CN113676988A - 一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法及系统 - Google Patents

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CN113676988A CN202110774691.0A CN202110774691A CN113676988A CN 113676988 A CN113676988 A CN 113676988A CN 202110774691 A CN202110774691 A CN 202110774691A CN 113676988 A CN113676988 A CN 113676988A
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金鑫
冯俊豪
杨劲锋
黄博阳
时岩岩
潘廷哲
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Abstract

本申请公开了一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法及系统，在原有的宽带载波通信网络‑树型网络的基础上向下延伸，不对原有网络进行过大的改动，通过物联网关和物联终端构成的无线星型网络进行无线传感器接入；并采用多接入信道和多数据传输信道的方式，避免邻近的其他设备干扰；同时设置物联终端的几种工作状态，通过提供物联终端接入物联网关的几种接入机制，使得物联终端接入到网络中，构建了一种安全可靠、接入灵活，且能够对配用电监测通信网中各种设备进行实时全覆盖的无线传感器接入方式。

Description

一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法及系统
技术领域
本申请涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法及系统。
背景技术
智能电网建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
配用电监测通信网是一个多种技术并存的复杂的通信网络。为实现透明化的配用电网精细化监测，需对电力骨干通信网向下延申，向下覆盖到智能配电网各级站点、用户智能电表及室内通信终端、电动汽车充电站和分布式能源站点等相关设备。
然而，这些区域设备数目繁多，种类多样；并且由于点多面广，海量设备需实时监测或控制，信息交互频繁，且光纤覆盖难度大成本高，生产控制大区、管理信息大区的大量配网业务均依靠无线通信方式。但是现有的配用电监测通信网由于：电网设备感知末端接入未标准化，应用方式及协议种类繁多，缺乏统一的通信协议；对汇聚结点之下的各种异构网络并没有有效的管理方法；配网侧“用户最后一公里”缺乏足够的网络覆盖及带宽，且部分业务传输实时性不足，难以有效满足未来如智能用电、综合能源等多样化、个性化的数据采集要求等原因；使得现有的配用电监测通信网无法实现对电网中的各种设备进行精细化监测。
因此，迫切需要一种安全可靠、接入灵活、实时全覆盖的适用于宽带载波通信网络的无线传感器接入方法。
发明内容
本申请提供了一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法及系统，用于构建一种安全可靠、接入灵活，且能够对配用电监测通信网中各种设备进行实时全覆盖的无线传感器接入方式。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，应用于由树型网络和无线星型网络构成的网络拓扑结构，所述树型网络由CCO模块、STA模块、PCO模块构成，所述无线星型网络由物联网关和物联终端构成，所述物联网关和物联终端之间设有若干接入信道和数据传输信道，且所述STA模块为所述物联网关的中心节点；
所述方法包括：
S1、当所述物联终端在搜索状态时，所述物联终端依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关通过所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，当所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得所述物联终端转为接入状态；
S2、当所述物联终端在接入状态时，所述物联终端依次在预置的接入信道发送接入所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关在所述接入信道回复接入所述物联网关的响应消息，所述物联终端根据所述接入所述物联网关的响应消息在所述接入信道回复确认消息，使得所述物联终端转为连接状态；
S3、当所述物联终端在连接状态时，根据所述接入所述物联网关的请求消息和所述接入所述物联网关的响应消息确定所述数据传输信道，所述物联网关在所述数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得所述物联终端回复确认消息，则所述物联终端完成接入。
可选地，还包括：
当所述物联终端在空闲状态时，将所述物联终端设置为低功耗休眠模式。
可选地，还包括：
当所述物联终端在接入异常状态时，对所述接入所述物联网关的响应消息，或所述确认消息进行重新发送。
可选地，步骤S1，具体包括：
S101、当所述物联终端在搜索状态时，获取所述搜索所述物联网关的请求消息中的发送时间段、所述数据传输信道；
