CN113133127B - 一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，所述无线自组网链路包括网关和若干个节点，所述节点分为未入网节点和已入网的路由节点，所述方法包括：S1.网关和节点上电后，网关立即主动发送嗅探回复消息；S2.未入网节点随机等待一段时间k后，则每隔固定的时间间隔t，发送一次嗅探消息；S3.路由节点接收到嗅探消息后，判断自身m秒是否接收到网关发送的嗅探回复消息；若是，不进行嗅探消息的响应；若否，立即发送嗅探回复消息；S4.未入网节点根据收到的嗅探回复消息，从发送嗅探回复消息的目标节点中，选择一个最优的目标节点，随机延时后进行入网。本发明有效降低了信道争抢，实现了节点的有序通信和有序入网，有助于节省组网时间。

Description

一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法
技术领域
本发明涉及自组网技术，特别是涉及一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法。
背景技术
随着城市亮化工程及道路建设的推进，我国路灯发展日益普及，路灯系统采用服务器，网关、节点（路由节点和未入网节点，在路灯系统中体现为路灯控制器）的通信架构。一台服务器可以带上万台网关，一台网关可以带上千个节点（包含路由节点）；在研发过程中发现，通过网关将200个节点组网，需要30多分钟。而且新节点加入已经组网的网络，入网速度也不佳，这就对路灯的快速入网和整体工作带来了诸多不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，有效降低了信道争抢，实现了节点的有序通信和有序入网，有助于节省组网时间。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，所述无线自组网链路包括网关和若干个节点，所述节点分为未入网节点和已入网的路由节点，所述方法包括：
S1.网关和节点上电后，网关立即主动发送嗅探回复消息；
S2.未入网节点随机等待一段时间k后，则每隔固定的时间间隔t，发送一次嗅探消息；
S3.路由节点接收到嗅探消息后，判断自身m秒是否接收到网关发送的嗅探回复消息；
若是，不进行嗅探消息的响应；
若否，立即发送嗅探回复消息；
S4.未入网节点根据收到的嗅探回复消息，从发送嗅探回复消息的目标节点中，选择一个最优的目标节点，随机延时后进行入网；
若入网成功，则该节点成为路由节点，并停止发送嗅探信息；
若入网被拒，则继续按照固定的时间间隔t继续发送嗅探消息。
优选地，所述嗅探消息是指未入网节点为了入网主动发送的消息；所述时间k为100ms~800ms之间的随机时间，且为100ms的整数倍，所述固定时间t为100ms，m的取值1~3s。
优选地，所述未入网节点在接收到嗅探回复消息后，停止嗅探消息的发送；只有在入网被拒时才恢复嗅探消息的发送。所述未入网节点在接收到其他未入网节点的嗅探消息时，随机延长自身下一次发送嗅探消息的时间间隔，延长后的时间间隔为t+Δt，其中Δt表示延长的时间，Δt的取值范围为100ms到2000ms之间，且为100ms的整数倍。所述嗅探回复消息能够被所有未入网节点接收，包含当前节点子节点个数和当前节点深度的深度；若发送嗅探回复消息的节点为网关，则深度为0。
优选地，在任一路由节点在接收到嗅探消息时，若接收到其他路由节点的嗅探回复消息时，则判断是否优于自己入网；
若是，则不发送嗅探回复消息；
若否，则发送嗅探回复消息；
其他路由节点优于自己入网，是指其他路由节点的节点深度小于自身；
优选地，所述目标节点包括网关和路由节点；
所述最优目标节点的选择方式如下：
若存在子节点数小于5的目标节点，选择从子节点数小于5的目标节点中选择深度最小目标节点作为最优目标节点；
若不存在子节点数小于5的目标节点，则从所有目标节点中，选择子节点数最小的目标节点作为最优目标节点。
优选地，所述路由节点在断网重连后，成为未入网节点，按照步骤S2~S4进行重新入网；在所有节点入网成功后，若网关发送了组网锁定指令，则所有节点保存当前入网信息，在重启或离线后，按照保存的入网信息直接入网。
本发明的有益效果是：本发明首先在未入网节点上电后随机等待一段时间后，每隔固定的时间间隔t，发送一次嗅探消息，并且在接收到其他未入网节点的嗅探消息时，随机延长自身下一次发送嗅探消息的时间间隔，并且嗅探回复消息能够被所有未入网节点所接收，在接收到嗅探回复消息后，未入网节点会停止嗅探消息的发送，故在组网过程中能够有效降低信道争抢，并且实现了节点的有序通信和有序入网，有助于节省组网时间。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，所述无线自组网链路包括网关和若干个节点，所述节点分为未入网节点和已入网的路由节点，其特征在于：所述方法包括：
S1.网关和节点上电后，网关立即主动发送嗅探回复消息；
S2.未入网节点随机等待一段时间k后，则每隔固定的时间间隔t，发送一次嗅探消息；
S3.路由节点接收到嗅探消息后，判断自身m秒是否接收到网关发送的嗅探回复消息；
若是，不进行嗅探消息的响应；
若否，立即发送嗅探回复消息；
S4.未入网节点根据收到的嗅探回复消息，从发送嗅探回复消息的目标节点中，选择一个最优的目标节点，随机延时后进行入网；
若入网成功，则该节点成为路由节点，并停止发送嗅探信息；
若入网被拒，则继续按照固定的时间间隔t继续发送嗅探消息。
