CN115515126B - 一种自组织网络建立方法及基于自组织网络的智能系统 - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
本发明公开了自组织网络建立方法及基于自组织网络的智能系统，方法包括：节点向自身一跳范围内的邻居节点请求通信地址；当未接收到请求应答消息时将自身作为建立的网络中的代理节点；当自身邻居节点中存在代理节点时向目标代理节点请求通信地址；目标代理节点为节点分配通信地址；节点通过分配的通信地址成为一般节点；当节点确定自身邻居节点中不存在代理节点时向目标一般节点请求通信地址；目标一般节点对应的代理节点为节点分配地址空间；节点通过分配的地址空间成为代理节点；当一个代理节点将自身的地址空间分配完、且该代理节点一跳范围内不存在代理节点时，该代理节点通过空间地址回收得到新的地址空间。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种自组织网络建立方法及基于自组织网络的智能系统。
背景技术
随着电子信息技术的研究取得迅速的进展，人类社会进入到了信息化的时代。各种移动设备逐渐进入到人类的日常生活中，通过移动通信技术进行信息交流、数据收发已经成为人们生活的日常。借由无线通信技术，人们随时随地以任何方式与其他人进行通话的场景逐渐成为可能。无线蜂窝网络和无线局域网作为目前无线通信网络的典型代表，都使用集中式的控制方式，也就是需要预先设置的基础支撑设施才能够正常运行。此类网络中用户的所有信息交换都要采用中心仲裁的方式来解决，并且在进行网络连接以及进行各项业务时会受到技术本身所带来的区域限制。传统的通信网络十分依赖基础网络设施的支持，在缺少必要设施或基础设施失效时便会失去作用，极端情况下可能会造成巨大损失。
另一方面，当今，现有的智能化系统仍存在灵活性差，可扩展性差的问题，比如适用场景单一化，在投入使用前需要大量工作用于配置网络以及搭建基础设施。再比如在一个智慧化课堂中，学生与计算机绑定的方式虽然能够让学生高效利用课件资源，但也使他们难以在教室中相互交流以讨论问题。为了让智能系统具有更高的服务质量，需要结合其他技术进行更深入的创新工作。
目前，相关技术中，通过互联网协议(Internet Protocol，IP)地址自动配置实现移动自组织网络的建立和网络拓扑结构的维护，以及实现基于移动自组织网络的系的建立和维护。但是，相关技术中用于实现移动自组织网络的IP地址自动配置方案，配置效率较低，并且，对IP地址资源的利用率较低。
发明内容
为了解决相关技术中存在的上述问题，本发明提供了一种自组织网络建立方法及基于自组织网络的智能系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明提供一种自组织网络建立方法，包括：
有组网需求的节点向自身一跳范围内的邻居节点请求通信地址；
当未接收到所述邻居节点的请求应答消息时表明不存在网络，所述节点配置自身地址空间和通信地址，将自身作为建立的网络中的代理节点；地址空间中包括多个通信地址；代理节点为不同节点分配的通信地址或地址空间不同；
当存在网络时，所述节点的一跳范围内的一般节点和代理节点均向所述节点发送请求应答消息；
当所述节点根据所述请求应答消息确定自身的邻居节点中存在代理节点时，向目标代理节点请求通信地址；不同代理节点对应的地址空间不同；所述目标代理节点是所述节点自身的邻居节点中剩余可用地址空间最大的代理节点；
所述目标代理节点从自身的地址空间中，为所述节点分配通信地址；
所述节点通过分配的通信地址，将自身配置为所述网络中的一般节点；每个一般节点的一跳范围内存在至少一个代理节点；
当所述节点根据所述请求应答消息确定自身的邻居节点中不存在代理节点时，向自身的邻居节点中的目标一般节点请求通信地址；
所述目标一般节点将请求转发至自身对应的邻居代理节点；
所述邻居代理节点从自身的地址空间中，为所述节点分配地址空间；
所述节点通过分配的地址空间将自身配置为所述网络中的代理节点；
当任一个代理节点将自身的地址空间分配完、且所述任一个代理节点确定自身一跳范围内不存在代理节点时，所述任一个代理节点根据所述网络中除自身之外的代理节点的未分配的地址空间，确定自身可回收的地址空间，以及从所述网络中的一般节点处回收通信地址，得到自身更新的地址空间，所述更新的地址空间用于节点的通信地址或地址空间的分配。
本发明还提供一种基于自组织网络的智能系统，包括：
至少一个电子标签、至少一个云端服务器和至少一个采用上述的自组织网络建立方法建立的自组织网络；每个自组织网络包括：至少一个数据读取设备、至少一个移动代理设备、至少一个传感设备和至少一个边缘服务器；其中，数据读取设备和边缘服务器是自身所在的自组织网络中的一般节点，所述移动代理设备是自身所在的自组织网络中的代理节点；所述移动代理设备之间进行数据交互；
在任意一个自组织网络中：
每个数据读取设备，用于对所述电子标签中预先存储的数据进行读写，并将读取的数据发送至对应的移动代理设备进行认证；
每个移动代理设备，用于对接收到的数据进行认证；查看自身所在的自组织网络中的各个设备的在线状态，并生成对对应的传感设备的控制信号；
每个传感设备，用于在接收到对应的移动代理设备发送的控制信号时进行数据采集，并将采集的数据进行预处理后发送至对应的边缘服务器；
每个边缘服务器，用于对接收到的数据进行判断，当判断到自身具备对接收到的数据的处理能力时，对接收到的数据进行处理，并将处理结果发送至对应的云端服务器；当判断到自身不具备对接收到的数据的处理能力时，将接收到的数据转发至对应的云端服务器进行处理；
每个云端服务器，用于对接收到的待处理数据进行处理，并将处理结果存储在对应的数据库中；以及，将接收到的待存储数据备份至数据库。
本发明具有如下有益技术效果：
通过上述方法，使得节点的地址请求消息最多经过一跳即可到达代理节点，降低了路由跳数，从而可以在网络建立过程中，提高节点的通信地址的配置效率；以及，通过同时对通信地址和地址空间的回收，能够提高地址回收效率，以及使通信地址资源的重复利用率更高。
