CN112261649A - 一种无线网络及其组网方法 - Google Patents

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CN112261649A CN202011123579.2A CN202011123579A CN112261649A CN 112261649 A CN112261649 A CN 112261649A CN 202011123579 A CN202011123579 A CN 202011123579A CN 112261649 A CN112261649 A CN 112261649A
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Abstract

本发明公开了一种无线网络，包括多个网络，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；待通信的一个目标模块组对应建立一个虚拟子网络，其中，所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；其中，所述节点模块用于收发本节点的数据包；所述中继模块用于收发本模块的数据包，还用于接收并转发其他中继模块的数据包；所述网关模用于各个所述虚拟子网络的组建和互联网的接入。本发明还公开了一种无线网络组网方法。本发明的宽带无线MESH组网方法及无线网络，传输速率高，可靠性高，且能有效提高组网能力。

Description

一种无线网络及其组网方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种无线网络及其组网方法。
背景技术
随着物联网技术的发展和市场需求，越来越多的设备产生了联网的需求，无线MESH组网技术以其使用方便，快捷成为联网的首选。而当前的无线MESH组网以zigbee和蓝牙MESH为主。而这一类协议存在传输速率低、可靠性不足，组网能力有限的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于宽带和高速率的无线网络及其组网方法。
本发明提供了一种无线网络，包括多个网络，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；
待通信的一个目标模块组对应建立一个虚拟子网络，其中，所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；
其中，所述节点模块用于收发本节点的数据包；
所述中继模块用于收发本模块的数据包，还用于接收并转发其他中继模块的数据包；
所述网关模用于各个所述虚拟子网络的组建和互联网的接入。
作为本发明进一步的改进，所述目标模块组还包括所述网关模块。
作为本发明进一步的改进，所述节点模块对于无线信道使用的占空比不高于预设阈值；
所述中继模块在收发本模块的数据包时，所述中继模块对于无线信道使用的占空比不高于所述预设阈值。
作为本发明进一步的改进，所述数据包的帧格式包括：帧类型、帧长度、目标地址、网络号、虚拟子网络号、消息ID、生存时间、源地址、消息类型、消息内容和CRC；
其中，所述帧类型包括：广播帧、数据帧和控制帧，所述广播帧和所述控制帧采用泛洪路由协议，可在所述网络和各个所述虚拟子网络中发送，所述数据帧在所述网络中发送；
其中，所述数据包的帧格式中的帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID作为所述数据包的标识符，所述中继模块保留转发其他中继模块的数据包的标识符。
作为本发明进一步的改进，当所述广播帧或所述控制帧在所述网络中传输时，所述网络中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述网络中的所有节点模块、所有中继模块和所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧；
当所述广播帧或所述控制帧在各个虚拟子网络中传输时，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有节点模块、所有中继模块或所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧。
本发明还提供了一种无线网络组网方法，所述方法包括：
组建多个网络，其中，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；
确定待通信的各个目标模块组，其中，一个所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；
