CN113179509A - 基于WiFi的自组网方法、装置、存储介质及无线节点 - Google Patents

基于WiFi的自组网方法、装置、存储介质及无线节点 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种基于WiFi的自组网方法、装置、存储介质及无线节点，属于无线通信领域。所述方法包括：在第一节点搜索子节点时，所述第一节点广播信标帧；所述第一节点接收所述第二节点响应于所述信标帧发送的连接认证请求；所述第一节点获取网络拓扑参数；其中，所述网络拓扑参数包括所述第一节点的子节点数量和所述第一节点与根节点之间的深度；在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，所述第一节点与所述第二节点建立WiFi连接以使所述第二节点作为所述第一节点的子节点，可以根据不同的应用场景灵活的调整通信网络的拓扑结构。

Description

基于WiFi的自组网方法、装置、存储介质及无线节点
技术领域
本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于WiFi的自组网方法、装置、存储介质及无线节点。
背景技术
自组网是由多个具有无线收发功能的节点组成的一个临时性多跳自治系统，它不依赖于预设的基础设施，具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，在军事方面和民事方面和民用方面都具有广阔的应用前景。如何基于WiFi通信方式进行自组网以得到稳定可靠的树形通信网络是目前研究的热点。
发明内容
本申请实施例提供了的基于WiFi的自组网方法、装置、存储介质及无线节点，可以解决相关技术中的组网方式灵活性较差的问题。所述技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种基于WiFi的自组网方法，所述方法包括：
在第一节点搜索子节点时，所述第一节点广播信标帧；
所述第一节点接收所述第二节点响应于所述信标帧发送的连接认证请求；
所述第一节点获取网络拓扑参数；其中，所述网络拓扑参数包括所述第一节点的子节点数量和所述第一节点与根节点之间的深度；
在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，所述第一节点与所述第二节点建立WiFi连接以使所述第二节点作为所述第一节点的子节点。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于WiFi的自组网方法，包括：
获取第n-1个组网约束参数；其中，n≥2且n为整数；
根据所述第n个组网约束参数确定第n个组网约束参数；其中，所述第n个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n)和最大子节点级数LEVEL_max(n)中的一种或多种；RSSI_min(n)＞RSSI_min(n-1)，CHILD_max(n)＜CHILD_max(n-1)，LEVEL_max(n)＜LEVEL_max(n-1)；
基于所述第n个组网约束参数进行组网得到树形通信网络；
统计第n次组网得到的树形通信网络包含的总节点数量S(n)，以及断开该树形通信网络中各个节点之间的所有连接；
若所述总节点数量S(n)小于数量阈值Sth，使用第n-1次组网约束参数进行组网得到目标树形通信网络。
第三方面，本申请实施例提供了一种基于WiFi的自组网装置，所述自组网装置应用于第一节点，所述自组网装置包括：
收发单元，用于在第一节点搜索子节点时，所述第一节点广播信标帧；
所述收发单元，还用于接收所述第二节点响应于所述信标帧发送的连接认证请求；
处理单元，用于获取网络拓扑参数；其中，所述网络拓扑参数包括所述第一节点的子节点数量和所述第一节点与根节点之间的深度；
所述处理单元，还用于用于在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，与所述第二节点建立WiFi连接以使所述第二节点作为所述第一节点的子节点。
第四方面，本申请实施例提供了一种基于WiFi的自组网装置，包括：
获取单元，用于获取第n-1个组网约束参数；其中，n≥2且n为整数；
确定单元，用于根据所述第n个组网约束参数确定第n个组网约束参数；其中，所述第n个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n)和最大子节点级数量LEVEL_max(n)中的一种或多种；RSSI_min(n)＞RSSI_min(n-1)，CHILD_max(n)＜CHILD_max(n-1)，LEVEL_max(n)＜LEVEL_max(n-1)；
组网单元，用于基于所述第n个组网约束参数进行组网得到树形通信网络；
统计单元，用于统计第n次组网得到的树形通信网络包含的总节点数量S(n)，以及断开该树形通信网络中各个节点之间的所有连接；
所述组网单元，还用于若所述总节点数量s(n)小于数量阈值Sth，使用第n-1次组网约束参数进行组网得到目标树形通信网络。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