通过上述系统结构，使得智能系统搭建于移动自组织网络之上，凭依移动自组网的自组织、自配置的特性，来满足智能系统的灵活性，通过分层设计的交互系统，使智能系统能够更加科学的分级处理数据，避免对网络及服务器造成过大负担，并且，由于自组网不需要凭借网络基础设施便能够实现通信的特点，也降低了智能系统对互联网的依赖性。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例提供的自组织网络建立方法的一个可选的流程图；
图2为本发明实施例提供的对请求加入网络的节点配置IP地址的流程图；
图3为本发明实施例提供的代理节点为请求加入网络的节点配置地址空间的流程图；
图4为本发明实施例提供的基于自组织网络的智能系统的一个结构示意图；
图5为本发明实施例提供的基于自组织网络的智能教育系统的一个结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
目前，相关技术中的IP地址自动配置方案主要有以下几种：
现存的移动自组织网络系统中，对节点的IP地址自动配置上，主要有以下几种协议。
第一种是有状态的自动配置协议。在这种协议中，节点通过地址表保存网络中的IP地址，所有节点都能够得知整个网络地址分配状态。以MANETconf为例，MANETconf中每个配置的节点都能够为新节点分配地址，因此维护网络中已分配地址的分配表。名为“请求者”的新节点通过发送特殊的广播消息来搜索已配置的名为“发起者”的节点。发起方回复，选择一个未分配的地址，并通过互斥算法保证该地址的唯一性。它泛洪一个特殊的消息，并要求网络中的所有节点允许分配这个地址。仅当所有节点都发送肯定答复时才分配地址。如果一个节点根本没有回复(在重复请求之后)，发起者假设这个节点已经离开了网络。因此，它的地址从分配表中删除。对于网络合并的处理，这种协议通过分区ID来识别每个分区。该ID由网络中的最小地址和具有最小地址的节点提供的普遍唯一的标识(universalunique ID，UUID)组成。分区ID包含在定期传输的消息中。节点通过接收具有不同分区ID的消息来检测分区合并。在这种情况下，两个节点都会交换它们的分配表并将它们泛洪到它们的分区中。在另一个分区的分配表中找到其地址的每个节点都必须放弃其地址。这种间接重复地址检测(Duplicate Address Detection，DAD)的一个问题是它基于全局状态(分配表)。如在不一致的情况下，可能会发生不必要的地址更改或地址冲突可能无法检测到。例如，当网络合并后交换分配表期间数据包丢失时，可能会发生这种情况。因此，有状态方法的主要挑战是可靠的全局状态同步。这需要可靠的消息交换，包括可靠的广播机制，并可能导致协议的高协议开销和高复杂度。
第二种是无状态的自动配置协议。在这种协议中，节点无法得知网络整体情况，通常通过节点自身生成IP地址，然后节点在网络中进行冲突检测以保证IP的唯一性。比如基于查询的DAD。在这种方法中，一个节点随机选择一个地址并通过使用包含所选地址的地址请求(address request，AREQ)消息向网络泛滥来执行DAD。具有相同地址的节点通过使用地址回复(address reply，AREP)消息进行回复来保护它，该消息通过AREQ消息建立的反向路径发送。如果网络中没有具有此地址的其他节点，则发起节点处的计时器到期，并且把该地址标记为唯一的节点。这种方法的一个严重缺点是不支持网络合并。除了基于查询的DAD之外，弱DAD(weak DAD，WDAD)与路由协议集成在一起，可以通过添加到路由协议数据包中的信息连续检测重复地址。要在路由协议数据包中添加信息，必须修改路由协议数据包格式。主要思想是为路由协议分发的每个地址添加一个密钥。密钥可以是任意长度，并且由每个节点随机或基于UUID选择一次。如果节点接收到两个地址相同但密钥不同的地址密钥对，则节点检测到冲突。因此，如果两个节点选择相同的地址和相同的密钥，则无法检测到冲突。在随机密钥的情况下，不可检测的冲突的概率随着密钥长度的增加而降低。由于密钥长度决定了额外开销，因此在路由协议开销和无法检测到某些冲突的概率之间进行权衡。
第三种是混合类型的自动配置协议。这种协议混合了以上两种机制，它具有更好的扩展性和可靠性，但同时算法的复杂度也会更高。
本发明提供了一种采用区别于上述的IP地址自动配置方案的IP地址自动配置方案进行自组织网络建立的方法。
本发明采用的IP地址自动配置方案的基本思想如下：网络中的所有节点共同承担新节点IP地址配置的任务。协议将网络中所有节点分为两类，一类是保存有可用IP地址空间的代理节点，它们负责网络中所有IP地址空间的分配，请求节点加入网络时，由代理节点为其发放IP地址；另一类是一般节点，它们不保存IP地址空间，仅保存该节点一跳范围内的代理节点信息，当收到配置请求报文时，一般节点将消息转发至其保存的代理节点，由代理节点进行IP地址分配。代理节点的设计能够保证网络中所有节点IP地址的唯一性，不同代理节点中保存的地址空间相互隔离，不存在交集，因此不同代理节点分配的IP地址不会产生冲突。当网络中需要创建新代理时，新代理节点的IP地址空间从已有代理节点中进行划分，网络中的首个代理节点在创建时拥有网络的整个IP地址空间。代理节点会周期性地向一跳范围内的邻居节点发送广播以通知邻居节点该代理的IP地址、保存的地址空间的大小和其它参数，这类广播称为心跳消息，心跳消息主要用于通知一般节点该代理的存在，以保证一般节点的邻居节点中至少有一个代理节点，一般节点若收到多条心跳消息，则选择地址空间最大的代理节点进行保存。
本发明在传统协议的基础上设计新的网络协议，在保证智能系统功能完整的同时提高网络性能，主要包括地址自配置协议与路由协议，本发明所提出的网络协议相比于传统协议的性能有所提高，并且除了提高本智能系统的网络性能之外，还能够应用于其他平面型移动自组织网络。
如图1所示，本发明提供的自组织网络建立方法包括：
S101、有组网需求的节点向自身一跳范围内的邻居节点请求通信地址。
S102、当未接收到邻居节点的请求应答消息时表明不存在网络，节点配置自身地址空间和通信地址，将自身作为建立的网络中的代理节点；地址空间中包括多个通信地址；代理节点为不同节点分配的通信地址或地址空间不同。
