CN112567883A - 用于应用数据交换的方法和节点设备 - Google Patents

Abstract

在诸如Zigbee™使能的网状网络之类的通信互连（9）节点设备（2‑8）的网络（1）中，诸如来自或去往操作性地连接（17；18）到节点设备（2‑8）的传感器（12‑17）的数据之类的应用数据通过如下方式被周期性地交换：将应用数据附加到要由网络（1）中的节点设备（2‑8）传输的周期性交换的操作消息，诸如根据Zigbee协议的链路状态命令消息。

Description

用于应用数据交换的方法和节点设备

技术领域

本公开总体上涉及通信互连的节点设备的网络中的数据通信，并且特别地涉及诸如传感器相关数据之类的应用数据的交换。

背景技术

诸如具有通信能力的照明设备之类的客户驻地装备CPE以及物联网IoT设备频繁地部署在由多个通信互连的设备组成的通信网络中。这些设备——一般称为节点设备——可以是利用无线网络连接操作的可移动或移动设备，和/或具有有线和/或无线网络连接之一或两者的固定设备。实际上，术语网络节点设备或简称节点设备或节点对于所有这样的设备是通用的。

该类型的网络一般也称为网状网络，诸如无线网状网络WMN、无线个人区域网WPAN。用于通过联网设备或节点交换数据的网络协议一般可用，并且已知为ZigBee™，蓝牙™，以及用于无线网络的基于WiFi的协议，和诸如DALI™（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）和KNX（基于系统）之类的有线总线网络。

在实践中，这样的网络一般包括多个网络端节点、网络中继节点（诸如网桥、交换机和其他电气基础设施设备和装备）、以及至少一个网络控制或协调器设备，所述网络控制或协调器设备可以提供对例如其他网络和因特网的访问。这样的网络控制或协调器设备一般称为后端或网关设备。

在无线网状网络中，节点设备可以例如使用蓝牙低能量BLE、网状协议或ZigBee协议以单播模式或广播模式之一进行通信。例如，具有ZigBee和BLE连接性的所谓组合节点设备可以作为移动电话与基于ZigBee的照明网络之间的临时桥接节点来操作。

Zigbee通信使能的照明系统迅速获得市场份额，并且因此，越来越多的不同类型的Zigbee通信使能的外围设备或应用设备变得可用。例如，诸如湿度、温度、红外IR、辐射、一氧化碳、二氧化碳（一般指定为COx）、致动器、相机系统、报警系统等用于监视环境条件的传感器操作性地连接到网络中的节点设备。应用设备可以称为智能或智慧设备。由这些应用设备产生的应用数据必须跨网络传输，以用于与网络中的不同节点设备一起使用，而且还用于通过例如后端或网关设备在网络外部进行交换。一般地，这样的应用数据必须周期性地、例如自动地和/或以查询和响应操作模式进行交换。

这样的应用设备数据的传输从总体上占用了节点设备和网络的稀缺传输资源。例如，在ZigBee网络中，如果传感器报告间隔相对短，导致频繁交换传感器数据的若干个字节，则对网络引入巨大的容量负担，这具有如下结果：除了通过网络交换的其他操作和控制数据消息引起的其他之外，一些传感器数据可能容易由于沉重的网络负载而丢失。

US2016132758A公开了一种基于蓝牙低能量（BLE）的资产标签，用于传输标识资产的代码，包括：用于附加到资产的设备；由设备支持的扫描仪，用于扫描代码；由设备支持的BLE无线电，用于在具有有效载荷的广告分组中发送广告信标；以及由设备支持的控制器，用于将扫描的代码自动加载到有效载荷中。有效载荷中具有扫描代码的广告分组作为一系列信标脉冲被周期性地传输。

US2007115821A1公开了一种用于使用搭载技术传输无线数据的方法，包括以下步骤：a）在预定的无线网络系统中，从第一通信单元向第二通信单元传输预定的请求分组；b）由已经接收到请求分组的第二通信单元确定是否向第一通信单元依次传输指示请求分组的已确认或未确认状态的确认（ACK）分组和响应于请求分组的数据分组；以及c）如果确定应当由第二通信单元依次传输ACK分组和数据分组，则包括：在不将ACK分组传输到第一通信单元的情况下，在数据分组的报头中包括ACK信息，以及将包括配备有ACK信息的报头的数据分组传输到第一通信单元。