第六方面，本申请实施例提供一种无线节点，可包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
第一节点在搜索子节点时，以广播的方式发送信标帧，在接收到第二节点发送的连接认证请求后，基于第一节点的网络拓扑参数和预设的组网预设参数进行对比的方式来控制第二节点的接入，实现控制组网得到的树形通信网络的拓扑结构以符合应用场景的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的无线通信系统的架构图；
图2是本申请实施例提供的一种基于WiFi的自组网方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种基于WiFi的自组网方法的另一流程示意图；
图4～图8是本申请实施例提供的组网得到的树形通信网络的拓扑示意图；
图9是本申请提供的一种基于WiFi的自组网装置的结构示意图；
图10是本申请提供的一种基于WiFi的自组网装置的结构示意图；
图11是本申请提供的一种无线节点的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
参见图1，图1为本申请的无线通信系统的网络架构图，无线通信系统包括：
路由器(router)、接入点(access point，简称AP)和多个站点(station，简称STA)，路由器作为AP和互联网(Internet)之间的网关。AP和附近的多个STA组成树形通信网络，树形通信网络中包括两种的节点：父节点和子节点。AP为树形通信网络的根节点，根节点为特殊的父节点，根节点只有子节点，树形通信网络具有至少一个层，各个层中的节点根据与AP节点的距离远近分别为一级子节点、二级子节点、三级子节点…。位于最后一层的节点只有父节点，该节点又称为叶子节点；除了第1层和最后1层的节点，既是下层节点的父节点，又是上层节点的子节点。
在相关技术中，AP和附近的多个STA组成树形通信网络的过程包括：参见图1所示，AP广播信标(beacon)帧，AP以广播的方式发送的信标帧的RSSI(Received SignalStrength Indicator，接收信号强度指示)随着距离的增加而下降，因此AP的信号覆盖范围是有限的，接收来自AP的信标帧的STA向AP发送连接验证请求，成功与AP建立WiFi连接的STA称为AP的一级子节点，AP记录一级子节点的节点数量；各个一级子节点以广播的方式发送信标帧，每个未建立WiFi连接的STA接收来自多个一级子节点的信标帧，然后根据信标帧的RSSI从强到弱的顺序尝试建立WIFI连接，成功建立WiFi连接的STA作为AP的二级子节点，一级子节点记录二级子节点的数量并上报至AP；二级子节点以广播的方式发送信标帧，每个未建立WiFi连接的STA接收来自多个二级子节点的信标帧，然后根据信标帧的RSSI从强到弱的顺序依次尝试与二级子节点建立WiFi连接，成功与二级子节点建立WiFi连接的节点为AP的三级子节点，二级子节点记录三级子节点的数量并上报给AP。依此类推，重复执行上述的组网过程，直到树形通信网络中不再新增节点，AP统计树形通信网络的节点数量和子节点级数(即树形通信网络的层数减1)。
本申请实施例提供一种基于WiFi的自组网方法，所述基于WiFi的自组网方法可以应用于无线节点，本申请的无线节点可以为站点、接入点或中继节点(具有站点和接入点功能)。所述无线节点可以是路由器、中继放大器、智能手机、平板电脑、游戏设备、AR(Augmented Reality，增强现实)设备、汽车、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本、桌面计算设备、可穿戴设备诸如电子手表、电子眼镜、电子头盔、电子手链、电子项链、电子衣物等设备。
下面将结合附图2-附图3，对本申请实施例提供的基于WiFi的自组网方法进行详细介绍。其中，本申请实施例中的执行基于WiFi的自组网方法的装置可以是图1中所示的无线节点。
请参见图2，为本申请实施例提供了一种基于WiFi的自组网方法的流程示意图。如图2所示，本申请实施例的所述方法可以包括以下步骤：
S201、在第一节点搜索子节点时，第一节点广播信标帧。
其中，第一节点为AP时或第一节点和AP之间的深度小于最大子节点级数时，确定第一节点需要搜索子节点，第一节点通过广播的方式发送信标帧，信标帧中携带第一节点的地址，该地址可以为MAC地址或IP地址等。第一节点的信号覆盖范围内的其他节点均可以检测到该信标帧。
S202、第一节点接收第二节点响应于信标帧发送的连接认证请求。
其中，第二节点为第一节点的信号覆盖范围内一个节点，第二节点检测到第一节点广播的信标帧后，向第一节点发送连接认证请求，连接认证请求用于请求与第一节点建立WiFi连接，以作为第一节点的子节点。
S203、第一节点获取网络拓扑参数。
其中，网络拓扑参数包括第一节点的子节点数量和第一节点与根节点之间的深度，第一节点的子节点数量表示第一节点当前挂接的子节点的数量，第一节点与根节点之间的深度表示第一节点与AP之间的距离。第一节点可以从根节点(AP)获取第一节点当前的网络拓扑参数，或第一节点本地记录有当前的网络拓扑参数。