本发明实施例中，当未接收到邻居节点的请求应答消息时表明不存在网络，需要该节点创建网络，该节点便生成自身的地址空间；其中，生成的地址空间表征该节点建立的网络的全局地址空间；从生成的地址空间中，选择一个通信地址作为自身的通信地址；通过生成自身的代理标识，将自身配置为建立的网络的第一个代理节点。
S103、当存在网络时，节点的一跳范围内的一般节点和代理节点均向节点发送请求应答消息。
S104、当节点根据请求应答消息确定自身的邻居节点中存在代理节点时，向目标代理节点请求通信地址；不同代理节点对应的地址空间不同；目标代理节点是该节点自身的邻居节点中剩余可用地址空间最大的代理节点。
本发明实施例中，一般节点发送的请求应答消息包括：一般节点的通信地址和身份标识；代理节点发送的请求应答消息包括：代理节点自身的通信地址、地址空间和身份标识。当该节点根据接收到的请求应答消息中的身份标识，确定出自身的邻居节点中存在至少一个代理节点时，根据该至少一个代理节点的地址空间，从该至少一个代理节点中选择地址空间最大的代理节点作为目标代理节点，向目标代理节点发送地址请求消息。
S105、目标代理节点从自身的地址空间中，为节点分配通信地址。
这里，目标代理节点可以把自身的地址空间中的部分地址空间分配给该节点。
S106、节点通过分配的通信地址，将自身配置为网络中的一般节点；每个一般节点的一跳范围内存在至少一个代理节点。
这里，该节点会为自己生成一般标识，该一般标识表征该节点的身份为一般节点。
S107、当节点根据请求应答消息确定自身的邻居节点中不存在代理节点时，向自身的邻居节点中的目标一般节点请求通信地址。
本发明实施例中，当该节点根据请求应答消息中的身份标识确定自身的邻居节点中不存在代理节点时，根据自身的邻居节点中的各个一般节点发送的请求应答消息的接收时间的先后顺序，将各个一般节点中最先接到的请求应答消息对应的一般节点作为目标一般节点，向目标一般代理节点发送地址请求消息。
S108、目标一般节点将请求转发至自身对应的邻居代理节点。
S109、邻居代理节点从自身的地址空间中，为节点分配地址空间。
本发明实施例中，邻居代理节点在收到请求时，查询自身的当前剩余地址空间，从当前剩余地址空间中，选择部分地址空间；将部分地址空间携带在地址空间确认消息中，发送至该节点。
S110、节点通过分配的地址空间将自身配置为网络中的代理节点。
这里，该节点会为自己生成代理标识，该代理标识表征该节点的身份为代理节点。
S111、当任一个代理节点将自身的地址空间分配完、且任一个代理节点确定自身一跳范围内不存在代理节点时，任一个代理节点根据网络中除自身之外的代理节点的未分配的地址空间，确定自身可回收的地址空间，以及从网络中的一般节点处回收通信地址，得到自身更新的地址空间，更新的地址空间用于节点的通信地址或地址空间的分配。
本发明实施例中，当该任一个代理节点将自身的地址空间分配完、且该任一个代理节点确定自身一跳范围内存在代理节点时，该任一个代理节点将自身配置为一般节点，并确定出自身对应的邻居代理节点。
本发明实施例中，使得节点的地址请求消息最多经过一跳即可到达代理节点，降低了路由跳数，从而可以在网络建立过程中，提高节点的通信地址的配置效率；以及，通过同时对通信地址和地址空间的回收，能够提高地址回收效率，以及使通信地址资源的重复利用率更高。
在一些实施例中，上述方法还包括S1～S2：
S1、每个代理节点以预设时间间隔查询自身的当前地址空间，为自身的一跳范围内的邻居节点发送携带自身当前地址空间和身份标识的心跳消息。
S2、一跳范围内的每个一般节点根据接收到的心跳消息，从心跳消息对应的至少一个代理节点中选择一个包含的通信地址最多的地址空间，将选择的地址空间对应的代理节点，作为自身对应的邻居代理节点。
在一些实施例中，该方法还包括S3～S9：
S3、网络中的每个一般节点以预设时间间隔接收自身一跳范围内的代理节点发送的心跳消息。
S4、当预设时间段内未接收到心跳消息时，每个一般节点向自身的一跳范围内的邻居节点发送代理探测消息。
S5、当每个一般节点的一跳范围内存在代理节点，且代理节点接收到代理探测消息时，向每个一般节点发送携带自身的通信地址和地址空间的代理应答消息。
S6、每个一般节点根据代理应答消息，将代理应答消息对应的代理节点作为自身的更新的邻居代理节点。
S7、当每个一般节点的一跳范围内不存在代理节点，且预设时间段内未接收到代理应答消息时，每个一般节点向网络中在自身一跳范围之外的代理节点发送空间探测消息。
S8、每个一般节点的一跳范围之外的代理节点根据接收到的代理探测消息，向每个一般节点发送携带自身的通信地址和地址空间的代理应答消息。
S9、每个一般节点根据代理应答消息，向地址空间最大的代理节点发送地址空间请求消息，并根据接收到的地址空间将自身配置为网络中的代理节点。
本发明实施例中，加入心跳机制，可以实现在网络的每个一般节点的一跳范围内的邻居节点内维持至少一个代理节点，可以使得节点的地址请求消息经过一跳即可到达代理节点。
在一些实施例中，上述S111可以通过S201～S206实现：
S201、当任一个代理节点确定自身地址空间分配完时，等待自身一跳范围内的代理节点的心跳消息。
S202、在预设时间段内未接收到自身一跳范围内的代理节点的心跳消息时，确定自身一跳范围内不存在代理节点。
S203、该任一个代理节点向网络中的各个代理节点发送携带自身已分配的地址空间的地址空间回收消息，以及向网络中的各个一般节点发送携带自身已分配的地址空间的地址回收消息；地址空间回收消息用于通知各个代理节点自身也开始进行地址回收。
S204、该任一个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的一般节点的回收确认消息，确定出可回收的通信地址。
本发明实施例中，该任一个代理节点J可以将自身已分配的地址空间中，未回复回收确认消息的一般节点的通信地址，作为可回收的通信地址。
S205、该任一个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的代理节点发送的携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，确定出自身可回收的地址空间。