US2018310301A1公开了一种方法，包括无线互连网络节点（Wi-Fi Aps），以共同形成多频带无线网络，该多频带无线网络被配置为向连接到任何网络节点的客户端节点提供网络接入。该方法进一步包括建立控制平面协议，该控制平面协议使得嵌入在由网络节点传送的（一个或多个）周期性帧中的控制平面数据能够无线通信，并且通过根据控制平面协议在网络节点之间无线传送（一个或多个）周期性帧来管理多频带无线网络。

US2012/163295A1公开了传感器网络中的移动终端选择传感器网络中的传感器节点之一作为上游代理，并将在上游代理选择过程中发现的相邻传感器节点的列表搭载在上游分组上，并通过上游代理将上游分组传输到网关。传感器网络中的网关使用列表中相邻传感器节点的状态信息选择相邻传感器节点之一作为下游代理，并通过所选下游代理向移动终端传输下游分组。

WO2011113475A1公开了一种用于工业控制系统的无线传感器网络（WSN）中的通信的方法。该网络包括多个设备节点和至少一个网关（GW）。该方法包括在至少一个无线设备中聚合源自至少两个数据分组的数据。该方法包括在第一节点（A）处接收针对第一目的地地址的至少一个第一数据分组，并且将来自该至少一个数据分组的数据（IOO，200）与来自意图用于相同第一目的地地址的至少一个第二数据分组的数据（II0，115）聚合，从而形成聚合数据分组，并且将该聚合数据分组发送到另一节点或所述网关（GW）。在该发明的其他方面，描述了方法、系统和用于实行该方法的计算机程序。

美国专利US 7,483,403 B2描述了一种将控制消息嵌入到信道监管分组确认中的方法，所述信道监管分组确认在定义的间隔内发送，以维护星型通信网络中节点与簇头之间的通信。

美国专利US 9,788,397 B2公开了一种组合链路状态数据和控制数据的方法。所公开的是使用BLE广告分组来递送照明控制或状态信息，以用于降低广告信道处的拥塞并降低节点的广告率。

因此，存在如下需要：在通信互连的节点设备的网络中交换诸如传感器相关数据之类的应用数据，从而限制要交换的数据分组的数量，并且使得数据传输效率增加，同时有效减少丢失数据分组的风险。

发明内容

在本公开的第一方面，通过一种在通信互连的节点设备的网络中由节点设备交换应用数据的方法来实现上面提及的和其他目的，其中节点设备在网络中周期性地交换操作消息，该方法包括由节点设备通过将应用数据附加到周期性交换的操作消息来交换网络中的应用数据，其中所述应用数据是传感器相关数据，并且所述操作消息是网状通信使能的网络中的链路状态命令消息（20）。

本公开基于如下见解，即通过将应用数据附加到已经在网络中周期性交换的数据消息，可以有利地利用无论如何都要在网络中传输的网络控制命令和数据分组以用于周期性地交换必须在网络中传输的数据消息。因此，利用本解决方案，与用于单独交换应用数据的专用数据消息相比，必须在网络中传输的用于交换应用数据的数据分组或开销数据的数量被有效地降低。本解决方案从而有效地增加网络中的数据传输效率，而同时不影响其他网络命令。

根据本公开，周期性交换的操作消息是节点设备状态消息。诸如连接或链路状态消息等节点设备状态消息是一类由网络中的每个设备节点周期性交换以用于例如监视节点设备和网络的正确操作的数据消息。

网络中交换操作消息的间隔或周期通常可以例如取决于特定应用来设置，使得根据本公开的方法极其适合于交换时间不敏感的（即，非实时的）应用数据。

在本公开的特定实施例中，应用数据是传感器相关数据，诸如从操作性地连接到网络中的节点设备的传感器接收的传感器相关数据。

在Zigbee使能的通信网络中，ZigBee路由算法在路由发现和维护期间使用路径成本度量来进行路由比较。为了计算该度量，将称为链路成本的成本与路径中的每个链路相关联，并且将链路成本值相加，以产生作为整体的路径成本，除其他之外，该成本还是针对网络中链路质量的指示。