S204、在网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，第一节点与第二节点建立WiFi连接以使第二节点作为第一节点的子节点。
其中，第一节点预存储或预配置有组网约束参数，组网约束参数和网络拓扑参数包含的参数类型相同，第一节点在判定网络拓扑参数和预设的组网预设参数相匹配时，允许第二节点与第一节点建立WiFi建立，即允许第二节点挂接到第一节点上成为第一节点的一个子节点；在第一节点的网络拓扑参数和预设的组网约束参数不匹配时，拒绝第二节点与第一节点建立WiFi连接，第一节点可以向第二节点发送拒绝连接响应，以指示不允许第二节点挂接到第一节点上，第二节点可以继续向其他节点发送连接认证请求。
在一种可能的实施方式中，网络拓扑参数和预设的组网约束参数匹配，包括：
第一节点的子节点数量小于预设的最大子节点数量；和/或
第一节点与根节点之间的深度小于预设的最大子节点级数。
其中，第一节点确定第一子节点的数量小于预设的最大子节点数量时；和/或第一节点与根节点之间的深度小于预设的最大子节点级数时，确定满足预设的组网约束参数。本申请通过对子节点数量约束，避免父节点关联过多的子节点造成负载和功耗过大的问题，从而可以根据父节点的处理能力控制父节点上挂接的子节点的数量，以保证父节点正常工作和降低功耗；另外，本申请通过对第一节点到根节点之间的距离的约束，避免第一节点到根节点之间的距离过大导致传输时延大和传输速率低的问题，从而可以根据传输质量的要求距离的大小，保证树形通信网络的通信质量。
举例来说，预设的最大子节点数量为6，预设的最大子节点级数为4，即第一节点的子节点数量必须小于或等于6，第一节点到根节点之间的深度小于或等于4，即整个树形通信网络的层数小于或等于4。第一节点在接收到第二节点的连接认证请求后，获取到第一节点的子节点数量为5，第一节点到根节点之间的距离为3，那么符合预设的组网约束参数，第一节点允许第二节点进行挂接称为第一节点的子节点。
在一种或多种可能的实施例中，还包括：
在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数不匹配时，拒绝所述第二节点挂接到所述第一节点。
其中，在网络拓扑参数和预设的组网约束参数不匹配时，第一节点可以向第二节点发送拒绝连接响应，第二节点接收到拒绝连接响应后确定无法与第一节点建立WiFi连接，第二节点可以继续向其他节点发送连接认证请求，以请求建立WiFi连接。
在一种或多种可能的实施例中，还包括：
在所述第一节点搜索父节点时，第一节点接收来自至少一个候选节点的信标帧；
测量各个候选节点的信标帧的RSSI；
从至少一个候选节点中筛选出大于预设的最小RSSI的候选节点；
根据RSSI从强到弱的顺序依次向各个筛选到的候选节点发送连接认证请求；
第一节点挂接到允许建立WiFi连接的候选节点上以作为该候选节点的子节点。
其中，第一节点未建立WiFi建立时，确定第一节点需要搜索父节点，第一节点的信号覆盖范围内可能存在至少一个候选节点，各个候选节点会周期性的向外广播信标帧，第一节点接收到各个候选节点发送的信标帧，第一节点测量接收到的各个信标帧的RSSI，RSSI和距离具有负相关行，第一节点预存储或预配置有最小RSSI，从接收到的多个RSSI中筛选出大于最小RSSI的候选节点，然后对筛选得到的候选节点根据RSSI从强到弱的顺序进行排序，第一节点依次向各个候选节点发送连接认证请求，各个候选节点会根据S201～S204的方法判断是否允许第一节点的接入，第一节点接收到某个候选节点的允许连接响应后，挂接到该候选节点上作为该候选节点的子节点，第一节点停止发送连接认证请求，容易理解，第一节点仅从多个候选节点中选择一个作为其子节点。可选的，最小RSSI与第一节点有关，不同的节点具有不同的发射功率，因此不同的节点可以设置不同的最小RSSI。
举例来说：第一节点接收来自4个候选节点的信标帧，测量得到的4个候选节点的信标帧的RSSI分别为：(STA1，-10dBm)、(STA2，-15dBm)、(STA3，-16dBm)、(STA4，-20dBm)，第一节点预设的最小RSSI为-18dBm，那么从上述4个候选节点中筛选出大于-18dBm的候选节点为：STA1、STA2、STA3，根据筛选出的候选节点各自的RSSI的强弱关系：STA1＞STA2＞STA3，那么第一节点首先向STA1发送连接认证请求，STA1允许第一节点接入时，第一节点作为STA1的子节点，然后第一节点停止搜索父节点的过程。
在一个或多个可能的实施例中，网络拓扑参数包含的参数类型和预设的组网约束参数包含的参数类型相同，且参数类型与应用场景有关，不同的应用场景中组网约束参数可能包含不同的参数类型。
例如：在物联网场景，各个节点可使用802.11AH协议组网，节点(智能水表、智能电表等)对时延和带宽不敏感，组网约束参数可以仅包含最小RSSI，不对其他参数进行进行约束，这样可以组成信号稳定的无线抄表系统。
又例如：在视频监控场景，各个无线摄像头可使用WiFi4/5/6协议组网，组网约束参数可包含最小RSSI、最大子节点数量和最大子节点级数，这样组成的无线监控系统可以在信号质量、网络延迟和带宽吞吐量取得较好的侧重和平衡。