本发明实施例中，网络中的所有代理节点对应的不同地址空间之间是连续的；地址空间通过该地址空间的左、右两个端点值表示，其中，左端点值小于右端点值。基于此，该任一个代理节点J可以根据自身已分配的地址空间的左、右两个端点值，以及接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值，确定接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，是否存在小于自身的左端点值的端点值，以及是否存在大于自身的右端点值的端点值；并在以下三种情况下得到可回收的地址空间：
1)在不存在小于自身的左端点值的端点值、且存在大于自身的右端点值的端点值时，该任一个代理节点J将自身的右端点值，以及接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，大于自身的右端点值的端点值中的最小左端点值组成的地址空间，作为可回收的地址空间；
2)在存在小于自身的左端点值的端点值、且存在大于自身的右端点值的端点值时，该任一个代理节点J将接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，小于自身的左端点值的端点值中的最大左端点值，以及自身的左端点值组成的地址空间，作为一个可回收的地址空间，以及，将自身的右端点值，以及接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，大于自身的右端点值的端点值中的最小左端点值组成的地址空间，作为另一个可回收的地址空间；
3)在存在小于自身的左端点值的端点值、且不存在大于自身的右端点值的端点值时，该任一个代理节点J将接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中小于自身的左端点值的端点值中的最小左端点值，以及自身的左端点值组成的地址空间，作为一个可回收的地址空间。
例如，当网络中存在3个代理节点时，这三个代理节点的地址空间可以为：第一个代理节点的地址空间为[a,b)、第二个代理节点的地址空间为[b,c)、第二个代理节点的地址空间为[c,d)，其中，对于第一代理节点，a为自身的地址空间的左端点，b为自身的地址空间的右端点。
S206、根据可回收的通信地址和可回收的地址空间，得到自身更新的地址空间。
在一些实施例中，在上述S206之后，该方法还包括：
S207、向网络中的各个一般节点发送携带自身的更新的地址空间的地址回收消息。
S208、根据接收到的一般节点发送的回收确认消息中的回复信息，从自身更新的地址空间中删除该回收确认消息对应的通信地址，得到过滤地址空间；过滤地址空间用于进行节点的通信地址或地址空间的分配。
本发明实施例中，通过步骤S207～S208，可以降低后续采用回收的地址空间进行IP地址配置时造成IP地址冲突的风险。
在一些实施例中，接收到地址空间回收消息的各个代理节点进行地址回收操作的步骤如S301～S304：
S301、接收到地址空间回收消息的每个代理节点，向发送地址空间回收工作的代理节点发送携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，并向网络中的各个代理节点发送携带自身的地址空间的地址空间回收消息，以及向网络中的各个一般节点发送携带自身已分配的地址空间的地址回收消息。
S302、每个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的一般节点的回收确认消息，确定出可回收的通信地址。
S303、每个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的代理节点发送的携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，确定出自身可回收的地址空间。
S304、根据可回收的通信地址和可回收的地址空间，得到自身更新的地址空间。
在一些实施例中，对于每个执行地址回收操作的代理节点，当该节点未回收到通信地址和可用的地址空间时，执行S401～S405：
S401、在该任一个代理节点通过地址回收未回收到通信地址和可用的地址空间时，向网络中的各个代理节点发送空间探测消息。
这里，该任一个代理节点为上述的节点J。
S402、接收到空间的探测消息的代理节点，向该任一个代理节点发送携带自身的地址空间的空间应答消息。
S403、该任一个代理节点根据空间应答消息，向发送空间应答消息的代理节点中地址空间最大的一个代理节点，发送地址空间请求消息。
S404、地址空间最大的一个代理节点根据自身的地址空间，为该任一个代理节点分配地址空间。
S405、该任一个代理节点将分配的地址空间配置为自身的地址空间，用于节点的通信地址或地址空间的分配。
以下通过图2和图3，对本发明的部分方法进一步解释说明：
当产生一个需要加入网络的新请求节点时，该请求节点首先会生成一个随机IP地址用于临时通信，然后在一定时间内周期性地发送地址请求消息(即Hello消息)给周围的一跳邻居节点。若此时网络中没有节点存在，则表明当前实际上不存在网络，请求节点则可以作为网络中的第一个节点执行网络初始化过程。若此时网络中已经存在节点则表明当前实际存在有网络，当请求节点收到了网络中节点回复的请求应答消息时，则执行地址配置流程，为自身配置IP地址，具体过程如图2所示：
如图2所示，当请求节点多次发送Hello消息，且该请求节点的请求计数器超出预设值且还未收到请求应答消息时，即可认为目前的移动自组网中不存在节点(即实际不存在网络)，请求节点将执行网络初始化操作。在初始化操作中，请求节点为自身创建代理，此时该请求节点将保存并管理整个网络的全部地址空间，此地址空间范围为C类私有IP地址的全部地址空间，即192.168.0.0-192.168.255.255。在代理配置完成后，请求节点将其地址空间中的第一个IP地址(192.168.0.0)配置为自身IP地址，网络初始化便会完成。此时请求节点将作为网络中唯一的代理节点，为后续加入的节点进行IP地址配置。