为了允许相邻节点设备彼此传送它们的传入链路成本，并为了维护用于计算最佳路由路径的邻居节点表和路由表，在Zigbee使能的网络中，链路状态命令消息或帧由网络中的节点设备周期性地传输。

在根据本公开的实施例中，在Zigbee通信使能的网络中，通过将应用数据附加到链路状态命令消息来交换应用数据，该链路状态命令消息包括命令选项字段、链路状态列表字段和网络命令字段，其中命令选项字段包括当应用数据附加到链路状态命令消息时设置的标志。

出于本公开的目的，在另外的实施例中，链路状态命令被适配成使得当应用数据标志被设置时，命令选项字段表示或包括应用数据选项，链路状态列表字段表示或包括应用数据列表，并且网络命令有效载荷字段包括要交换的应用数据。

例如，应用数据选项字段可用于规定与要交换的应用数据有关的各种参数，而应用数据列表可以包含关于包括在网络命令有效载荷字段中的应用数据的内容的信息。

在又另外的实施例中，规定应用数据条目格式，其中应用数据选项包括应用数据条目数量，并且网络命令有效载荷字段包括应用数据源标识或ID、应用数据目的地标识或ID、应用数据类型和控制信息、要交换的应用数据以及时间戳数据。

对于应用数据的每个条目，数据长度是灵活的，并且由应用数据条目数量来设置，从而例如以数据八位字节的数字来指示要交换的应用数据的长度。在该实施例中，每个节点设备可以具有应用数据源自的唯一源数字或ID和/或在节点设备处接收的应用要被递送到的目的地的唯一数字或ID。

在根据本公开的再另外的规范中，应用数据类型和控制信息包括应用数据请求/报告标志、最大节点跳数和应用数据类型指示。

利用该实施例，可以有效地指示和控制节点设备的数据查询或数据请求操作模式、节点设备的数据递送或数据报告操作模式以及应用数据通过网络的传播。最大节点跳数指示可以交换接收到的应用数据的后续接收节点的最大数量。一般而言，最大节点跳数是根据网络中源节点设备与目的地节点设备之间的估计距离来设置的。

根据本公开，通信连接到网络的用于在网络中交换应用数据的网关设备或后端设备或服务器可以以与网络中的节点设备相同的方式操作。

例如，当Zigbee使能的网络中的网关设备从操作性地连接到网络中的特定节点设备的应用数据源请求应用数据时，根据本公开，当网络中的节点设备接收到包括指示应用数据请求的应用数据的链路状态命令消息，并且状态命令消息中的应用数据源ID与分配给接收节点设备的应用数据源ID确实匹配时，接收节点设备准备并转发链路状态命令消息中所请求的应用数据。

注意到，相应的节点设备将必须在由该节点设备交换的链路状态命令消息中设置应用数据请求/报告标志，以用信号通知应用数据的报告。

将领会，当传输链路状态命令消息的间隔因为必须立即报告应用数据而太长时，节点设备可以中断传输链路状态命令消息的周期性序列，并且立刻生成链路状态命令消息。

根据本公开，在节点设备接收到与指示应用数据请求的应用数据相关的链路状态命令消息并且应用数据源ID与分配给接收节点设备的应用数据源ID不匹配的情况下，如果最大节点跳数不等于零并且在最大节点跳数减少一之后，接收节点设备将在链路状态命令消息中重复应用数据。

也就是说，接收节点设备将不会在链路状态命令消息中转发对应用数据的请求，直到最大节点跳数减少。以此方式，有效地控制网络中对应用数据的请求的传播。

根据本公开，当节点设备接收到与指示应用数据报告的应用数据相关的链路状态命令消息并且应用数据目的地ID与分配给接收节点设备的应用数据目的地ID不匹配时，如果最大节点跳数不等于零并且在最大节点跳数减少一之后，接收节点将在链路状态命令消息中重复应用数据。

同样，在链路状态命令消息指示应用数据的报告的情况下，接收节点设备将不会在链路状态命令消息中转发应用数据，直到最大节点跳数减少。

如果网络中的节点设备接收到具有等于零的最大节点跳数的链路状态命令消息，则该节点设备将不转发接收到的应用数据。

为了进一步防止应用数据在网络中的传播，根据本公开，当至少一个时间戳指示比设置的时间阈值更早的时间，并且接收节点设备重复的相同应用数据的重复计数超过设置的重复阈值时，接收节点也不转发应用数据。