进一步的，预设的组网约束参数的参数值与第一节点的标识有关，即不同的节点对应的组网约束参数的参数值可以不同，这样可以根据节点的硬件能力和软件能力灵活的配置组网约束参数的参数值。
实施本申请的实施例，第一节点在搜索子节点时，以广播的方式发送信标帧，在接收到第二节点发送的连接认证请求后，基于第一节点的网络拓扑参数和预设的组网预设参数进行对比的方式来控制第二节点的接入，实现控制组网得到的树形通信网络的拓扑结构以符合应用场景的需求。
参见图3，为本申请实施例提供的一种基于WiFi的自组网方法的另一流程示意图，在本申请实施例中，所述方法包括：
S301、获取第n-1个组网约束参数。
其中，n为大于或等于2，且n为整数，第n个组网约束参数用于进行组网得到树形通信网络，第n-1个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n-1)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n-1)和最大子节点级数LEVEL_max(n-1)，最小信号强度指示用于在搜索父节点时，检测到的RSSI的最小值，即仅向RSSI大于最小信号强度指示的节点发送连接认证请求；最大子节点数量用于限制父节点上挂接的子节点的最大数量；最大子节点级数用于限制树形通信网络的最大级数，即最大层数。
S302、根据第n个组网约束参数确定第n个组网约束参数。
其中，所述第n个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n)和最大子节点级数LEVEL_max(n)中的一种或多种；RSSI_min(n)＞RSSI_min(n-1)，CHILD_max(n)＜CHILD_max(n-1)，LEVEL_max(n)＜LEVEL_max(n-1)。对于最大子节点数量和最大子节点级数来说，可以1为步长逐渐减小。
例如：组网约束参数包括最大子节点数量和最大子节点级数，CHILD_max(2)＝6，LEVEL_max(2)＝5；CHILD_max(3)＝5，LEVEL_max(3)＝4，由此可知，当前组网的限制条件比上一次组网的限制条件更为严格，那么可能会过滤一定数量的节点，从而当前组网得到的树形通信网络的总节点数量少于上一次组网得到的树形通信网络的总节点数量。
S303、基于第n个组网约束参数进行第n次组网得到树形通信网络。
其中，组网的过程可参照图2的实施例，在组网约束参数包含最小RSSI时，约束子节点接入RSSI大于该最小RSSI的父节点；在组网约束参数包含最大子节点数量和最大子节点级数时，约束父节点的子节点数量小于或等于该最大子节点数量，以及树形通信网络的层数小于或等于该最大子节点级数。
S304、统计第n次组网得到的树形通信网络包含的总节点数量S(n)，以及断开该树形通信网络的所有连接。
S305、判断总节点数量S(n)是否小于数量阈值Sth。
其中，数据阈值Sth为自组网装置预存储或预配置的，可选的，数据阈值Sth＝S(1)，即首次采用相关技术中的组网方式得到的树形通信网络包含的总节点数量。
S306、使用第n-1个组网约束参数进行组网。
其中，利用第n-1个组网约束参数重新进行组网得到最终的树形通信网络。
下面就几个具体的实施例对本申请的WiFi的自组网方法的过程进行说明：
参见图4-图8，为本申请实施例提供的一种树形通信网络的结构示意图，图4的树形通信网络是采用相关技术中的组网方式得到的，未限制RSSI_min(1)，即RSSI_min(1)等于临界强度RSSI1，也未限制各个节点的最大子节点数量和最大子节点级数，即CHILD_max(1)＝+∞，LEVEL_max(1)＝+∞，然后利用上述的组网约束参数进行第1次组网得到的树形通信网络，在该树形通信网络中，总节点数S1＝16，子节点级数为3。AP的一级子节点包含：STA1/STA2/STA3/STA4/STA5/STA6，二级子节点包含：STA7/STA8/STA9/STA10/STA11/STA12/STA13/STA14/STA15，三级子节点包含：STA16。图4中的STA5/STA6位于可接收AP的信标帧的边缘，此时勉强加入到一级子节点，可能因信号质量不佳、导致重传增多、速率下降、连接不稳定等问题。
参见图5，设置组网约束参数为：RSSI_min(2)＞RSSI_min(1)，CHILD_max(2)＝+∞，LEVEL_max(2)＝+∞，然后利用上述的组网约束参数进行第2次组网得到图5的树形通信网络。在图5的树形通信网络中，总节点数量为16，子节点级数为3。AP的一级子节点包含：STA1/STA2/STA3/STA4，二级子节点包含：STA6/STA8/STA9/STA10/STA11/STA12/STA13/STA5/STA14/STA15，三级子节点包含：STA7/STA16。根据和图4的网络相比可知，STA5/STA6由一级子节点变为二级子节点，STA7由二级子节点变为三级子节点。