继续如图2所示，若请求节点在等待应答期间收到了请求应答消息，则表示网络中已经有节点存在。此时请求节点在自身的请求计时器超时后不再继续发送Hello消息，开始查看收到的请求应答中是否有来自代理节点的应答。请求应答消息中包含应答节点的IP地址、节点的身份(一般节点/代理节点)，若应答节点是代理节点，消息中还包含该代理节点所管理的可用地址空间。当请求节点发现有代理节点回复请求应答消息的情况下，请求节点根据收到的消息中包含的地址空间信息，选择剩余可用地址空间最大的代理节点，向此节点发送地址请求消息。代理节点收到地址请求消息后从其地址空间中选择最小的可用IP地址，将此地址与地址确认消息一同发送至请求节点，请求节点收到地址确认消息后，使用消息中的IP地址为自身进行配置，并且，记录该代理节点的IP地址。自此请求节点被配置为一个一般节点，配置过程结束。当请求节点的一跳邻居中不存在代理节点，即该节点收到的请求应答消息全部来自一般节点，那么请求节点会向最早回应其消息的一般节点发送地址空间请求消息，一般节点收到消息后将其转发至保存的代理节点，代理节点接收到地址空间请求消息时，将自身的剩余可用地址空间平均分成两块，将IP地址较小的一块保留，用于继续配置其他节点，另一块地址空间将和地址空间确认消息一同发送至请求节点。请求节点根据地址空间确认消息中包含的信息为其自身创建代理，并且使用自身地址空间中最小的IP地址作为该请求节点的IP地址。自此请求节点被配置为一个代理节点，后续该节点会参与其他新节点的地址配置。
示例性的，图3为一个地址空间的分配过程示意图，如图3所示，请求节点向最早回应其消息的一般节点发送地址空间请求消息，一般节点收到消息后将其转发至保存的代理节点A，若代理节点A当前的剩余可用地址空间为192.168.1.1～192.168.1.60时，将其中的部分地址空间192.168.1.31～192.168.1.60分配给请求节点，并将192.168.1.31～192.168.1.60携带在地址空间确认消息中发送至对应的一般节点，一般节点将地址空间确认消息转发至请求节点，请求节点根据地址空间确认消息将自身配置为网络中的代理节点B。
以下通过一个具体实施例，对上述的部分方法进一步解释说明：
网络中的每个代理节点需要向其一跳范围的邻居节点周期性发送心跳消息，以告知其邻居节点该代理的存在。一般节点内保存有心跳消息接收计时器，每收到代理节点的心跳消息时会将其归零，若计时器超时后一般节点仍未收到心跳消息，则认为该代理节点已经离开。此时一般节点会进行代理探测工作，向其邻居节点发送代理探测消息，同时启动代理探测计时器。当一般节点的一跳范围内存在代理节点时，代理节点收到代理探测消息后会向一般节点回复代理应答消息，代理应答消息中包含该代理节点的IP地址，一般节点收到应答消息后修改代理节点记录器中保存的代理节点信息。当一般节点一跳范围内不存在代理节点时，代理探测计时器超时，一般节点此时将创建代理，该节点向网络中广播空间探测消息，向一跳范围外的代理节点请求分配地址空间，从回复空间应答消息的代理节点中寻找剩余地址空间最大的代理节点，向其发送地址空间请求消息，根据此代理节点分配的地址空间创建移动代理。通过此操作，一般节点能够保存一跳范围内的其他代理节点，或将自身创建为代理节点，从而维持网络的结构。
本发明还提供一种基于自组织网络的智能系统，包括：至少一个电子标签、至少一个云端服务器和至少一个采用上述自组织网络建立方法建立的自组织网络；每个自组织网络包括：至少一个数据读取设备、至少一个移动代理设备、至少一个传感设备和至少一个边缘服务器；其中，数据读取设备和边缘服务器是自身所在的自组织网络中的一般节点，移动代理设备是自身所在的自组织网络中的代理节点；移动代理设备之间进行数据交互。在任意一个自组织网络中：每个数据读取设备，用于对电子标签中预先存储的数据进行读写，并将读取的数据发送至对应的移动代理设备进行认证；每个移动代理设备，用于对接收到的数据进行认证；查看自身所在的自组织网络中的各个设备的在线状态，并生成对对应的传感设备的控制信号；每个传感设备，用于在接收到对应的移动代理设备发送的控制信号时进行数据采集，并将采集的数据进行预处理后发送至对应的边缘服务器；每个边缘服务器，用于对接收到的数据进行判断，当判断到自身具备对接收到的数据的处理能力时，对接收到的数据进行处理，并将处理结果发送至对应的云端服务器；当判断到自身不具备对接收到的数据的处理能力时，将接收到的数据转发至对应的云端服务器进行处理；每个云端服务器，用于对接收到的待处理数据进行处理，并将处理结果存储在对应的数据库中；以及，将接收到的待存储数据备份至数据库。
本发明实施例中，每个自组织网络，或者不同自组织网络中的代理节点之间的数据交互通过消息队列来完成。每个代理节点会创建一个消息队列，并且订阅一跳范围内的其他代理节点的消息队列。当代理节点间需要发送数据时，会在消息队列中将需要传递的数据作为消息发布，此时其他代理节点作为订阅者就能接收到消息，从而实现代理节点间的数据交互。
本发明通过上述系统结构，使得智能系统搭建于移动自组织网络之上，凭依移动自组网的自组织、自配置的特性，来满足智能系统的灵活性，通过分层设计的交互系统，使智能系统能够更加科学的分级处理数据，避免对网络及服务器造成过大负担，并且，由于自组网不需要凭借网络基础设施便能够实现通信的特点，也降低了智能系统对互联网的依赖性。
示例性的，图4为智能系统的一个示意图，如图4所示，该系统可以包括基于移动代理的自组织网络A和基于移动代理的自组织网络B。电子标签可以为射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)电子标签，可以携带用户信息；数据读取设备为智能设备可以对RFID电子标签中的用户信息进行读写；传感设备可以为智能传感器可以采集用户数据，并对采集的用户进行预处理后，将预处理后的数据发送至边缘服务器；网络A中的移动代理可以为网络A中的智能设备、智能传感器和边缘服务器配置唯一的IP地址，还可以与网络A中的移动代理进行数据交互；边缘服务器可以对接收到的数据进行判断，当判断到自身具备对接收到的数据的处理能力时，对接收到的数据进行处理，并将边缘计算后的数据发送至对应的云端服务器，当判断到自身不具备对接收到的数据的处理能力时，将接收到的数据转发至对应的云端服务器进行处理；云端服务器可以在接收到边缘计算后的数据、且判断出该边缘计算后的数据还需计算时，继续进行计算，并将最终的计算结果备份至数据库；以及，当判断出该边缘计算后的数据不需计算时，将该边缘计算后的数据作为最终的计算结果备份至数据库。
