当接收无线设备为中继设备时，进行S5；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束；

S5：当接收无线设备所在群组的群组地址与数据信息中的群组地址相同时，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，进行S6；

S6：将接收无线设备将接收到的数据信息中的群组地址与接收无线设备内部路由表中的群组地址进行比对；当接收无线设备内部路由表中存在与数据信息中的群组地址相同的群组地址时，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束；

所述S5的具体方法为：

当接收无线设备所在群组的群组地址与数据信息中的群组地址相同时，随机等待10～20ms，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，进行S6；

所述S6的具体方法为：

将接收无线设备将接收到的数据信息中的群组地址与接收无线设备内部路由表中的群组地址进行比对；当接收无线设备内部路由表中存在与数据信息中的群组地址相同的群组地址时，随机等待20～255ms，采用该接收无线设备替代S2中的发送无线设备，进行S2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束。

2.根据权利要求1所述的以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，其特征在于，所述若干群组中，同一群组内的任意两个无线设备之间均能够进行数据信息传递。

3.根据权利要求1所述的以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，其特征在于，所述若干群组中，每个群组内至少有一个无线设备为中继设备。

4.根据权利要求1所述的以群组为单元的无线中继组网数据传输方法，其特征在于，所述S4的具体方法为：

S4-1：当接收无线设备为中继设备时，进行S4-2；否则，丢弃接收到的数据信息，传输结束；

S4-2：接收无线设备将当前接收的数据信息中的待传递数据与记录的所有待传递数据比对，当记录的所有待传递数据中存在与当前接收的数据信息中的待传递数据相同的待传递数据时，丢弃接收到的数据信息；否则，记录当前接收的数据信息中的待传递数据并进行S5。

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