在本公开的第二方面，提供了一种节点设备、特别是照明设备，其被布置用于根据本公开的第一方面的方法进行操作。

将领会，例如，可以提供作为中继设备操作的节点设备。此外，节点设备可以由除照明设备之外的任何电气或电子设备组成。

在本公开的第三方面，提供了一种存储计算机程序代码指令的计算机可读存储介质，所述计算机程序代码指令当被加载到一个或多个处理器上时，引起所述一个或多个处理器执行本公开的第一方面的方法。

本公开的上面提及的和其他方面将根据下文描述的实施例而清楚并参考下文描述的实施例得以阐明。

附图说明

图1示意性地图示了通信互连的网络节点设备和网关设备的网络。

图2示出了根据ZigBee™规范的链路状态命令格式。

图3示出了图2中所示的链路状态命令格式的链路状态命令选项字段，该链路状态命令格式根据本公开进行了修改。

图4示出了根据本公开的Zigbee链路状态命令格式，假设附加应用传感器数据。

图5示出了图5的传感器选项格式。

图6示出了根据图4和5的应用传感器数据有效载荷格式。

图7示出了根据图6的传感器类型和控制格式。

图8在流程掌控类型图中图示了根据本公开的具有请求传感器数据的Zigbee链路状态命令格式的节点设备的操作。

图9在流程掌控类型图中图示了根据本公开的具有报告传感器数据的Zigbee链路状态命令格式的节点设备的操作。

图10示意性地图示了根据本公开的节点设备的实施例的电路图。

具体实施方式

下面参考在无线Zigbee™使能的网络中传感器相关数据的交换和Zigbee使能的设备来详述本公开。本领域技术人员将领会，本公开不限于传感器数据和Zigbee操作的网络和设备，而是适用于有线和/或无线地通信互连的节点设备的各种各样的网络，并且用于操作性地连接到网络中除传感器之外的节点设备的外围设备或应用的数据交换。

其他适用的传输协议的非限制性示例是蓝牙™、Thread™以及根据3GPP标准的基于WiFi的协议和传输协议，以及有线总线网络，诸如DALI™（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）和KNX（基于系统）、有线以太网等。

图1示意性地图示了通信互连的网络节点设备或简称为节点3、4、5、6、7、8以及网关设备2的网络1，根据Zigbee协议，网络1被配置成所谓的无线网状网络WMN，也通常称为无线个人区域网WPAN。

网络1例如由多个网络端节点3、5、8和网络中继节点4、6（诸如网桥和交换机）组成。节点3 - 8可以形成电气或电子联网设备的部分。网络设备2 - 8之间的无线通信连接由虚线箭头9指示。本领域技术人员将领会，在一般的网络架构中，节点设备也可以通过有线通信链路（未示出）连接。

网络端节点3、5、8是通用的，用于支持多种电气或电子设备——移动或可移动设备和/或非移动或固定设备——的数据通信。这样的设备的示例是照明设备、特别是包括发光二极管LED、照明模块、用于移动电话和数据通信的装备、客户驻地装备CPE和所谓的物联网IoT设备的照明设备。

参考标记12 - 16指定传感器设备，诸如用于测量湿度、温度、红外IR、辐射、一氧化碳、二氧化碳（一般指定为COx）的传感器、致动器、相机系统、报警系统等。在所示的实施例中，传感器12、15和16通过有线连接17连接到相应的节点设备，而传感器13和14通过无线连接18连接到相应的节点设备，由点划线指示。将领会，传感器12 - 16可以在外部或内部，即，集成在网络节点设备中。在本实施例中，连接17和18上的数据交换也根据Zigbee协议。

网络中继节点4、6可以桥接相邻网络端节点3、5或5、8之间的通信距离，如果这样的端节点3、5、8不能够在这些端节点之间建立直接通信连接的话。注意到，网络中继节点4、6除了扩展网络范围之外，还可以支持与上面结合端节点3、5、8提及的相同的各种电气或电子设备的应用数据通信。此外，端节点和中继节点可以被包括在单个物理设备中。例如，节点设备可以是市电或电池操作的。