在一些实施例中，上述系统为基于自组织网络的智能教育系统；电子标签为学生身份卡，用于存储学生的身份信息；数据读取设备为智能设备；传感设备为智能手环、脑波感应器和平板电脑；智能设备，用于对学生身份卡进行数据读取，得到学生的身份信息，并将学生身份信息发送至对应的移动代理设备进行认证；还用于在读取到学生身份信息时，向自身所在网络中的智能手环、脑波感应器和平板电脑广播启动指令消息；移动代理设备，还用于通过将学生身份信息进行存储，实现学生身份信息的认证；智能手环，还用于根据启动指令消息，采集自身所在的学生的腕部惯性信号、生理信号和表面肌电信号，并对采集的信号进行滤波和特征提取，得到信号特征，并将信号特征发送至对应的边缘服务器；边缘服务器，还用于根据信号特征，分析对应的学生的手臂动作、健康状态和疲劳程度，并将得到的分析结果和信号特征发送至对应的云端服务器；脑波感应器，用于根据启动指令消息，采集自身所在学生的脑电波信号，并将脑电波信号发送至对应的边缘服务器；平板电脑，用于根据启动指令消息，采集自身对应的学生的面部图像信号，并将面部图像信号发送至对应的边缘服务器；
边缘服务器，还用于将接收到的每个学生的脑电波信号和该学生的面部图像信号分别进行预处理、特征提取和特征融合，得到每个学生的脑电波和面部图像信号的融合信号，采用融合信号检测并识别对应的学生的注意力状态，并将得到的检测结果、接收到的脑电波信号和该学生的面部图像信号均发送至对应的云端服务器；云端服务器，还用于将分析结果、信号特征、检测结果、脑电波信号和面部图像信号备份至数据库中。
示例性的，图5为基于自组织网络的智能教育系统的一个结构示意图，如图5所示，该智能教育系统可以包括Mifare Classic 1k卡(简称M1卡)、两个不同的自组织网络、一个云端服务器(如图5中的IP地址为192.168.1.116的Workstation)；第一个自组织网络中包括：智能手机(IP地址为10.42.0.177)、既作为移动代理设备又作为边缘服务器的NVIDIATegra X2(IP地址为192.168.1.139，热点IP为10.42.0.1)、边缘服务器Raspberry Pi(IP地址为10.42.0.158)、平板电脑(IP地址为：10.42.0.123)、智能手环和脑电波感应器；第二个自组织网络与第一个组织网络中架构相同图5未画出第二个自组织网络的网络结构，仅示例性的画出了第二个自组织网络中的移动代理设备NVIDIA Tegra X2(IP地址为192.168.1.136)。
如图5所示，学生队长(student as team leader)持有M1卡，并采用自身的智能手机读取M1卡中的信息时，智能手机通过自身安装的应用程序(例如，图5中的Andriod App)调用自身的NFC模块进行M1卡中的学生队长的信息的读取，一方面将读取的信息采用套接字(Socket-TCP，端口为8899)，通过自身安装的应用程序，运用WiFi-802.11n协议将读取的学生队长的信息发送至对应的NVIDIA Tegra X2，NVIDIA Tegra X2将学生队长的信息(例如，学生队长的ID信息)存储至Redis数据库中；另一方面，智能手机获得学生队长的信息后在第一个自组织网络内定时广播数次启动指令消息，学生队长的智能手环、平板电脑和脑电波感应器收到消息后被唤醒并且启动各自控制的传感器，开始进行智能感知工作。智能手环安装有手环数据处理程序，通过串口和集成电路总线通信(inter-integratedcircuit，iic)通信。手环数据处理程序接收到启动指令消息时，控制手环进行学生队长的数据的采集，智能手环通过安装的肌电传感器与陀螺仪、加速度计，采集学生队长上肢的惯性信号(加速度、角速度和角度)、生理信号(心率、血氧、血压和微循环)和表面肌电信号(人体前臂五块肌肉活动群电压)，之后通过手环数据处理程序分别对三种信号进行滤波和特征提取，并将提取的特征数据采用WiFi-802.11n协议发送至Raspberry Pi。Raspberry Pi根据接收到的特征数据分析学生队长的手臂动作、健康状态和疲劳程度，最后将分析结果和特征数据发送至Workstation。脑波感应器(Muse)在接收到启动指令消息后，采集学生队长的脑电波信号，并通过蓝牙低功耗技术将采集的学生队长的脑电波信号发送至NVIDIATegra X2的蓝牙模块。平板电脑接收到启动指令消息后，也采集学生队长的面部图像，并通过WiFi-802.11n协议将面部图像传输到NVIDIA Tegra X2。NVIDIA Tegra X2作为边缘服务器，对脑电波感应器采集的学生队长的脑电波信号和平板电脑采集的学生队长的面部图像信号进行预处理、特征提取以及特征融合，将融合后的特征向量馈入神经网络进行注意力状态的检测与识别，最后将检测结果存储至Redis数据库，以及将检测结果与学生队长的原始脑电波信号和原始面部图像信号通过信息订阅的通信形式发送至Workstation。Workstation可以对接收到的待处理数据进行计算与分析，以及还能将系统中所有计算结果备份在数据库中。
第二个自组织网络中的移动代理设备安装有Python程序(图5中未示出)，并且该移动代理设备中存储有学生组员(student as teammate)的ID信息，该移动代理设备可以通过Python程序，将学生组员的ID信息发送至第一个自组织网络中的移动代理设备，以与第一自组织网络中的学生队长进行组队，第一个自组织网络中的移动代理设备通过Python程序，采用学生组员的ID信息和学生组员的ID信息，生成组队信息，并将组队信息通过无线网卡发送至Workstation。