S102、所述物联终端依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息，当所述物联网关收到所述物联网关的请求消息时，在所述发送时间段内，通过所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，使得所述物联终端得到对应的所述物联网关，则所述物联终端转为接入状态。
可选地，步骤S2，具体包括：
S201、当所述物联终端在接入状态时，所述物联终端依次在每个所述接入信道发送接入所述物联网关的请求消息；
S202、所述物联网关根据所述接入所述物联网关的请求消息，在所述树型网络建立所述物联终端的接入请求，并发送至所述CCO模块，使得所述CCO 模块进行认证；
S203、所述CCO模块发送所述物联终端的认证结果至所述物联网关，所述物联网关发送所述接入所述物联网关的响应消息至所述物联终端，所述物联终端根据所述接入所述物联网关的响应消息在所述接入信道回复确认消息，使得所述物联终端转为连接状态。
可选地，步骤S3，具体包括：
当所述物联终端在连接状态时，获取所述接入所述物联网关的响应消息中的接入周期通信时间；
S301、根据所述接入所述物联网关的请求消息和所述接入所述物联网关的响应消息确定所述数据传输信道；
S302、在所述接入周期通信时间内，所述物联网关在所述数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得所述物联终端回复确认消息，则所述物联终端接入所述网络拓扑结构。
可选地，步骤S102，具体包括：
所述物联终端每间隔预置时间段依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息；
所述物联网关每间隔预置时间段分别在每个所述接入信道进行监听；
当所述物联网关收到所述物联网关的请求消息时，在所述发送时间段内，通过CSMA机制在所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，使得所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关，则所述物联终端转为接入状态。
可选地，所述物联网关和物联终端之间设有若干接入信道和数据传输信道，具体包括：
所述接入信道的个数为3，所述数据传输信道的个数为27，且所述接入信道和数据传输信道均工作在470-510MHz频段。
可选地，所述CCO模块用于对树型网络进行组网控制，对所述无线星型网络进行认证关联；所述PCO模块构成用于对CCO模块与STA模块之间的数据进行转发。
本申请第二方面提供一种宽带载波通信网络的无线传感器接入系统，所述系统包括：
搜索模块，用于当所述物联终端在搜索状态时，所述物联终端依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关通过所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，当所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得所述物联终端转为接入状态；
接入模块，用于当所述物联终端在接入状态时，所述物联终端依次在预置的接入信道发送接入所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关在所述接入信道回复接入所述物联网关的响应消息，所述物联终端根据所述接入所述物联网关的响应消息在所述接入信道回复确认消息，使得所述物联终端转为连接状态；
连接模块，用于当所述物联终端在连接状态时，根据所述接入所述物联网关的请求消息和所述接入所述物联网关的响应消息确定所述数据传输信道，所述物联网关在所述数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得所述物联终端回复确认消息，则所述物联终端完成接入。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，包括：S1、当物联终端在搜索状态时，物联终端依次在每个接入信道发送搜索物联网关的请求消息，使得物联网关通过数据传输信道发送搜索物联网关的响应消息，当物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得物联终端转为接入状态； S2、当物联终端在接入状态时，物联终端依次在预置的接入信道发送接入物联网关的请求消息，使得物联网关在接入信道回复接入物联网关的响应消息，物联终端根据接入物联网关的响应消息在接入信道回复确认消息，使得物联终端转为连接状态；S3、当物联终端在连接状态时，根据接入物联网关的请求消息和接入物联网关的响应消息确定数据传输信道，物联网关在数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得物联终端回复确认消息，则物联终端完成接入。
本申请的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，在原有的宽带载波通信网络-树型网络的基础上向下延伸，不对原有网络进行过大的改动，通过物联网关和物联终端构成的无线星型网络进行无线传感器接入；并采用多接入信道和多数据传输信道的方式，避免邻近的其他设备干扰；同时设置物联终端的几种工作状态，通过提供物联终端接入物联网关的几种接入机制，使得智能配电网各级站点的物联终端接入到网络中，构建了一种安全可靠、接入灵活，且能够对配用电监测通信网中各种设备进行实时全覆盖的无线传感器接入方式。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种网络拓扑结构的结构图；