网关设备2作为网络控制或协调器设备操作，其例如可以提供对其他网络（诸如因特网10）的访问11。这样的网络控制或协调器设备也称为后端或网络访问设备。网关设备2可以部署在网络1中或者远离网络1。出于通信目的，网关2可以包括集成的收发器装备，其可以例如通过通用串行总线USB、端口等直接连接到网关2的数据处理部分，并且包括用于使用与网络节点设备3 - 8相同的协议（即，在本示例中是Zigbee通信协议）与网络1中的网络节点交换数据分组或消息的通信功能性。

网络节点设备3 - 8可以直接与网关设备2通信9，或者如上所述，消息或数据分组可以经由网状网络1中的相邻网络中继节点4中继到网关设备2。网络节点设备3 - 8进一步被配置用于与它们的邻居中的一个或多个节点设备交换数据消息或数据分组。

在网络节点3 - 8中生成并转发到网关2的消息一般被称为上行链路消息或上行链路业务。从网关2转发到网络节点3 - 8的消息被称为下行链路消息或下行链路业务。当没有明确提及时，节点设备3 - 8和网关2被布置用于在本公开的网络1中以单播和广播传输模式中的一种或两种来传送消息或数据分组。

在Zigbee使能的通信网络中，ZigBee路由算法在路由发现和维护期间使用路径成本度量来进行路由比较。为了允许相邻节点设备彼此传送它们的传入链路成本，并维护用于计算最佳路由路径的邻居节点表和路由表，链路状态命令消息或帧被周期性地在网络中的节点设备间传输。根据本公开，链路状态命令消息或帧被应用于交换传感器相关数据，即，应用数据。

图2公开了由ZigBee标准组织发布的根据Zigbee规范的当前链路状态命令格式，该Zigbee规范通过引用完全并入本文。

链路状态命令消息或帧20包括一个八位字节宽的命令选项字段21、占用可变数量的八位字节的链路状态列表字段22、和网络命令有效载荷字段，即，NWK命令有效载荷字段23。

如图3中所示，命令选项字段21包括：五位宽的条目计数子字段，其包括链路状态条目数量；一位第一帧子字段或标志；和一位最后一帧子字段或标志。条目计数子字段指示链路状态列表中存在的链路状态条目的数量。如果这是发送方的链路状态的第一帧，则第一帧子字段设置为“1”。如果这是发送方的链路状态的最后一帧，则最后一帧子字段设置为“1”。如果发送方的链路状态适应到单个帧中，则第一帧和最后一帧位均应设置为1。

根据本公开，如图3中所示，命令选项八位字节的备用最后一位——即位数7用作传感器数据标志或应用数据标志24，以指示是否存在附加到链路状态命令消息或帧20的传感器数据（即，应用数据）。例如，位数7的值“0”标志着没有附加的传感器数据，而值“1”标志着存在附加的传感器数据。

也就是说，如果传感器数据标志被设置为“1”，则传感器数据控制字节和/或传感器数据有效载荷数据被附接到其NWK命令有效载荷字段23中的链路状态命令消息或帧。

链路状态列表22提供了在网络中相邻节点的情况下的详述链路成本。

图4公开了根据本公开的经修改的链路状态命令格式。在传感器数据标志24——即命令选项字段21的位7被设置为“1”的情况下，根据上面的示例，命令选项字段和链路状态列表字段分别变成一个八位字节宽的传感器选项字段25和可变长度的传感器数据列表字段26。或者一般而言，分别为应用数据选项字段和应用数据列表。

图5示出了根据本公开的传感器选项字段25的格式。对于应用数据的每个条目，数据长度是灵活的，并且由应用数据或传感器数据条目数量27来设置，从而例如以数据八位字节的数字来指示要交换的应用数据的长度。一般而言，可用八位字节中的五位可能是充分的，使得剩余的三位可以保留用于其他目的。

图6公开了根据本公开的包括在NWK命令有效载荷字段23中的传感器相关数据（即，应用数据）的传感器数据条目格式。对于每个传感器数据条目，传感器数据字段31的长度是可变的，使得需要不同数据长度的传感器可以被灵活地处置。