所述网关模块根据各个所述目标模块组分别组建各个虚拟子网络，各个所述目标模块组分别在其对应的虚拟子网络中通过数据包进行通信，其中，一个所述目标模块组对应组建一个所述虚拟子网络。
作为本发明进一步的改进，所述数据包的帧格式包括：帧类型、帧长度、目标地址、网络号、虚拟子网络号、消息ID、生存时间、源地址、消息类型、消息内容和CRC，所述帧类型包括：广播帧、数据帧和控制帧，
其中，所述网关模块根据各个所述目标模块组分别组建各个虚拟子网络，各个所述目标模块组分别在其对应的虚拟子网络中通过数据包进行通信，包括：
对一个所述目标模块组，所述网关模块通过所述数据包的广播帧或控制帧分别向所述目标模块组中的各个模块发送虚拟子网络组建指令；
待所述目标模块组中的各个模块接收到该指令后，所述目标模块组中的各个模块分别标记自己所属的虚拟子网络并向所述网关模块返回消息；
当所述目标模块组对应的虚拟子网络组建成功后，所述目标模块组中的各个模块使用所述数据包的数据帧进行通信。
作为本发明进一步的改进，当所述广播帧或所述控制帧在所述网络中传输时，所述网络中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述网络中的所有节点模块、所有中继模块和所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧；
当所述广播帧或所述控制帧在各个虚拟子网络中传输时，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有节点模块、所有中继模块或所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧。
本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现所述的方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的方法。
本发明的有益效果为：本发明的宽带无线MESH组网方法及无线网络，传输速率高，可靠性高，且能有效提高组网能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一示例性实施例所述的网络的示意图；
图2为本发明一示例性实施例所述的网络中的各个虚拟子网络的示意图；
图3为本发明一示例性实施例所述的组建虚拟子网络的示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本发明所述原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。
本发明实施例所述的一种无线网络，所述无线网络包括多个网络，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；
待通信的一个目标模块组对应建立一个虚拟子网络，其中，所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；
其中，所述节点模块用于收发本节点的数据包；
所述中继模块用于收发本模块的数据包，还用于接收并转发其他中继模块的数据包；
所述网关模用于各个所述虚拟子网络的组建和互联网的接入。
其中，如图1所示，每个网络可包括多个节点模块、多个中继模块和网关模块，在无线网络中，可建立多个网络，网关模块、中继模块和节点模块的网络号和加密密钥都设置成相同的即可组建成一个网络。中继模块的放置可根据实际需要放置。
一种可选的实施方式中，所述节点模块对于无线信道使用的占空比不高于预设阈值；所述中继模块在收发本模块的数据包时，所述中继模块对于无线信道使用的占空比不高于所述预设阈值。
现有技术中，无线MESH组网以zigbee和蓝牙MESH为主。例如，以zigbee为例，虽然满足低功耗的需求，但其物理层使用了窄带和低速率的射频技术，导致传输速率低、可靠性不足，组网能力。
本发明使用了高速射频收发硬件，传输数据不低于50Mbps，数据包的大小例如设计为小于等于120字节。本发明对节点模块的数据收发做了限制，对于无线信道使用的占空比设定了预设阈值，所述预设阈值例如设置为1/2000，本发明对预设阈值不做具体限定。以1200个字节的最大数据包来说，按50Mbps传输速率计算，节点模块最大数据包空中滞留时间小于20us，当该节点模块发送完一个数据包后，必须等待40ms后方可进行下一个数据包的发送。无线信道的特性决定数据包的空中滞留时间越短越不容易受干扰，本发明中节点模块对于无线信道使用的占空比不高于1/2000，最大的数据包空中滞留时间小于20us，如此设置可以降低每个节点模块对无线信道的占用，有效提高网络的容量，并能防止单个或多个节点模块长时间占用无线信道，有效解决干扰问题，提高无线网络的可靠性。本发明对中继模块的自身数据收发做了限制，对于无线信道使用的占空比设定了预设阈值，所述预设阈值例如设置为1/2000，本发明对预设阈值不做具体限定，但中继模块转发的数据不收占空比的限制。所述网关模块不受占空比的限制。
