[發(fā)明專利]一種低頻無(wú)線Mesh自組網(wǎng)傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510088095.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104618393A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴詩(shī)旭;林加煌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門為那通信科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04W84/18
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

1.一種低頻無(wú)線Mesh自組網(wǎng)傳輸方法，其特征在于：該方法使用到的硬件包括接口模塊、單片機(jī)以及無(wú)線收發(fā)器模塊，所述接口模塊與無(wú)線收發(fā)器模塊均與所述單片機(jī)連接；所述方法包括數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程和數(shù)據(jù)接收過(guò)程：

所述數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程包括：

步驟11、利用所述接口模塊將外部數(shù)據(jù)報(bào)文傳送至所述單片機(jī)的應(yīng)用層軟件；

步驟12、應(yīng)用層軟件對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行UDP協(xié)議報(bào)頭封裝，并將封裝的UDP報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)層；

步驟13、在網(wǎng)絡(luò)層使用IPv6協(xié)議進(jìn)行報(bào)頭封裝，且使用RPL路由協(xié)議選擇路由的下一跳地址，并將IPv6報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)適配層；

步驟14、在網(wǎng)絡(luò)適配層使用6LoWPAN協(xié)議對(duì)IPv6報(bào)文進(jìn)行處理，在處理時(shí)，先使用IPHC壓縮算法對(duì)IPv6報(bào)頭進(jìn)行壓縮，然后將IPv6報(bào)文傳送至MAC層；

步驟15、在MAC層使用帶沖突避免的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)協(xié)議（CSMA/CA），并將IEEE802.15.4數(shù)據(jù)幀添加到報(bào)頭，添加完成后，就將應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)文傳送至物理層；

步驟16、在物理層根據(jù)所述無(wú)線收發(fā)器模塊配置的頻率將應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送出去；

所述數(shù)據(jù)接收過(guò)程包括：

步驟21、在物理層根據(jù)所述無(wú)線收發(fā)器模塊配置的頻率接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)接收驅(qū)動(dòng)程序?qū)?jù)報(bào)文傳送至MAC層；

步驟22、在MAC層解析并校驗(yàn)IEEE802.15.4數(shù)據(jù)幀頭，并將校驗(yàn)后的數(shù)據(jù)報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)適配層；

步驟23、在網(wǎng)絡(luò)適配層使用6LoWPAN協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行解析處理，在處理時(shí)，使用IPHC壓縮算法對(duì)IPv6報(bào)頭進(jìn)行還原，并將還原的IPv6報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)層；

步驟24、在網(wǎng)絡(luò)層解析IPv6報(bào)頭，并將解析出的IPv6報(bào)文發(fā)送至單片機(jī)的應(yīng)用層軟件或者轉(zhuǎn)發(fā)至路由的下一跳地址；

步驟25、應(yīng)用層軟件在收到IPv6報(bào)文后，就根據(jù)UDP協(xié)議解析出應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)文，并將應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)至接口模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低頻無(wú)線Mesh自組網(wǎng)傳輸方法，其特征在于：

所述步驟13具體為：在網(wǎng)絡(luò)層使用IPv6協(xié)議進(jìn)行報(bào)頭封裝，并使用RPL路由協(xié)議選擇路由的下一跳地址，若目標(biāo)IP地址在下行路由表的列表中，則選擇此路由的下一跳地址，否則就使用默認(rèn)上行路由地址作為路由的下一跳地址，之后將IPv6報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)適配層；

所述步驟14具體為：在網(wǎng)絡(luò)適配層使用6LoWPAN協(xié)議對(duì)IPv6報(bào)文進(jìn)行處理，在處理時(shí)，先使用IPHC壓縮算法對(duì)IPv6報(bào)頭進(jìn)行壓縮，并根據(jù)IPv6報(bào)文大小判斷是否需要分片，若是，則對(duì)IPv6報(bào)文進(jìn)行分片，并將分片后的IPv6報(bào)文傳送至MAC層，否則就直接將IPv6報(bào)文傳送至MAC層；

所述步驟16具體為：在物理層根據(jù)配置的頻率使用無(wú)線收發(fā)器模塊將應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送出去，當(dāng)發(fā)送地址為單播地址時(shí)，則發(fā)送完成后需要等待應(yīng)答包，且若收到正確的應(yīng)答包，則表明報(bào)文發(fā)送成功，若未收到正確的應(yīng)答包，則需要重新傳送應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)文；當(dāng)發(fā)送地址為廣播地址時(shí)，則發(fā)送完成后無(wú)需等待應(yīng)答。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低頻無(wú)線Mesh自組網(wǎng)傳輸方法，其特征在于：

所述步驟22具體為：在MAC層解析并校驗(yàn)IEEE802.15.4數(shù)據(jù)幀頭，在校驗(yàn)時(shí)，先判斷數(shù)據(jù)報(bào)文的目的MAC地址是否為單播且為本地MAC地址，若是，則發(fā)送應(yīng)答包驗(yàn)證目的MAC地址，并將數(shù)據(jù)報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)適配層；否則就直接判斷數(shù)據(jù)報(bào)文的目的MAC地址是否為本機(jī)MAC地址或廣播MAC地址，若是，則將數(shù)據(jù)報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)適配層，若否，則丟棄數(shù)據(jù)報(bào)文并結(jié)束流程；

所述步驟23具體為：在網(wǎng)絡(luò)適配層使用6LoWPAN協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行解析處理，在處理時(shí)，先判斷數(shù)據(jù)報(bào)文是否被分片，若是，則接收并將所有分片組合在一起，若否，則不需要進(jìn)行組合；然后使用IPHC壓縮算法對(duì)IPv6報(bào)頭進(jìn)行還原，并將還原后的IPv6報(bào)文傳送至網(wǎng)絡(luò)層；

所述步驟24具體為：在網(wǎng)絡(luò)層解析IPv6報(bào)頭，若解析出的數(shù)據(jù)包為本機(jī)或者廣播數(shù)據(jù)包，則直接將IPv6報(bào)文傳送至單片機(jī)的應(yīng)用層軟件；否則就使用RPL路由協(xié)議查找路由的下一跳地址并轉(zhuǎn)發(fā)IPv6報(bào)文。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低頻無(wú)線Mesh自組網(wǎng)傳輸方法，其特征在于：所述無(wú)線收發(fā)器模塊為Sub?1GHz無(wú)線射頻收發(fā)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低頻無(wú)線Mesh自組網(wǎng)傳輸方法，其特征在于：所述單片機(jī)還連接有電源模塊、指示燈模塊、時(shí)鐘模塊、看門狗模塊以及功放模塊。