前两个字节或八位字节是传感器数据的数据源标识ID 28和数据目的地标识ID29，它们分别指示传感器数据的源和传感器数据被递送的目的地。当然，每个节点设备处的每个传感器应具有唯一的传感器ID。对于Zigbee系统，每个节点具有两字节的短地址。节点设备处的传感器ID可能与短地址具有唯一的映射关系。

第三字节包括传感器类型和控制信息30。传感器类型可以指示传感器是否为湿度、温度、红外IR、辐射、一氧化碳、二氧化碳（一般指定为COx）、致动器、相机系统、报警系统或其他类型的传感器之一。传感器数据长度可能与传感器类型相关。传感器数据条目格式的最后一字节32是时间戳，其例如与生成传感器数据之处相关。

图7根据本公开示出了传感器类型和控制信息30的格式，所述格式包括一位传感器或应用数据请求/报告标志33、四位最大节点跳数34和传感器类型或应用数据类型35，如上面已经提及的。

例如，请求/报告标志33的位值“0”指示该段传感器数据是否包含所请求的数据或报告的数据。也就是说，例如，由网络中的节点设备或网关自动报告的传感器数据或特定传感器基于请求报告的传感器数据。请求/报告标志33的位值“1”在该示例中指示对传感器数据——即，一般而言是应用数据——的请求或查询。

例如，根据本公开，通过将请求/报告标志33设置为“1”，网络中的网关或节点设备可以使用链路状态命令消息来发送传感器数据请求或查询消息。报告传感器通过将请求/报告标志33设置为“0”来发送其传感器数据。因此，根据本公开，传感器数据请求或查询和传感器响应均可以利用经修改的链路状态命令消息或帧来处置。

传感器类型和控制信息30的位1至3表示传感器请求或报告数据可以在其上递送的最大节点跳数34。例如，如果最大节点跳数设置为零，则接收传感器数据的节点将不再转发传感器数据。如果传感器跳数具有为一或更高的值，则传感器数据将被转发，并且在每次重新发送之前跳数将减少一。传感器数据将不会被转发，直到跳数减少。实际上，最大节点跳数应根据应用数据的源节点与目的地节点之间的距离估计来设置。

如上面所提及的，传感器类型和控制信息30的位4至7记录传感器类型。可以为每种类型的传感器分配特定的数字。

图8在流程掌控类型图40中图示了根据本公开的Zigbee链路状态命令格式的节点设备的操作方法。在流程图类型图中，正常的操作流程是从表单的顶部运行到底部。在所有其他情况下，箭头指示流程方向。

根据本公开，在节点设备接收到指示传感器数据请求（即对应用数据的请求）的链路状态命令消息——框41“在节点设备处接收指示传感器数据请求的链路状态命令消息”，并且该请求中的传感器数据源ID与分配给接收节点设备的传感器数据源ID不匹配——判定框42“源ID消息与分配给节点设备的传感器ID匹配

”结果为“否”的情况下，仅当接收到的请求消息中的最大节点跳数不等于零——判定框43“

”结果为“是”并且在最大节点跳数减少一之后——即框45“

”，才将由接收节点设备在链路状态命令消息中重复接收到的传感器数据请求——框46“在链路状态命令消息中重复传感器数据请求”。否则——即判定框43的结果为“否”，接收节点将不进一步传输接收到的请求——即框44“停止交换传感器数据请求”。

接收节点设备将不会在链路状态命令消息中转发对传感器数据（即，应用数据）的请求，直到最大节点跳数减少。以此方式，有效地控制网络中对应用数据的请求的传播。

然而，当请求中的传感器数据源ID与分配给接收节点设备的传感器数据源ID确实匹配时——即判定框42的结果为“是”，接收节点设备准备并转发根据本公开的链路状态命令消息中的所请求的传感器数据或应用数据，该链路状态命令消息寻址到请求网关或网络中的其他目的地节点设备——即框47“准备并发送链路状态命令消息中的传感器数据”。

注意到，相应节点设备将必须在由该节点设备交换的链路状态命令消息中设置应用数据请求/报告标志，以用信号通知应用数据的报告、以及目的地ID、最大跳数和上面公开的其他参数。