一种可选的实施方式中，所述数据包的帧格式包括：帧类型、帧长度、目标地址、网络号、虚拟子网络号、消息ID、生存时间、源地址、消息类型、消息内容和CRC；
其中，所述帧类型包括：广播帧、数据帧和控制帧，所述广播帧和所述控制帧采用泛洪路由协议，可在所述网络和各个所述虚拟子网络中发送，所述数据帧在所述网络中发送；
其中，所述数据包的帧格式中的帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID作为所述数据包的标识符，所述中继模块保留转发其他中继模块的数据包的标识符。
本发明对数据包的帧格式做了限定，如表1所示，单位用字节byte表示。
表1
Figure BDA0002732872480000061
其中，帧类型：表示是广播帧、数据帧还是控制帧。
帧长度：表示当前数据包的大小。
目标地址：表示要接收的数据包的mac地址。
网络号：表示当前网络的编号。
虚拟子网络号：表示当前网络内的虚拟子网络的编号。
消息ID：表示当前数据包的消息ID。
生存时间：表示当前数据包可被中继的次数，每中继一次减1。
源地址：表示发送的数据包的mac地址。
消息类型：表示当前消息的类型。
消息内容：表示当前数据包发送的实际内容。
CRC：表示当前数据包的校验值。
本发明将数据包的帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID作为该数据包的标识符，当数据包发送出去后，帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID是一个不再变化的数据，将其作为数据包的标识符可对数据包进行标记，每个中继模块都回保留一个以帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID为标识符的转发记录，当其中一个中继模块确认其已转发过该标识符的数据包时，该中继模块丢弃该标识符的数据包，不再转发。通过对数据包设置唯一标识符，可以防止一个数据包被一个中继模块多次转发，可有效降低网络风暴的发生。其中，所有数据包可使用AES128加密。
一种可选的实施方式中，所述目标模块组还包括所述网关模块。
本发明在网络中建立了虚拟子网络，虚拟子网络用于不同的设备(节点模块、中继模块、网关模块)间的数据通信。可以理解的是，一个虚拟子网络对应一个目标模块组，这一个目标模块组中可以包括至少一个节点模块和至少一个中继模块，有的虚拟子网络还可以包括网关模块。可以理解的是，网络中的各个虚拟子网络可以提前预设，网络中的各个虚拟子网络还可以根据需要进行数据通信的各个模块，通过网关模块来动态建立，网络中的各个虚拟子网络还可以在动态建立后进行修改。本发明对各个虚拟子网络所包含的模块不做具体限制。节点模块、中继模块和网关模块可以同时隶属于多个虚拟子网络。虚拟子网络号用于区分不同的虚拟子网络，例如将虚拟子网络设置为0或0xffff表示为全局网络(即所述网络)，将虚拟子网络设置为1表示为第1虚拟子网络，将虚拟子网络设置为2表示为第2虚拟子网络，将虚拟子网络设置为3表示为第3虚拟子网络。
举例说明，如图2所示，一个网络中动态建立了三个虚拟子网络，其中，虚拟子网络1由一个节点模块和两个中继模块组成，虚拟子网络2由一个节点模块、两个中继模块和网关模块组成，虚拟子网络3由两个节点模块、两个中继模块和网关模块组成。
一种可选的实施方式中，当所述广播帧或所述控制帧在所述网络中传输时，所述网络中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述网络中的所有节点模块、所有中继模块和所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧；
当所述广播帧或所述控制帧在各个虚拟子网络中传输时，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有节点模块、所有中继模块或所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧。
本发明限定广播帧和控制帧可以在全局网络或各个虚拟子网络中发送，而数据帧只能在各个虚拟子网络中发送。由于广播帧和控制帧的数据量和频次都比较少，不会产生网络风暴。而数据帧数据量大且频繁，限制数据帧只在虚拟子网络中发送可以有效避免网络风暴的产生。可以理解的是，当节点模块、网关模块或中继模块有小数据量需要发送时，可以使用广播帧或控制帧进行发送。当虚拟子网络号为0或0xffff时，表示为全局网络，全局网络中的所有的中继模块都会转发该广播帧或控制帧，全局网络中所有的节点模块、中继模块和网关模块均可以收到该广播帧或控制帧。而当虚拟子网络号不为0或0xffff时，只有隶属于该虚拟子网络的中继模块会转发该广播帧或控制帧，该虚拟子网络中所有的节点模块、中继模块或网关模块均可以收到该广播帧或控制帧，非本虚拟子网络中的中继模块不会转发该广播帧或控制帧。这样设计可以有效降低网络风暴的产生。