图3为本申请实施例中提供的物联终端的状态示意图；
图4为本申请实施例中提供的物联终端搜索物联网关-无确认示意图；
图5为本申请实施例中提供的物联终端搜索物联网关-确认示意图；
图6为本申请实施例中提供的3个接入信道轮流监听示意图；
图7为本申请实施例中提供的单一接入信道轮流监听示意图；
图8为本申请实施例中提供的接入信道和数据传输信道共存时接入示意图；
图9为本申请实施例中提供的接入物联网关请求发送示意图；
图10为本申请实施例中提供的物联网关与CCO交互示意图；
图11为本申请实施例中提供的一种宽带载波通信网络的无线传感器接入系统结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1、2、3，本申请提供的一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，应用于由电力线宽带载波树型网络和无线星型网络构成的网络拓扑结构，树型网络由CCO模块、STA模块(电力线宽带载波通信中的STA模块)、PCO模块构成，无线星型网络由物联网关和物联终端构成，物联网关和物联终端之间设有若干接入信道和数据传输信道，且STA模块为物联网关的中心节点。
需要说明的是，窄带无线物联接入通信网络中，定义了五种设备角色， CCO、STA、PCO、IoTG以及IotD。其中，CCO负责完成BPLC树型网络的组网控制、网络维护管理等功能，以及无线星型子网络的认证管理功能，其对应的设备实体为集中器本地通信模块；STA为网络中的叶子节点，其对应的设备实体为电能表、采集器中的本地通信模块；IoTG为物联网关，负责为IoTD 提供无线接入、无线星型子网络的组网控制、网络维护管理功能。PCO为代理协调器，负责CCO与STA之间的中继转发数据。每个电能表、采集器本地通信模块均支持STA和PCO功能；在BPLC树型网络包括CCO、STA、PCO 模块，无线星型子网络包括IoTG和IoTD模块。IoTD模块为仅支持RF通信技术的通信模块，可以工作在无源的设备上、也可以工作在有源的设备上。
其中，方法包括：
步骤101、当物联终端在搜索状态时，物联终端依次在每个接入信道发送搜索物联网关的请求消息，使得物联网关通过数据传输信道发送搜索物联网关的响应消息，当物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得物联终端转为接入状态。
需要说明的是，物联终端在所有接入信道上发送“搜索所述物联网关的请求消息”消息，物联网关接收到“搜索所述物联网关的请求消息”消息后，在物联终端指定的时间段和数据传输信道上发送“搜索所述物联网关的响应消息”消息。当物联终端搜索到符合接入条件的物联网关，则物联终端转为接入状态。
其中，“搜索所述物联网关的请求消息”消息中携带：搜索响应偏移、搜索响应延迟、搜索响应持续时间、响应信道编码，物联网关接收到“搜索所述物联网关的请求消息”消息后，计算“搜索所述物联网关的响应消息”的发送时间段，计算方法如下：
Tstart＝Tr+Tshift+Tdelay
其中，Tstart表示响应发送开始时间，Tr表示接收“搜索所述物联网关的请求消息”消息时间，Tshift表示搜索响应偏移，Tdelay表示搜索响应延迟。
Tend＝Tr+Tshift+Tlast
其中，Tend表示响应发送结束时间，Tlast表示搜索响应持续时间。
物联网关在响应发送的时间段内，使用CSMA机制发送“搜索物联网关响应”消息。
物联网关发送“搜索所述物联网关的响应消息”时，可指定物联终端回复确认，也可不要求物联终端回复确认。搜索物联网关响应无确认如图4所示；搜索物联网关响应有确认如图5所示。
1)当物联网关未与物联终端设备通信时，周期性在3个接入信道上监听，等待物联终端设备的搜索或者通信连接。若物联网关可以确定其中1个或者2 个接入信道上无干扰，物联网关也可固定在1个接入信道上监听，或者在2个接入信道上轮询监听。本实施例的物联网关在接入信道监听周期为1秒到10 秒，物联终端在接入信道周期为10毫秒到300毫秒。
2)当物联网关在3个接入信道上轮流监听：
物联网关以较长的周期在3个接入信道上监听，物联终端以较短的周期连续发送搜索所述物联网关的请求消息或者接入物联网关请求，这样充分保证物联网关可以接收到请求帧。物联网关和物联终端交互如图6所示。
3)当物联网关在单一信道上监听时：
若物联网关可以确保一个接入信道无干扰，可以长时间在一个接入信道上监听。物联网关和物联终端交互如图7所示。
4)当物联网关接入信道和数据传输信道同时存在时：
物联网关与已经接入的处于非连续接收模式下的物联终端的通信时间占用整个运行周期时间很短，这样才能保证物联终端极低的功耗，从而保证物联网关大部分时间在接入信道上。物联网关和物联终端交互如图8所示。
步骤102、当物联终端在接入状态时，物联终端依次在预置的接入信道发送接入物联网关的请求消息，使得物联网关在接入信道回复接入物联网关的响应消息，物联终端根据接入物联网关的响应消息在接入信道回复确认消息，使得物联终端转为连接状态。
需要说明的是，在步骤101通过搜索物联网关，获取到周边物联网关信息之后物联终端节点选择合适的物联网关进行接入。
然后，物联终端依次在每个预置的接入信道发送“接入所述物联网关的请求消息”消息，每发送一个“接入所述物联网关的请求消息”后，物联终端在该接入信道等到物联网关节点的响应，若超时后，未接收到响应，则切换到下一个接入信道上发送“接入所述物联网关的请求消息”。物联终端接入请求消息发送流程如图9所示。