图9在流程掌控类型图中图示了根据本公开的具有报告传感器数据的Zigbee链路状态命令格式的节点设备的操作。当节点设备接收到指示传感器数据报告的包括传感器数据（即，应用数据）的链路状态命令消息时——即框51“在节点设备处接收指示传感器数据报告的链路状态命令消息”，并且该报告消息中的传感器目的地ID与分配给接收节点设备的传感器ID不匹配——即判定框52“目的地ID消息与分配给节点设备的传感器ID匹配

”的结果为“否”时，并且仅当接收到的报告消息中的最大节点跳数不等于零——即判定框53“

”结果为“是”并且在最大节点跳数减少一之后——即框55“

”，接收节点才将在链路状态命令消息中重复传感器数据——即框56“在链路状态命令消息中重复传感器数据报告”。

否则——即判定框53的结果为“否”，接收节点将不进一步传输接收到的报告数据——即框54“停止交换传感器数据报告”。

因此，在指示传感器数据（即，应用数据）的报告的链路状态命令消息的情况下，接收节点设备将不会在链路状态命令消息中转发传感器数据，直到最大节点跳数减少。

如果网络中的节点设备接收到具有等于零的最大节点跳数的链路状态命令消息，则该节点设备将不会转发接收到的传感器数据或应用数据。

然而，当报告消息中的传感器数据目的地ID与分配给接收节点设备的传感器数据目的地ID确实匹配时——即判定框52的结果为“是”，接收节点设备将接收到的传感器数据或应用数据递送到目的地——即框57“将传感器数据递送到目的地ID”。

注意到，接收节点设备也可以是例如请求传感器数据的网关设备。

为了进一步防止应用数据在网络中的传播，根据本公开，当至少一个时间戳指示比设置的时间阈值更早的时间并且接收节点设备重复的相同应用数据的重复计数超过设置的重复阈值时——即判定框58“

和/或

”的结果为“是”，接收节点也不转发应用数据。

例如，如果节点可以从网络中的邻居节点接收到多于五个重复的应用数据报告，则重复阈值可以被设置在值五处。接收节点将不会转发应用数据，因为以这样的量，有效地假设该应用数据在网络中被充分广播。利用上面的措施，预计应用数据在一定范围内广播，并且将不会在网络中引起数据风暴。

在本公开的进一步扩展中，在父/子环境中，从其ZED子传感器以单播接收报告的父可以选择将数据作为链路状态命令消息或帧转发，或者子可以将其搭载在一些其他通信上给父，并且然后父可以组合那些应用数据并通过链路状态命令分组将其发送出去。

除了通过链路状态命令消息递送应用数据之外，不需要严格延迟的其他多跳控制命令也可以利用根据本公开的链路状态命令消息来传输信息。

图10示意性地图示了根据本公开的节点设备的实施例的电路图。节点设备60包括收发器Tx/Rx模块61，其被布置用于在通信互连的网络节点设备的网络中与网关和/或其他节点设备（包括中继节点设备）进行消息或数据分组的无线62或有线63交换。收发器61可以被配置为以广播和单播操作模式中的一种或两种，根据上面参考图1提及的任何数据通信技术和协议进行操作。

节点设备60进一步包括至少一个数据处理器或控制器65，以及用于存储计算机程序代码指令的除其他之外的至少一个数据储存库或存储装置或存储器66，当该计算机程序代码指令被加载并运行到一个或多个处理器或控制器65上时，将节点设备60配置为根据本公开进行操作，用于在由节点设备周期性交换的消息中交换应用数据，诸如在Zigbee使能的网络环境中的链路状态命令消息或帧。

关于传感器ID、最大节点跳数、时间戳数据、重复计数和相应阈值、重复率以及节点设备的根据本公开的其他属性的参数和信息可以存储67在储存库66中，或者存储67在对于至少一个处理器或控制器65可访问的单独存储器或存储装置中。该至少一个处理器或控制器65经由网关设备40的内部数据通信总线48与收发器61和该至少一个储存库或存储装置66通信地交互并控制它们。

节点设备60可以是到电气或电子设备（诸如照明设备70）的部分或操作性地连接64到该电气或电子设备，该电气或电子设备包括照明模块71、优选地是LED照明模块，其操作例如可以由节点设备60从网络网关或通过网络网关控制，或者由远程控制设备控制。如上面所提及的，根据本公开，代替照明设备或除了照明设备之外，节点设备可以控制操作性地连接在网络中的若干其他电气或电子设备。