本发明实施例所述的一种无线网络组网方法，所述方法包括：
组建多个网络，其中，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；
确定待通信的各个目标模块组，其中，一个所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；
所述网关模块根据各个所述目标模块组分别组建各个虚拟子网络，各个所述目标模块组分别在其对应的虚拟子网络中通过数据包进行通信，其中，一个所述目标模块组对应组建一个所述虚拟子网络。
其中，所述节点模块用于收发本节点的数据包；
所述中继模块用于收发本模块的数据包，还用于接收并转发其他中继模块的数据包；
所述网关模用于各个所述虚拟子网络的组建和互联网的接入。本发明的宽带无线MESH组网方法及无线网络，传输速率高，可靠性高，且能有效提高组网能力。
其中，如图1所示，每个网络可包括多个节点模块、多个中继模块和网关模块，在无线网络中，可建立多个网络，网关模块、中继模块和节点模块的网络号和加密密钥都设置成相同的即可组建成一个网络。中继模块的放置可根据实际需要放置。
本发明使用了高速射频收发硬件，传输数据不低于50Mbps，数据包的大小例如设计为小于等于120字节。本发明对节点模块的数据收发做了限制，对于无线信道使用的占空比设定了预设阈值，所述预设阈值例如设置为1/2000，本发明对预设阈值不做具体限定。以1200个字节的最大数据包来说，按50Mbps传输速率计算，节点模块最大数据包空中滞留时间小于20us，当该节点模块发送完一个数据包后，必须等待40ms后方可进行下一个数据包的发送。无线信道的特性决定数据包的空中滞留时间越短越不容易受干扰，本发明中节点模块对于无线信道使用的占空比不高于1/2000，最大的数据包空中滞留时间小于20us，如此设置可以降低每个节点模块对无线信道的占用，有效提高网络的容量，并能防止单个或多个节点模块长时间占用无线信道，有效解决干扰问题，提高无线网络的可靠性。本发明对中继模块的自身数据收发做了限制，对于无线信道使用的占空比设定了预设阈值，所述预设阈值例如设置为1/2000，本发明对预设阈值不做具体限定，但中继模块转发的数据不收占空比的限制。所述网关模块不受占空比的限制。
一种可选的实施方式中，所述数据包的帧格式包括：帧类型、帧长度、目标地址、网络号、虚拟子网络号、消息ID、生存时间、源地址、消息类型、消息内容和CRC，所述帧类型包括：广播帧、数据帧和控制帧，
其中，所述网关模块根据各个所述目标模块组分别组建各个虚拟子网络，各个所述目标模块组分别在其对应的虚拟子网络中通过数据包进行通信，包括：
对一个所述目标模块组，所述网关模块通过所述数据包的广播帧或控制帧分别向所述目标模块组中的各个模块发送虚拟子网络组建指令；
待所述目标模块组中的各个模块接收到该指令后，所述目标模块组中的各个模块分别标记自己所属的虚拟子网络并向所述网关模块返回消息；
当所述目标模块组对应的虚拟子网络组建成功后，所述目标模块组中的各个模块使用所述数据包的数据帧进行通信。
所述广播帧和所述控制帧采用泛洪路由协议，可在所述网络和各个所述虚拟子网络中发送，所述数据帧在所述网络中发送；
其中，所述数据包的帧格式中的帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID作为所述数据包的标识符，所述中继模块保留转发其他中继模块的数据包的标识符。
本发明对数据包的帧格式做了限定，如表1所示，单位用字节byte表示。
表1
Figure BDA0002732872480000101
其中，帧类型：表示是广播帧、数据帧还是控制帧。
帧长度：表示当前数据包的大小。
目标地址：表示要接收的数据包的mac地址。
网络号：表示当前网络的编号。
虚拟子网络号：表示当前网络内的虚拟子网络的编号。
消息ID：表示当前数据包的消息ID。
生存时间：表示当前数据包可被中继的次数，每中继一次减1。
源地址：表示发送的数据包的mac地址。
消息类型：表示当前消息的类型。
消息内容：表示当前数据包发送的实际内容。
CRC：表示当前数据包的校验值。