参见图6，限制组网约束参数为：RSSI_min(3)在一个更稳定接收的强度RSSI_min(3)>RSSI1，LEVEL_max(3)＝6，CHILD_max(3)＝4(组网方式1)，根据上述的组网约束参数得到图6的树形通信网络。AP收集图6的树形通信网络的总节点数＝16，子节点级数为3；一级子节点包含：STA1/STA2/STA3/STA4；二级子节点包含：STA6/STA8/STA9/STA10/STA11/STA12/STA13/STA5/STA14/STA15；三级子节点包含：STA7/STA16。其中，与图5的网络对比，STA12因为STA2已连接STA8/STA9/STA10/STA11达到CHILD_max(3)上限而只能连接RSSI次强的STA3作为其父节点。
参见图7，组网约束参数和图6相同，使用相同组网约束参数进行组网可能得到不同结构的树形通信网络，图7的树形通信网络中，总节点数为16，子节点级数为3。一级子节点包含：STA1/STA2/STA3/STA4，二级子节点：STA6，STA8/STA9/STA11/STA12/STA13/STA5/STA14/STA15，三级子节点：STA7/A10/STA16。与图5的网络对比，,STA10因为STA2已连接STA8/STA9/STA11/STA12达到CHILD_max上限，且接收到STA3信标帧的RSSI强度小于RSSI_min(1)，所以只能作为三级子节点连接到RSSI最强的STA11。
参见图8，限制一级子节点和二级子节点的RSSI_min在一个更稳定接收的强度RSSI2(RSSI2>RSSI1)，如果组网后有新增节点如STA17，如果不重新搜索，则弱化低级子节点的限制可以尽量把外围节点搜索进网络，如可以限制三级子节点RSSI_min在一个较弱强度RSSI3(RSSI2>RSSI3>RSSI1)，LEVEL_max＝6，CHILD_max＝4(组网方式2)。根据上述的约束条件组网得到的树形通信网络中，总节点数量为17,，子节点级数为3。
一级子节点：STA1/STA2/STA3/STA4；
二级子节点：STA6，STA8/STA9/STA11/STA12，STA13，STA5/STA14/STA15
三级子节点：STA7，STA10，STA16，STA17
其中，STA17因为对三级子节点RSSI_min单独设置而可被搜索到。
根据本申请的实施例，本申请在组网过程中，利用组网约束条件对网络的拓扑结构进行约束，当前的组网约束条件比上次的组网约束条件更严格，直到根据当前的组网约束条件得到的网络的总节点数量少于某个数据阈值时，使用上一次的组网约束条件重新组网得到最终的网络，这样可以根据不同的应用场景得到稳定可靠的通信网络。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参见图9，其示出了本申请一个示例性实施例提供的基于WiFi的自组网装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为无线节点的全部或一部分。基于WiFi的自组网装置9(以下简称装置9)包括收发单元901和处理单元902。
收发单元901，用于在第一节点搜索子节点时，所述第一节点广播信标帧；
所述收发单元901，还用于接收所述第二节点响应于所述信标帧发送的连接认证请求；
处理单元902，用于获取网络拓扑参数；其中，所述网络拓扑参数包括所述第一节点的子节点数量和所述第一节点与根节点之间的深度；
所述处理单元902，还用于用于在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，与所述第二节点建立WiFi连接以使所述第二节点作为所述第一节点的子节点。
在一个或多个可能的实施例中，所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配，包括：
所述第一节点的子节点数量小于预设的最大子节点数量；和/或
所述第一节点与根节点之间的深度小于预设的最大子节点级数。
在一个或多个可能的实施例中，处理单元902还用于：
在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数不匹配时，拒绝所述第二节点挂接到所述第一节点。
在一个或多个可能的实施例中，处理单元902还用于：
在所述第一节点搜索父节点时，所述第一节点接收来自至少一个候选节点的信标帧；
测量各个候选节点的信标帧的RSSI接收信号强度指示；
从所述至少一个候选节点中筛选出大于预设的最小RSSI的候选节点；
根据RSSI从强到弱的顺序依次向各个筛选到的候选节点发送连接认证请求；
所述第一节点挂接到允许建立WiFi连接的候选节点上以作为该候选节点的子节点。
在一个或多个可能的实施例中，所述预设的组网约束参数的参数值与所述第一节点的标识有关。
需要说明的是，上述实施例提供的装置9在执行基于WiFi的自组网方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于WiFi的自组网装置与基于WiFi的自组网方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
请参见图10，其示出了本申请一个示例性实施例提供的基于WiFi的自组网装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为无线节点的全部或一部分。基于WiFi的自组网装置10(以下简称装置10)包括：获取单元1001、确定单元1002、组网单元1003和统计单元1004。