该智能教育系统建立在Web平台上，能够通过智能化感知系统从学生上课时的个人状态入手给予师生实时帮助。针对课堂环境下学生位置相对固定、实时交互需求较高、数据量大的特点，使用了多种智能感知设备形成自组织网络针对学生行为、学习状态进行了多模态识别，建立了一种新型智慧课堂环境中的智能人机交互系统。该系统的应用要求环境较低，能使系统中的智能设备间实现更加灵活的通信，适用的感知场景更加灵活。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种自组织网络建立方法，其特征在于，包括：
有组网需求的节点向自身一跳范围内的邻居节点请求通信地址；
当未接收到所述邻居节点的请求应答消息时表明不存在网络，所述节点配置自身地址空间和通信地址，将自身作为建立的网络中的代理节点；地址空间中包括多个通信地址；代理节点为不同节点分配的通信地址或地址空间不同；
当存在网络时，所述节点的一跳范围内的一般节点和代理节点均向所述节点发送请求应答消息；
当所述节点根据所述请求应答消息确定自身的邻居节点中存在代理节点时，向目标代理节点请求通信地址；不同代理节点对应的地址空间不同；所述目标代理节点是所述节点自身的邻居节点中剩余可用地址空间最大的代理节点；
所述目标代理节点从自身的地址空间中，为所述节点分配通信地址；
所述节点通过分配的通信地址，将自身配置为所述网络中的一般节点；每个一般节点的一跳范围内存在至少一个代理节点；
当所述节点根据所述请求应答消息确定自身的邻居节点中不存在代理节点时，向自身的邻居节点中的目标一般节点请求通信地址；
所述目标一般节点将请求转发至自身对应的邻居代理节点；
所述邻居代理节点从自身的地址空间中，为所述节点分配地址空间；
所述节点通过分配的地址空间将自身配置为所述网络中的代理节点；
当任一个代理节点确定自身地址空间分配完时，等待自身一跳范围内的代理节点的心跳消息；
在预设时间段内未接收到自身一跳范围内的代理节点的心跳消息时，确定自身一跳范围内不存在代理节点；
所述任一个代理节点向所述网络中的各个代理节点发送携带自身已分配的地址空间的地址空间回收消息，以及向所述网络中的各个一般节点发送携带自身已分配的地址空间的地址回收消息；所述地址空间回收消息用于通知各个代理节点自身也开始进行地址回收；
所述任一个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的一般节点的回收确认消息，确定出可回收的通信地址；
所述任一个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的代理节点发送的携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，确定出自身可回收的地址空间；
所述任一个代理节点根据所述可回收的通信地址和所述可回收的地址空间，得到自身更新的地址空间，所述更新的地址空间用于节点的通信地址或地址空间的分配。
2.根据权利要求1所述的自组织网络建立方法，其特征在于，所述方法还包括：
每个代理节点以预设时间间隔查询自身的当前地址空间，为自身的一跳范围内的邻居节点发送携带自身当前地址空间和身份标识的心跳消息；
一跳范围内的每个一般节点根据接收到的心跳消息，从所述心跳消息对应的至少一个代理节点中选择一个包含的通信地址最多的地址空间，将选择的地址空间对应的代理节点，作为自身对应的所述邻居代理节点。
3.根据权利要求1所述的自组织网络建立方法，其特征在于，所述网络中的所有代理节点对应的不同地址空间之间是连续的；所述地址空间通过该地址空间的左、右两个端点值表示，其中，左端点值小于右端点值；
所述任一个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的代理节点发送的携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，确定出自身可回收的地址空间，包括：
所述任一个代理节点根据自身已分配的地址空间的左、右两个端点值，以及接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值，确定接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，是否存在小于自身的左端点值的端点值，以及是否存在大于自身的右端点值的端点值；
在不存在小于自身的左端点值的端点值、且存在大于自身的右端点值的端点值时，将自身的右端点值，以及接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，大于自身的右端点值的端点值中的最小左端点值组成的地址空间，作为可回收的地址空间；
在存在小于自身的左端点值的端点值、且存在大于自身的右端点值的端点值时，将接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，小于自身的左端点值的端点值中的最大左端点值，以及自身的左端点值组成的地址空间，作为一个可回收的地址空间，以及，将自身的右端点值，以及接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中，大于自身的右端点值的端点值中的最小左端点值组成的地址空间，作为另一个可回收的地址空间；
在存在小于自身的左端点值的端点值、且不存在大于自身的右端点值的端点值时，将接收到的所有代理节点的当前未分配的地址空间的左端点值中小于自身的左端点值的端点值中的最小左端点值，以及自身的左端点值组成的地址空间，作为一个可回收的地址空间。
4.根据权利要求1所述的自组织网络建立方法，其特征在于，在得到自身更新的地址空间之后，所述方法还包括：
向所述网络中的各个一般节点发送携带自身的更新的地址空间的地址回收消息；
根据接收到的一般节点发送的回收确认消息中的回复信息，从自身更新的地址空间中删除该回收确认消息对应的通信地址，得到过滤地址空间；所述过滤地址空间用于进行节点的通信地址或地址空间的分配。