本发明将数据包的帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID作为该数据包的标识符，当数据包发送出去后，帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID是一个不再变化的数据，将其作为数据包的标识符可对数据包进行标记，每个中继模块都回保留一个以帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID为标识符的转发记录，当其中一个中继模块确认其已转发过该标识符的数据包时，该中继模块丢弃该标识符的数据包，不再转发。通过对数据包设置唯一标识符，可以防止一个数据包被一个中继模块多次转发，可有效降低网络风暴的发生。其中，所有数据包可使用AES128加密。
一种可选的实施方式中，所述目标模块组还包括所述网关模块。
本发明在网络中建立了虚拟子网络，虚拟子网络用于不同的设备(节点模块、中继模块、网关模块)间的数据通信。可以理解的是，一个虚拟子网络对应一个目标模块组，这一个目标模块组中可以包括至少一个节点模块和至少一个中继模块，有的虚拟子网络还可以包括网关模块。可以理解的是，网络中的各个虚拟子网络可以提前预设，网络中的各个虚拟子网络还可以根据需要进行数据通信的各个模块，通过网关模块来动态建立，网络中的各个虚拟子网络还可以在动态建立后进行修改。本发明对各个虚拟子网络所包含的模块不做具体限制。节点模块、中继模块和网关模块可以同时隶属于多个虚拟子网络。虚拟子网络号用于区分不同的虚拟子网络，例如将虚拟子网络设置为0或0xffff表示为全局网络(即所述网络)，将虚拟子网络设置为1表示为第1虚拟子网络，将虚拟子网络设置为2表示为第2虚拟子网络，将虚拟子网络设置为3表示为第3虚拟子网络。
举例说明，如图2所示，一个网络中动态建立了三个虚拟子网络，其中，虚拟子网络1由一个节点模块和两个中继模块组成，虚拟子网络2由一个节点模块、两个中继模块和网关模块组成，虚拟子网络3由两个节点模块、两个中继模块和网关模块组成。
一种可选的实施方式中，当所述广播帧或所述控制帧在所述网络中传输时，所述网络中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述网络中的所有节点模块、所有中继模块和所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧；
当所述广播帧或所述控制帧在各个虚拟子网络中传输时，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有节点模块、所有中继模块或所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧。
本发明限定广播帧和控制帧可以在全局网络或各个虚拟子网络中发送，而数据帧只能在各个虚拟子网络中发送。由于广播帧和控制帧的数据量和频次都比较少，不会产生网络风暴。而数据帧数据量大且频繁，限制数据帧只在虚拟子网络中发送可以有效避免网络风暴的产生。可以理解的是，当节点模块、网关模块或中继模块有小数据量需要发送时，可以使用广播帧或控制帧进行发送。当虚拟子网络号为0或0xffff时，表示为全局网络，全局网络中的所有的中继模块都会转发该广播帧或控制帧，全局网络中所有的节点模块、中继模块和网关模块均可以收到该广播帧或控制帧。而当虚拟子网络号不为0或0xffff时，只有隶属于该虚拟子网络的中继模块会转发该广播帧或控制帧，该虚拟子网络中所有的节点模块、中继模块或网关模块均可以收到该广播帧或控制帧，非本虚拟子网络中的中继模块不会转发该广播帧或控制帧。这样设计可以有效降低网络风暴的产生。
举例说明，如图3所示，当中继模块B想和节点模块E之间待通信，受到现场环境影响中继模块B想和节点模块E无法直接通信，需要通过中继模块D转发一跳，此时：
网关模块通过广播帧或控制帧向中继模块B、中继模块D和节点模块E分别发送虚拟子网络1组建指令；
中继模块B、中继模块D和节点模块E收到该指令后分别标记自己属于虚拟子网络1，并分别向网关模块返回成功消息，网关模块收到成功返回后，则虚拟子网络1组建成功，否则重复当前步骤直至虚拟子网络1组建成功；
当虚拟子网络1组建成功后，中继模块B和节点模块E使用数据帧进行通信。
本公开还涉及一种电子设备，包括服务器、终端等。该电子设备包括：至少一个处理器；与至少一个处理器通信连接的存储器；以及与存储介质通信连接的通信组件，所述通信组件在处理器的控制下接收和发送数据；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行以实现上述实施例中的方法。
在一种可选的实施方式中，存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储选项列表等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至外接设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的方法。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本公开还涉及一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种无线网络，其特征在于，包括多个网络，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；