获取单元1001，用于获取第n-1个组网约束参数；其中，n≥2且n为整数；
确定单元1002，用于根据所述第n个组网约束参数确定第n个组网约束参数；其中，所述第n个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n)和最大子节点级数量LEVEL_max(n)中的一种或多种；RSSI_min(n)＞RSSI_min(n-1)，CHILD_max(n)＜CHILD_max(n-1)，LEVEL_max(n)＜LEVEL_max(n-1)；
组网单元1003，用于基于所述第n个组网约束参数进行组网得到树形通信网络；
统计单元1004，用于统计第n次组网得到的树形通信网络包含的总节点数量S(n)，以及断开该树形通信网络中各个节点之间的所有连接；
所述组网单元1003，还用于若所述总节点数量s(n)小于数量阈值Sth，使用第n-1次组网约束参数进行组网得到目标树形通信网络。
在一个或多个可能的实施例中，所述数量阈值Sth＝S(1)。
在一个或多个可能的实施例中，所述组网约束参数包含的参数类型与应用场景有关。
需要说明的是，上述实施例提供的装置10在执行基于WiFi的自组网方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于WiFi的自组网装置与基于WiFi的自组网方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图2-图8所示实施例的方法步骤，具体执行过程可以参见图2-图8所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。
本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的基于WiFi的自组网方法。
请参见图11，为本申请实施例提供了一种无线节点的结构示意图。如图11所示，装置可以是图1中的站点或接入点或中继节点，所述基于WiFi的自组网装置1100可以包括：至少一个处理器1101，至少一个网络接口1104，用户接口1103，存储器1105，至少一个通信总线1102。
其中，通信总线1102用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口1103为用户与服务器进行交互的接口，可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)。可选的，用户接口1103还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口1104可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中，处理器1101可以包括一个或者多个处理核心。处理器1101利用各种接口和线路连接整个电子设备1100内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1105内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1105内的数据，执行电子设备1100的各种功能和处理数据。可选的，处理器1101可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1101可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1101中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器1105可以包括随机存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-OnlyMemory)。可选的，该存储器1105包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1105可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1105可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1105可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1101的存储装置。如图11所示，作为一种计算机存储介质的存储器1105中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及应用程序。
在图11所示的电子设备1100中，用户接口1103主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1101可以用于调用存储器1105中存储的配置应用程序接口的应用程序，并具体执行图2或图3的方法实施例所述的方法。
