[發明專利]基于2.4GHz無線技術的多個子節點大規模組網方法

在審

• 申請號: 201610974939.7
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106658532A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 趙攀東;黃保黔
• 申請（專利權）人: 江蘇鉅芯集成電路技術股份有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W60/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種組網方法，尤其是一種基于2.4GHz無線技術的多個子節點大規模組網方法，屬于組網通信的技術領域。

背景技術

2.4GHz無線技術，在無需申請許可證的2.4GHz ISM（Industrial Scientific Medical）波段運行，帶寬較寬，可利用資源多，且具有較其他頻段更強的抗干擾能力。與其他無線技術相比，2.4GHz無線技術具有穩定性強、傳輸速率高、功耗低等優點，近些年在無線通信領域中，發展最快、應用最廣，特別是隨著物聯網的發展，2.4GHz無線技術的應用更成為一種趨勢。與此同時，隨著無線通信應用范圍的繼續推動和擴大，需要使網絡中的各種數據和語音設備能互連互通，從而實現個人區域內的快速靈活的數據和語音通信，因此，對2.4GHz無線技術的組網能力也提出了更高的要求。

由于通信協議本身的復雜性，導致2.4GHz無線通信技術在物聯網領域很難大規模應用。以zigbee為例，zigbee的子節點之間是采用信號接力的方式來傳輸的，在zigbee的網絡中，每一個子節點的通信都會有一個固定的路徑算法，即把每一個子節點是怎么接力傳輸的點經過zigbee的協議計算好，zigbee網絡會優化每一條的最佳線路。由于每一個線路的優化過程十分復雜，每增加一個節點，路徑的可能性會以指數的數量級增加，這也就導致了zigbee的子節點數量難以增加。

此外，即便把所有子節點的通信路徑固定下來，如果某一個子節點發生了移動或是新增子節點，根據zigbee自愈性的網絡特點，所有的路徑必須重新計算，再次優化出最合理的路徑，這樣會導致控制指令傳輸延時，或者無法到達控制節點，因此，在應用上也難以實現大規模組網。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種基于2.4GHz無線技術的多個子節點大規模組網方法，其操作方便，能提高網絡的組網能力，實現所需的大規模組網需求，安全可靠。

按照本發明提供的技術方案，一種基于2.4GHz無線技術的多個子節點大規模組網方法，所述多個子節點大規模組網方法包括如下步驟：

步驟S1、提供待組網的主機以及若干子節點，所述主機、子節點間采用2.4GHz無線通信，子節點向主機傳輸組網請求信號，主機根據所有子節點的組網請求信號控制相應的子節點進入組網序列，且主機對進入組網序列的子節點進行預編號，具有預編號的子節點查詢主機的忙閑信號；

步驟S2、若主機處于空閑狀態時，則主機根據子節點的預編號以及組網請求信號進行節點添加注冊，并在對所述當前子節點添加注冊成功后，將組網序列外的子節點補充進入組網序列，且對補充進入組網序列的子節點進行預編號，否則，主機對當前具有預編號的子節點傳輸注冊延時包；

步驟S3、具有預編號的子節點接收并解析注冊延時包，以得到延時詢問時間T，子節點在間隔延時詢問時間T后再查詢主機的忙閑信號，并跳轉至步驟S2，直至所有的子節點均添加注冊成功，以完成組網。

所述延時詢問時間T為8~30ms，主機對每個子節點發送注冊延伸包的時間間隔是2ms。

主機對子節點進行添加注冊時，還包括對子節點的校驗過程，所述對子節點的校驗過程為：子節點在進入組網序列后，將子節點的MAC地址傳輸至網關，網關根據子節點的MAC地址建立校驗數據庫，主機對校驗數據庫中的子節點進行預編號，所述預編號與子節點的MAC地址在校驗數據庫中關聯存儲；

若進入組網序列的子節點的MAC地址與校驗數據庫中已有的子節點MAC地址相同時，則主機將校驗數據庫中與所述MAC地址關聯對應的預編號分配為當前子節點的預編號；

若進入組網序列的子節點的MAC地址與校驗數據庫中已有子節點的MAC地址均不相同時，則主機對當前的子節點重新分配一個預編號。

組網后，網關能向指定的子節點發送控制信號，若接收到控制信號的子節點為非指定的子節點時，則接收到控制信號的子節點對控制信號進行解析，并根據對控制信號的解析結果對所述控制信號進行放大與轉發，直至指定子節點接收到所述控制信號；指定子節點在接收到控制信號前，接收到控制信號的子節點對控制信號只轉發1次。