待通信的一个目标模块组对应建立一个虚拟子网络，其中，所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；
其中，所述节点模块用于收发本节点的数据包；
所述中继模块用于收发本模块的数据包，还用于接收并转发其他中继模块的数据包；
所述网关模用于各个所述虚拟子网络的组建和互联网的接入。
2.如权利要求1所述的无线网络，其中，所述目标模块组还包括所述网关模块。
3.如权利要求1所述的无线网络，其中，所述节点模块对于无线信道使用的占空比不高于预设阈值；
所述中继模块在收发本模块的数据包时，所述中继模块对于无线信道使用的占空比不高于所述预设阈值。
4.如权利要求1所述的无线网络，其中，所述数据包的帧格式包括：帧类型、帧长度、目标地址、网络号、虚拟子网络号、消息ID、生存时间、源地址、消息类型、消息内容和CRC；
其中，所述帧类型包括：广播帧、数据帧和控制帧，所述广播帧和所述控制帧采用泛洪路由协议，可在所述网络和各个所述虚拟子网络中发送，所述数据帧在所述网络中发送；
其中，所述数据包的帧格式中的帧类型+帧长度+目标地址+网络号+虚拟子网络号+消息ID作为所述数据包的标识符，所述中继模块保留转发其他中继模块的数据包的标识符。
5.如权利要求4所述的无线网络，其中，当所述广播帧或所述控制帧在所述网络中传输时，所述网络中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述网络中的所有节点模块、所有中继模块和所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧；
当所述广播帧或所述控制帧在各个虚拟子网络中传输时，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有节点模块、所有中继模块或所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧。
6.一种无线网络组网方法，其特征在于，所述方法包括：
组建多个网络，其中，所述网络包括网络号和加密密钥相同的多个节点模块、多个中继模块和网关模块；
确定待通信的各个目标模块组，其中，一个所述目标模块组包括至少一个节点模块和至少一个中继模块；
所述网关模块根据各个所述目标模块组分别组建各个虚拟子网络，各个所述目标模块组分别在其对应的虚拟子网络中通过数据包进行通信，其中，一个所述目标模块组对应组建一个所述虚拟子网络。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述数据包的帧格式包括：帧类型、帧长度、目标地址、网络号、虚拟子网络号、消息ID、生存时间、源地址、消息类型、消息内容和CRC，所述帧类型包括：广播帧、数据帧和控制帧，
其中，所述网关模块根据各个所述目标模块组分别组建各个虚拟子网络，各个所述目标模块组分别在其对应的虚拟子网络中通过数据包进行通信，包括：
对一个所述目标模块组，所述网关模块通过所述数据包的广播帧或控制帧分别向所述目标模块组中的各个模块发送虚拟子网络组建指令；
待所述目标模块组中的各个模块接收到该指令后，所述目标模块组中的各个模块分别标记自己所属的虚拟子网络并向所述网关模块返回消息；
当所述目标模块组对应的虚拟子网络组建成功后，所述目标模块组中的各个模块使用所述数据包的数据帧进行通信。
8.如权利要求7所述的方法，其中，当所述广播帧或所述控制帧在所述网络中传输时，所述网络中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述网络中的所有节点模块、所有中继模块和所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧；
当所述广播帧或所述控制帧在各个虚拟子网络中传输时，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有中继模块转发所述广播帧或所述控制帧，所述广播帧或所述控制帧所在的虚拟子网路中的所有节点模块、所有中继模块或所述网关模块接收所述广播帧或所述控制帧。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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