[發(fā)明專利]一種大深度自組織無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210072162.7
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102594916A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洋
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/12;H04W84/18
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科;熊偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，尤其涉及一種大深度的無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)

目前，短距離無線通信主流通信距離通常在幾十米到百米左右，這主要是因?yàn)榭紤]到低功耗應(yīng)用，因此在通訊距離上無法大功率輸出。這也帶來了一個另外問題，就是短距離的無線模塊必須要有一個合理的路由才能保證數(shù)據(jù)能可靠的傳輸?shù)侥康牡兀駝t將無法實(shí)現(xiàn)通訊。現(xiàn)在的短距離通信路由協(xié)議各個國家和機(jī)構(gòu)都在積極研究，包括zigbee聯(lián)盟等，以期能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

在近距離無線通信網(wǎng)絡(luò)中，為了實(shí)現(xiàn)自由通信，需要一套機(jī)制支持新加入的各個無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以加入到網(wǎng)絡(luò)中來，同時能維護(hù)自己的路由，尋找到將信息發(fā)動到不同節(jié)點(diǎn)的路由路徑。但是，現(xiàn)有的近距離網(wǎng)絡(luò)無線路由算法，仍以理論推算為主，其對象是盡可能的廣泛，這樣反而導(dǎo)致了在某些特定場合或者特定需要的應(yīng)用下無法實(shí)現(xiàn)需要。比如本發(fā)明所研究的大深度的路由，就是比較特定的一種應(yīng)用場景，這種應(yīng)用通常是以樹狀或者鏈狀網(wǎng)絡(luò)為主，但是其深度往往要比普通的無線傳感網(wǎng)路要大出很多，通常會達(dá)到幾十甚至幾百。而普通的無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由深度往往只有5到10左右，無法滿足需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中問題，本發(fā)明提供了一種大深度的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，既能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，同時又能夠方便的移植到各種嵌入式CPU上，產(chǎn)生巨大的效益。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種大深度自組織無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，其特征在于：所述自組織無線傳感網(wǎng)絡(luò)包括無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和作為后臺的服務(wù)器設(shè)備，其中，無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括終端和網(wǎng)關(guān)；所述方法包括以下步驟：

a.為每個無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配一個定長度的物理地址；

b.根據(jù)應(yīng)用場景的需要，現(xiàn)場安裝無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時將各個無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理地址和安裝位置記錄下來；

c.根據(jù)各個設(shè)備所處的地理位置，在后臺設(shè)計(jì)形成一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并將所屬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保存在后臺；

d.現(xiàn)場安裝完畢后，將所有無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上電；上電后，無線傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)向無線傳感網(wǎng)絡(luò)后臺發(fā)送登記請求，所述登記請求中包括所述網(wǎng)關(guān)的物理地址，同時所述網(wǎng)關(guān)向后臺要求該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)配置信息；

e.后臺收到所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送的登記請求后，在數(shù)據(jù)庫中查找所述網(wǎng)關(guān)的物理地址，找到該物理地址后，則將網(wǎng)絡(luò)配置信息發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)配置消息包括該網(wǎng)關(guān)所在的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D;

f.所述網(wǎng)關(guān)接收到后臺發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)配置消息后，將根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)配置信息將自己的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址和所處的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號設(shè)定到本地；然后向整個子網(wǎng)廣播消息，廣播消息目的地址是所述網(wǎng)關(guān)的下一級深度的無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的物理地址，廣播消息內(nèi)容包括分配給子網(wǎng)內(nèi)每一個設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址和子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號；

g.子網(wǎng)內(nèi)的所有設(shè)備監(jiān)聽廣播消息，當(dāng)接收到所述廣播消息后，首先將所述廣播消息的目的地址與本地的物理地址比較，如果本地的物理地址與接收到消息的目的地址一致，則將所述網(wǎng)絡(luò)配置消息中分配給本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址和子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號存儲在本地；

h.?完成g步驟后的終端設(shè)備繼續(xù)向子網(wǎng)廣播消息，該廣播消息的目的地址是其下一級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理地址，消息里面包括剩余的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址和子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號；

i.子網(wǎng)內(nèi)的每一個設(shè)備將所有接收到的廣播消息的源地址都保存在本地，作為路由列表；

j.直到無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)現(xiàn)自己不存在下一級深度的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，網(wǎng)絡(luò)配置完成。

進(jìn)一步地，在整個網(wǎng)絡(luò)都完成了配置后，每個無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中都保存以下內(nèi)容：本機(jī)所在的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號、本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址、本機(jī)保存的網(wǎng)絡(luò)路由表；通過查詢所述路由表能夠知道在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，向前能到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邏輯地址和向后能到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邏輯地址。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)配置消息包括該網(wǎng)關(guān)所在的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，具體包括：該子網(wǎng)內(nèi)的每個無線傳感網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的物理地址和分配給其的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址以及其所處的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)邏輯地址由后臺進(jìn)行分配；所述網(wǎng)絡(luò)邏輯地址是每個設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通訊所用的段地址；所述段地址按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分配，遵循路由深度的基本策略，距離網(wǎng)關(guān)距離越近，其地址越小，否則地址越大；邏輯地址長度可以更小或者更大，具體根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的容量設(shè)定。

進(jìn)一步地，無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址的長度是2個字節(jié)16位。?

進(jìn)一步地，所述物理地址的長度根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的容量來決定，容量越大，則物理地址的長度越長。