物联终端在一次接入请求中，依次在3个接入信道上发送“接入所述物联网关的请求消息”，未获取到物联网关的“发送搜索所述物联网关的响应消息”，则间隔一段时间后，再次启动接入请求。
接入间隔时间
AccessInterval＝InitAccessInterval
其中InitAccessInterval表示初始接入间隔时间，每次接入请求失败，接入间隔时间呈指数增长
AccessInterval＝AccessInterval×2
直到最大接入间隔MaxAccessInterval。物联终端在3个接入信道上发送“接入所述物联网关的请求消息”消息的周期设置为10毫秒到300毫秒。
物联网关接收到“接入所述物联网关的请求消息”后，在接收“接入所述物联网关的请求消息”的信道上回复“接入所述物联网关的响应消息”消息，“接入所述物联网关的响应消息”要求物联终端回复确认消息，若物联网关未接收到确认消息，若未超出过接入监听时间，则再次发送“接入所述物联网关的响应消息”。
“接入所述物联网关的响应消息”中，携带物联终端等的“接入物联网关结果”的周期和通信信道信息：第一个接入周期偏移、接入周期通信时间、接入周期监听时长、接收周期个数、通信信道。
第一个接入周期开始时间
Figure BDA0003154287850000094
其中Tr表示接受“接入所述物联网关的响应消息”时间，
Figure BDA0003154287850000095
表示接入结果偏移时间。
第一个接入周期结束时间
Figure BDA0003154287850000093
其中Tsup表示接入监听时长。
第N个接入周期开始时间
Figure BDA0003154287850000092
其中Tp表示接入监听周期。
第N个接入周期结束时间
Figure BDA0003154287850000091
步骤103、当物联终端在连接状态时，根据接入物联网关的请求消息和接入物联网关的响应消息确定数据传输信道，物联网关在数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得物联终端回复确认消息，则物联终端完成接入。
需要说明的是，物联终端和物联网关通过“接入所述物联网关的请求消息”和“接入物联网关响应””建立起接入通路，物联网关在第一个接入周期向物联终端节点发送“接入物联网关结果”消息，物联终端接收到“接入所述物联网关的响应消息”后，回复确认。物联终端成功接入网络(网络拓扑结构)，接入流程结束。“接入物联网关结果”的通信周期设为2秒到12秒，监听时长设为10毫秒到400毫秒。
本申请的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，在原有的宽带载波通信网络-树型网络的基础上向下延伸，不对原有网络进行过大的改动，通过物联网关和物联终端构成的无线星型网络进行无线传感器接入；并采用接入信道和数据传输信道的多信道方式，避免邻近的物联终端相互串扰；同时设置物联终端的几种工作状态，通过提供物联终端接入物联网关的几种接入机制，使得智能配电网各级站点的物联终端接入到网络中，构建了一种安全可靠、接入灵活，且能够对配用电监测通信网中各种设备进行实时全覆盖的无线传感器接入方式。
进一步地，在一个具体的实施例中，宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，还包括：当物联终端在空闲状态时，将物联终端设置为低功耗休眠模式。
需要说明的是，物联终端的空闲状态为默认状态，在该状态下，设备可处于低功耗休眠模式。设备可以离开空闲状态进入搜索状态或者接入状态。设备可以从任何状态进入到空闲状态。
进一步地，在一个具体的实施例中，宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，还包括：当物联终端在接入异常状态时，对接入物联网关的响应消息，或确认消息进行重新发送。
需要说明的是，由于无线信道的噪声干扰、无线帧的冲突等原因，会导致无线帧的传输失败，在物联终端接入交互流程中，通过对接入交互的帧进行重传，提高接入成功的概率。接入异常情况如接入异常情况表所示。
接入异常情况表
Figure BDA0003154287850000101
Figure BDA0003154287850000111
进一步地，在一个具体的实施例中，所述接入信道的个数为3，所述数据传输信道的个数为27，且所述接入信道和数据传输信道均工作在470-510MHz 频段。
需要说明的是，本实施例的无线星型网络部分工作在470-510MHz频段，频段划分30个信道，请参阅下述的信道划分表。其中，30个信道分为两组：接入信道组和数据传输信道组。物联网关和物联终端在同一时刻只能工作在一个信道上，即实际工作时，同一时间采用单一信道，不支持多信道并行接收。
其中，接入信道组：3个信道用于物联终端和物联网关接入或者唤醒使用，分别在470-510MHz高、中、低频域上选择3个信道，避免单一信道被其他设备干扰。(对于单一的接入信道，在某些地区，或者在某些时间段内，单一的信道有可能被其他无线设备使用，导致信道被干扰)。物联网关可以选择在所有接入信道到轮流监听，也可以选择在单一信道上监听。物联终端在所有接入信道上向物联网关节点发送“搜索所述物联网关的请求消息”或者“接入所述物联网关的请求消息”。
数据传输信道组：27个信道用于物联终端和物联网关进行数据通信。数据传输信道用于物联网关和物联终端进行数据通信，以及物联网关向物联终端回复“搜索所述物联网关的响应消息”和“接入物联网关的结果消息”。由于物联终端发送“搜索所述物联网关的请求消息”后，等待多个物联网关的响应，因此用于“搜索所述物联网关的响应消息”的信道由物联终端指定，其他有单个物联网关和物联终端通信时，均由物联网关决定采用那个数据传输信道。