本领域技术人员将领会，根据本公开的解决方案适用在包括多个节点设备和网关设备——不限于图1的示例中所示的节点数量——的通信网络中。此外，在不脱离本公开的情况下，可以不同于所呈现的示例来选择标志或参数以及决策准则等的值。

从对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的公开内容时可以理解和实现对所公开的示例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或收发器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以存储/分布在与硬件一起或作为硬件的一部分供应的合适介质（诸如光存储介质或固态介质）上，但是也可以以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何参考标记不应当被解释为限制其范围。

Claims (15)

1. 一种由通信互连的节点设备的网络（1）中的节点设备（3 - 8）交换应用数据的方法（40；50），所述节点设备周期性地在所述网络中交换操作消息（20），所述方法包括由所述节点设备通过将所述应用数据附加到所述周期性交换的操作消息（20）来交换所述网络中的所述应用数据，其中所述应用数据是传感器相关数据，并且所述操作消息是网状通信使能的网络中的链路状态命令消息（20）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述周期性交换的操作消息是节点设备状态消息。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述应用数据是时间不敏感的数据。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从操作性地连接到网络中的节点设备的传感器（12 - 16）接收所述传感器相关数据。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述链路状态命令消息包括命令选项字段（21）、链路状态列表字段（22）和网络命令有效载荷字段（23），其中所述命令选项字段（21）包括当应用数据被附加到所述链路状态命令消息（20）时设置的应用数据标志（24）。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当设置所述应用数据标志时，所述命令选项字段（21）包括应用数据选项（25），所述链路状态列表字段（22）包括应用数据列表（26），并且所述网络命令有效载荷字段包括要交换的所述应用数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述应用数据选项（25）包括应用数据条目数量（27），并且所述网络命令有效载荷字段包括应用数据源ID（28）、应用数据目的地ID（29）、应用数据类型和控制信息（30）、要交换的所述应用数据（31）和时间戳数据（32）。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述应用数据类型和控制信息（30）包括应用数据请求/报告标志（33）、最大节点跳数（34）和应用数据类型指示（35）。

9.根据权利要求8所述的方法（40），其中，当所述网络中的节点设备接收到与指示应用数据请求（41）的应用数据相关的链路状态命令消息并且所述应用数据源ID与分配给所述接收节点设备（42）的应用数据源ID确实匹配时，所述接收节点设备准备并转发链路状态命令消息（47）中所请求的应用数据。

10.根据权利要求8所述的方法（40），其中，当所述网络中的节点设备接收到与指示应用数据请求（41）的应用数据相关的链路状态命令消息，并且所述应用数据源ID与分配给所述接收节点设备（42）的应用数据源ID不匹配时，如果所述最大节点跳数不等于零（43）并且在所述最大节点跳数减少一（45）之后，则所述应用数据将由所述接收节点设备在链路状态命令消息（46）中重复。

11.根据权利要求8、9或10中任一项所述的方法（50），其中，当所述网络中的节点设备接收到与指示应用数据报告（51）的应用数据相关的链路状态命令消息，并且所述应用数据目的地ID与分配给所述接收节点设备（52）的应用数据目的地ID不匹配时，如果所述最大节点跳数不等于零（53）并且在所述最大节点跳数减少一（58）之后，所述应用数据将由所述接收节点在链路状态命令消息（56）中重复。

12.根据权利要求9、10或11所述的方法（50），其中，当以下各项中至少一项时，所述应用数据不被接收节点（54）转发：时间戳指示比设置的时间阈值（58）更早的时间；和所述接收节点设备重复的相同应用数据的重复计数超过设置的重复阈值（58）。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述网络节点设备作为通信连接到所述网络中的所述节点设备的网关设备（2）来操作。

14.一种节点设备（60），特别是照明设备（70），被布置用于根据前述权利要求中任一项进行操作。

15. 一种存储计算机程序代码指令的计算机可读存储介质（66），当所述计算机程序代码指令被加载到一个或多个处理器（65）上时，引起所述一个或多个处理器执行根据权利要求1 - 13中任一项所述的方法。

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