本实施例的构思和图2或图3的方法实施例相同，其带来的技术效果也相同，具体过程可参照图2或图3实施例的描述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种基于WiFi的自组网方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一节点搜索子节点时，所述第一节点广播信标帧；
所述第一节点接收所述第二节点响应于所述信标帧发送的连接认证请求；
所述第一节点获取网络拓扑参数；其中，所述网络拓扑参数包括所述第一节点的子节点数量和所述第一节点与根节点之间的深度；
在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，所述第一节点与所述第二节点建立WiFi连接以使所述第二节点作为所述第一节点的子节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配，包括：
所述第一节点的子节点数量小于预设的最大子节点数量；和/或
所述第一节点与根节点之间的深度小于预设的最大子节点级数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数不匹配时，拒绝所述第二节点挂接到所述第一节点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述第一节点搜索父节点时，所述第一节点接收来自至少一个候选节点的信标帧；
测量各个候选节点的信标帧的RSSI接收信号强度指示；
从所述至少一个候选节点中筛选出大于预设的最小RSSI的候选节点；
根据RSSI从强到弱的顺序依次向各个筛选到的候选节点发送连接认证请求；
所述第一节点挂接到允许建立WiFi连接的候选节点上以作为该候选节点的子节点。
5.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特征在于，所述预设的组网约束参数的参数值与所述第一节点的标识有关。
6.一种基于WiFi的自组网方法，其特征在于，包括：
获取第n-1个组网约束参数；其中，n≥2且n为整数；
根据所述第n个组网约束参数确定第n个组网约束参数；其中，所述第n个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n)和最大子节点级数LEVEL_max(n)中的一种或多种；RSSI_min(n)＞RSSI_min(n-1)，CHILD_max(n)＜CHILD_max(n-1)，LEVEL_max(n)＜LEVEL_max(n-1)；
基于所述第n个组网约束参数进行组网得到树形通信网络；
统计第n次组网得到的树形通信网络包含的总节点数量S(n)，以及断开该树形通信网络中各个节点之间的所有连接；
若所述总节点数量S(n)小于数量阈值Sth，使用第n-1次组网约束参数进行组网得到目标树形通信网络。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数量阈值Sth＝S(1)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述组网约束参数包含的参数类型与应用场景有关。
9.一种基于WiFi的自组网装置，其特征在于，所述自组网装置应用于第一节点，所述自组网装置包括：
收发单元，用于在第一节点搜索子节点时，所述第一节点广播信标帧；
所述收发单元，还用于接收所述第二节点响应于所述信标帧发送的连接认证请求；
处理单元，用于获取网络拓扑参数；其中，所述网络拓扑参数包括所述第一节点的子节点数量和所述第一节点与根节点之间的深度；
所述处理单元，还用于用于在所述网络拓扑参数和预设的组网约束参数相匹配时，与所述第二节点建立WiFi连接以使所述第二节点作为所述第一节点的子节点。
10.一种基于WiFi的自组网装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取第n-1个组网约束参数；其中，n≥2且n为整数；
确定单元，用于根据所述第n个组网约束参数确定第n个组网约束参数；其中，所述第n个组网约束参数包括：最小信号强度指示RSSI_min(n)、各个节点的最大子节点数量CHILD_max(n)和最大子节点级数量LEVEL_max(n)中的一种或多种；RSSI_min(n)＞RSSI_min(n-1)，CHILD_max(n)＜CHILD_max(n-1)，LEVEL_max(n)＜LEVEL_max(n-1)；
组网单元，用于基于所述第n个组网约束参数进行组网得到树形通信网络；
统计单元，用于统计第n次组网得到的树形通信网络包含的总节点数量S(n)，以及断开该树形通信网络中各个节点之间的所有连接；
所述组网单元，还用于若所述总节点数量s(n)小于数量阈值Sth，使用第n-1次组网约束参数进行组网得到目标树形通信网络。
11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～8任意一项的方法步骤。
12.一种无线节点，其特征在于，包括：处理器、存储器和WiFi模块；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～8任意一项的方法步骤。
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