信道划分表
Figure BDA0003154287850000121
470-510MHz共划分为200个信道，其中1、40、41、80、81、120、121、 160、161、200信号避开地面广播干扰，优先使用(共10个)；其余信道为在频域均匀分布的信道，作为备选信道(共20个)。优选信道加备选信道，共30 个。信道划分表如上所示。
接入信道组：1、81、200。(分别在低、中、高频率选择1个优先的信道)
数据传输信道组：9、17、25、33、40、41、49、57、65、73、80、89、97、 105、113、120、121、129、137、145、153、160、161、169、177、185、193。 (27个信道，其中7个为是避开地面广播干扰的信道)
进一步地，在一个具体的实施例中，CCO模块用于对树型网络进行组网控制，对无线星型网络进行认证关联；PCO模块构成用于对CCO模块与STA 模块之间的数据进行转发。
需要说明的是，物联网关接收到物联终端发送的“物联终端接入请求”消息后，需要根据物联终端的“物联终端接入请求”消息创建BPLC上的“物联终端接入请求”，并发送到CCO端，由CCO进行物联终端设备的认证。CCO 将认证结果通过“物联终端接入结果”消息，发送到物联网关，然后在由物联网关转发给物联终端。物联网关与CCO的消息交互如图10所示，物联网关与CCO之间的通信遵循《低压电力线宽带载波通信规约》。
以上为本申请提供的一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法的实施例，以下为本申请提供的一种宽带载波通信网络的无线传感器接入系统的实施例。
请参阅图11，本申请提供的一种宽带载波通信网络的无线传感器接入系统，包括：
搜索模块201，用于当物联终端在搜索状态时，物联终端依次在每个接入信道发送搜索物联网关的请求消息，使得物联网关通过数据传输信道发送搜索物联网关的响应消息，当所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得物联终端转为接入状态。
接入模块202，用于当物联终端在接入状态时，物联终端依次在预置的接入信道发送接入物联网关的请求消息，使得物联网关在接入信道回复接入物联网关的响应消息，物联终端根据接入物联网关的响应消息在接入信道回复确认消息，使得物联终端转为连接状态。
连接模块203，用于当物联终端在连接状态时，根据接入物联网关的请求消息和接入物联网关的响应消息确定数据传输信道，物联网关在数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得物联终端回复确认消息，则物联终端完成接入。
本申请的宽带载波通信网络的无线传感器接入系统，在原有的宽带载波通信网络-树型网络的基础上向下延伸，不对原有网络进行过大的改动，通过物联网关和物联终端构成的无线星型网络进行无线传感器接入；并采用接入信道和数据传输信道的多信道方式，避免邻近的物联终端相互串扰；同时设置物联终端的几种工作状态，通过提供物联终端接入物联网关的几种接入机制，使得智能配电网各级站点的物联终端接入到网络中，构建了一种安全可靠、接入灵活，且能够对配用电监测通信网中各种设备进行实时全覆盖的无线传感器接入方式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等 (如果存在)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，以便这里描述的本申请的实施例例如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。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在 A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和 b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个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(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，应用于由树型网络和无线星型网络构成的网络拓扑结构，所述树型网络由CCO模块、STA模块、PCO模块构成，所述无线星型网络由物联网关和物联终端构成，所述物联网关和物联终端之间设有若干接入信道和数据传输信道，且所述STA模块为所述物联网关的中心节点；方法包括：
S1、当所述物联终端在搜索状态时，所述物联终端依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关通过所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，当所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得所述物联终端转为接入状态；
S2、当所述物联终端在接入状态时，所述物联终端依次在预置的接入信道发送接入所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关在所述接入信道回复接入所述物联网关的响应消息，所述物联终端根据所述接入所述物联网关的响应消息在所述接入信道回复确认消息，使得所述物联终端转为连接状态；