5.根据权利要求1所述的自组织网络建立方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述任一个代理节点通过地址回收未回收到通信地址和可用的地址空间时，向所述网络中的各个代理节点发送空间探测消息；
接收到所述空间的探测消息的代理节点，向所述任一个代理节点发送携带自身的地址空间的空间应答消息；
所述任一个代理节点根据所述空间应答消息，向发送所述空间应答消息的代理节点中地址空间最大的一个代理节点，发送地址空间请求消息；
所述地址空间最大的一个代理节点根据自身的地址空间，为所述任一个代理节点分配地址空间；
所述任一个代理节点将分配的地址空间配置为自身的地址空间，用于节点的通信地址或地址空间的分配。
6.根据权利要求1所述的自组织网络建立方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收到所述地址空间回收消息的每个代理节点，向发送所述地址空间回收工作的代理节点发送携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，并向所述网络中的各个代理节点发送携带自身的地址空间的地址空间回收消息，以及向所述网络中的各个一般节点发送携带自身已分配的地址空间的地址回收消息；
所述每个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的一般节点的回收确认消息，确定出可回收的通信地址；
所述每个代理节点根据自身已分配的地址空间，以及接收到的代理节点发送的携带自身当前未分配的地址空间的地址空间确认消息，确定出自身可回收的地址空间；
根据所述可回收的通信地址和所述可回收的地址空间，得到自身更新的地址空间。
7.根据权利要求1所述的自组织网络建立方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述网络中的每个一般节点以预设时间间隔接收自身一跳范围内的代理节点发送的心跳消息；
当预设时间段内未接收到心跳消息时，所述每个一般节点向自身的一跳范围内的邻居节点发送代理探测消息；
当所述每个一般节点的一跳范围内存在代理节点，且所述代理节点接收到所述代理探测消息时，向所述每个一般节点发送携带自身的通信地址和地址空间的代理应答消息；
所述每个一般节点根据所述代理应答消息，将所述代理应答消息对应的代理节点作为自身的更新的邻居代理节点；
当所述每个一般节点的一跳范围内不存在代理节点，且所述预设时间段内未接收到代理应答消息时，所述每个一般节点向所述网络中在自身一跳范围之外的代理节点发送空间探测消息；
所述每个一般节点的一跳范围之外的代理节点根据接收到的所述代理探测消息，向所述每个一般节点发送携带自身的通信地址和地址空间的代理应答消息；
所述每个一般节点根据所述代理应答消息，向地址空间最大的代理节点发送地址空间请求消息，并根据接收到的地址空间将自身配置为所述网络中的代理节点。
8.一种基于自组织网络的智能系统，其特征在于，包括：
至少一个电子标签、至少一个云端服务器和至少一个采用上述权利要求1~7任一项所述的自组织网络建立方法建立的自组织网络；每个自组织网络包括：至少一个数据读取设备、至少一个移动代理设备、至少一个传感设备和至少一个边缘服务器；其中，数据读取设备和边缘服务器是自身所在的自组织网络中的一般节点，所述移动代理设备是自身所在的自组织网络中的代理节点；所述移动代理设备之间进行数据交互；
在任意一个自组织网络中：
每个数据读取设备，用于对所述电子标签中预先存储的数据进行读写，并将读取的数据发送至对应的移动代理设备进行认证；
每个移动代理设备，用于对接收到的数据进行认证；查看自身所在的自组织网络中的各个设备的在线状态，并生成对对应的传感设备的控制信号；
每个传感设备，用于在接收到对应的移动代理设备发送的控制信号时进行数据采集，并将采集的数据进行预处理后发送至对应的边缘服务器；
每个边缘服务器，用于对接收到的数据进行判断，当判断到自身具备对接收到的数据的处理能力时，对接收到的数据进行处理，并将处理结果发送至对应的云端服务器；当判断到自身不具备对接收到的数据的处理能力时，将接收到的数据转发至对应的云端服务器进行处理；
每个云端服务器，用于对接收到的待处理数据进行处理，并将处理结果存储在对应的数据库中；以及，将接收到的待存储数据备份至数据库。
9.根据权利要求8所述的基于自组织网络的智能系统，其特征在于，所述系统为基于自组织网络的智能教育系统；所述电子标签为学生身份卡，用于存储学生的身份信息；所述数据读取设备为智能设备；所述传感设备为智能手环、脑波感应器和平板电脑；
所述智能设备，用于对所述学生身份卡进行数据读取，得到学生的身份信息，并将所述学生身份信息发送至对应的移动代理设备进行认证；还用于在读取到学生身份信息时，向自身所在网络中的所述智能手环、所述脑波感应器和所述平板电脑广播启动指令消息；
所述移动代理设备，还用于通过将所述学生身份信息进行存储，实现学生身份信息的认证；
所述智能手环，还用于根据所述启动指令消息，采集自身所在的学生的腕部惯性信号、生理信号和表面肌电信号，并对采集的信号进行滤波和特征提取，得到信号特征，并将所述信号特征发送至对应的边缘服务器；
所述边缘服务器，还用于根据所述信号特征，分析对应的学生的手臂动作、健康状态和疲劳程度，并将得到的分析结果和所述信号特征发送至对应的云端服务器；
所述脑波感应器，用于根据所述启动指令消息，采集自身所在学生的脑电波信号，并将所述脑电波信号发送至对应的边缘服务器；
所述平板电脑，用于根据所述启动指令消息，采集自身对应的学生的面部图像信号，并将所述面部图像信号发送至对应的边缘服务器；
所述边缘服务器，还用于将接收到的每个学生的脑电波信号和该学生的面部图像信号分别进行预处理、特征提取和特征融合，得到每个学生的脑电波和面部图像信号的融合信号，采用所述融合信号检测并识别对应的学生的注意力状态，并将得到的检测结果、接收到的脑电波信号和该学生的面部图像信号均发送至对应的云端服务器；
所述云端服务器，还用于将所述分析结果、所述信号特征、所述检测结果、所述脑电波信号和所述面部图像信号备份至数据库中。
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