在本申请的实施例中，所述嗅探消息是指未入网节点为了入网主动发送的消息；所述时间k为100ms~800ms之间的随机时间，且为100ms的整数倍，所述固定时间t为100ms，m的取值1~3s。
在本申请的实施例中，所述未入网节点在接收到嗅探回复消息后，停止嗅探消息的发送；只有在入网被拒时才恢复嗅探消息的发送。所述未入网节点在接收到其他未入网节点的嗅探消息时，随机延长自身下一次发送嗅探消息的时间间隔，延长后的时间间隔为t+Δt，其中Δt表示延长的时间，Δt的取值范围为100ms到2000ms之间，且为100ms的整数倍。所述嗅探回复消息能够被所有未入网节点接收，包含当前节点子节点个数和当前节点深度的深度；若发送嗅探回复消息的节点为网关，则深度为1；
在上述实施例中，网关默认节点深度为0，网关下的路由节点为深度为1，再下一级的路由节点为2，依次类推；从数值上看节点深度等于该节点到网关所经过的路由节点数目加1。
在本申请的实施例中，在任一路由节点在接收到嗅探消息时，若接收到其他路由节点的嗅探回复消息时，则判断是否优于自己入网；
若是，则不发送嗅探回复消息；
若否，则发送嗅探回复消息；
其他路由节点优于自己入网，是指其他路由节点的节点深度小于自身。
在本申请的实施例中，所述目标节点包括网关和路由节点；
所述最优目标节点的选择方式如下：
若存在子节点数小于5的目标节点，选择从子节点数小于5的目标节点中选择深度最小目标节点作为最优目标节点；
若不存在子节点数小于5的目标节点，则从所有目标节点中，选择子节点数最小的目标节点作为最优目标节点。
在本申请的实施例中，所述路由节点在断网重连后，成为未入网节点，按照步骤S2~S4进行重新入网；在所有节点入网成功后，若网关发送了组网锁定指令，则所有节点保存当前入网信息，在重启或离线后，按照保存的入网信息直接入网。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，所述无线自组网链路包括网关和若干个节点，所述节点分为未入网节点和已入网的路由节点，其特征在于：所述方法包括：
S1.网关和节点上电后，网关立即主动发送嗅探回复消息；
S2.未入网节点随机等待一段时间k后，则每隔固定的时间间隔t，发送一次嗅探消息；所述未入网节点在接收到其他未入网节点的嗅探消息时，随机延长自身下一次发送嗅探消息的时间间隔；
S3.路由节点接收到嗅探消息后，判断自身m秒是否接收到网关发送的嗅探回复消息；
若是，不进行嗅探消息的响应；
若否，立即发送嗅探回复消息；
所述嗅探回复消息能够被所有未入网节点接收；
S4.未入网节点根据收到的嗅探回复消息，从发送嗅探回复消息的目标节点中，选择一个最优的目标节点，随机延时后进行入网；
若入网成功，则该节点成为路由节点，并停止发送嗅探信息；
若入网被拒，则继续按照固定的时间间隔t继续发送嗅探消息。
2.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：所述嗅探消息是指未入网节点为了入网主动发送的消息。
3.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：所述时间k为100ms~800ms之间的随机时间，且为100ms的整数倍，所述固定时间t为100ms，m的取值1~3s。
4.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：所述未入网节点在接收到嗅探回复消息后，停止嗅探消息的发送；只有在入网被拒时才恢复嗅探消息的发送。
5.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：所述未入网节点在接收到其他未入网节点的嗅探消息时，随机延长自身下一次发送嗅探消息的时间间隔，延长后的时间间隔为t+Δt，其中Δt表示延长的时间，Δt的取值范围为100ms到2000ms之间，且为100ms的整数倍。
6.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：所述嗅探回复消息能够被所有未入网节点接收，包含当前节点子节点个数和当前节点深度的深度；若发送嗅探回复消息的节点为网关，则深度为0。
7.根据权利要求6所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：在任一路由节点在接收到嗅探消息时，若接收到其他路由节点的嗅探回复消息时，则判断是否优于自己入网；
若是，则不发送嗅探回复消息；
若否，则发送嗅探回复消息；
其他路由节点优于自己入网，是指其他路由节点的节点深度小于自身。
8.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：
所述目标节点包括网关和路由节点；
所述最优目标节点的选择方式如下：
若存在子节点数小于5的目标节点，选择从子节点数小于5的目标节点中选择深度最小目标节点作为最优目标节点；
若不存在子节点数小于5的目标节点，则从所有目标节点中，选择子节点数最小的目标节点作为最优目标节点。
9.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：所述路由节点在断网重连后，成为未入网节点，按照步骤S2~S4进行重新入网。
10.根据权利要求1所述的一种基于随机嗅探的无线自组网链路快速入网方法，其特征在于：在所有节点入网成功后，若网关发送了组网锁定指令，则所有节点保存当前入网信息，在重启或离线后，按照保存的入网信息直接入网。
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