S3、当所述物联终端在连接状态时，根据所述接入所述物联网关的请求消息和所述接入所述物联网关的响应消息确定所述数据传输信道，所述物联网关在所述数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得所述物联终端回复确认消息，则所述物联终端完成接入。
2.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，还包括：
当所述物联终端在空闲状态时，将所述物联终端设置为低功耗休眠模式。
3.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，还包括：
当所述物联终端在接入异常状态时，对所述接入所述物联网关的响应消息，或所述确认消息进行重新发送。
4.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，步骤S1，具体包括：
S101、当所述物联终端在搜索状态时，获取所述搜索所述物联网关的请求消息中的发送时间段、所述数据传输信道；
S102、所述物联终端依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息，当所述物联网关收到所述物联网关的请求消息时，在所述发送时间段内，通过所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，使得所述物联终端得到对应的所述物联网关，则所述物联终端转为接入状态。
5.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，步骤S2，具体包括：
S201、当所述物联终端在接入状态时，所述物联终端依次在每个所述接入信道发送接入所述物联网关的请求消息；
S202、所述物联网关根据所述接入所述物联网关的请求消息，在所述树型网络建立所述物联终端的接入请求，并发送至所述CCO模块，使得所述CCO模块进行认证；
S203、所述CCO模块发送所述物联终端的认证结果至所述物联网关，所述物联网关发送所述接入所述物联网关的响应消息至所述物联终端，所述物联终端根据所述接入所述物联网关的响应消息在所述接入信道回复确认消息，使得所述物联终端转为连接状态。
6.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，步骤S3，具体包括：
当所述物联终端在连接状态时，获取所述接入所述物联网关的响应消息中的接入周期通信时间；
S301、根据所述接入所述物联网关的请求消息和所述接入所述物联网关的响应消息确定所述数据传输信道；
S302、在所述接入周期通信时间内，所述物联网关在所述数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得所述物联终端回复确认消息，则所述物联终端接入所述网络拓扑结构。
7.根据权利要求4所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，步骤S102，具体包括：
所述物联终端每间隔预置时间段依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息；
所述物联网关每间隔预置时间段分别在每个所述接入信道进行监听；
当所述物联网关收到所述物联网关的请求消息时，在所述发送时间段内，通过CSMA机制在所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，使得所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关，则所述物联终端转为接入状态。
8.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，所述物联网关和物联终端之间设有若干接入信道和数据传输信道，具体包括：
所述接入信道的个数为3，所述数据传输信道的个数为27，且所述接入信道和数据传输信道均工作在470-510MHz频段。
9.根据权利要求1所述的宽带载波通信网络的无线传感器接入方法，其特征在于，所述CCO模块用于对树型网络进行组网控制，对所述无线星型网络进行认证关联；所述PCO模块构成用于对CCO模块与STA模块之间的数据进行转发。
10.一种宽带载波通信网络的无线传感器接入系统，其特征在于，包括：
搜索模块，用于当所述物联终端在搜索状态时，所述物联终端依次在每个所述接入信道发送搜索所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关通过所述数据传输信道发送搜索所述物联网关的响应消息，当所述物联终端搜索到符合接入条件的物联网关后，并使得所述物联终端转为接入状态；
接入模块，用于当所述物联终端在接入状态时，所述物联终端依次在预置的述接入信道发送接入所述物联网关的请求消息，使得所述物联网关在所述接入信道回复接入所述物联网关的响应消息，所述物联终端根据所述接入所述物联网关的响应消息在所述接入信道回复确认消息，使得所述物联终端转为连接状态；
连接模块，用于当所述物联终端在连接状态时，根据所述接入所述物联网关的请求消息和所述接入所述物联网关的响应消息确定所述数据传输信道，所述物联网关在所述数据传输信道发送接入物联网关的结果消息，使得所述物联终端回复确认消息，则所述物联终端完成接入。
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