[發明專利]一主多從總線型有線數據采集網絡通信協議

有效

• 申請號: 201810012449.8
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108259288B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 鄒鐘璐;林少華;曾偉忠;袁志堅;黃志才;馮奕軍;柏東輝;袁詠詩;李為;全源;邱華勇;羅偉康;鄧建中
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司東莞供電局
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L1/00;H04L29/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及一種一主多從總線型有線數據采集網絡通信協議，主站位于總線型有線網絡端點，從站在總線型有線網絡上均勻分布，總線上任意相鄰站點可接收信號并正確解碼消息。從站執行數據采集，通過其他更靠近主站的從站中繼傳輸來實現遠距離多從站采集數據到主站的匯聚。網絡中所有站點維持網絡全局拓撲信息，通信協議執行由主站發出數據請求消息開始，該消息經由到主站距離由近及遠的多個鄰接從站依次中繼，最終到達距離主站最遠的從站。鄰接從站分別執行數據應答消息接收，添加自身站號及采集數據到接收的數據應答消息，將修改后數據應答消息廣播。本發明可以有效解決網絡中單個站點覆蓋能力不足、信號覆蓋隨機以及多站點同步困難問題。

技術領域

本發明涉及總線型有線網絡通信技術領域，更具體地，涉及一種一主多從總線型有線數據采集網絡通信協議。

背景技術

總線型有線數據采集網絡在工業控制和電力線載波通信等領域廣泛應用，典型應用包括基于電力載波通信的智能家居網絡、基于電力載波通信的電力基礎設施監測網絡。這種網絡具有幾個典型特征：1)網絡結構是一主多從，即網絡中有一個主站和多個從站，主站目的是監控網絡上各個分布式監測單元(從站)狀態并收集從站本地采集數據；2)由于網絡覆蓋大、主從站發射功率受限以及有線線路上信號傳輸面臨衰減和干擾等多重因素，使得主站無法在總線網絡上與部分從站直接建立連接；3)任意兩個以上站點難以同步，因而同時執行總線傳輸將導致沖突和干擾；4)任意站點總線上傳輸信號的傳播距離、以及接收正確解碼距離都是隨機。此時，為了實現有效網絡覆蓋和正常通信與數據采集，可能需要借助從站中繼。當前，應用于上述類型網絡并克服上述問題的通信協議未見報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種一主多從總線型有線數據采集網絡通信協議，可以解決網絡中單個站點覆蓋能力不足、信號覆蓋隨機以及多站點同步困難問題。

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：一種一主多從總線型有線數據采集網絡通信協議，其特征在于，網絡為總線型有線網絡，網絡中包括一個位于總線端點的主站和多個位于總線上的從站，網絡中所有的從站在總線上均勻部署，從站依據到主站間距由近到遠依次編號為1,2,3……,M。

進一步地，所述的網絡中主站為數據匯聚點，從站為數據采集點，從站通過總線型有線線路將采集數據匯聚到主站。

進一步地，所述的主站、從站在總線型有線線路上傳輸信號的功率有限并且近似相等，任意站點(主站或從站)可以確保至少能接收到來自臨近(或總線上與本站點距離最近)站點的信號并能正確解碼消息，但不能保證所有站點都能接收并正確解碼消息。

進一步地，所述的任意站點(主站或從站)具有全網唯一站號。

進一步地，所述的任意站點(主站或從站)對網絡拓撲具有完全信息，即任意站點(主站或從站)有M個從站站號以及1到M編號與站號對應關系信息。

進一步地，所述的總線型網絡中僅主站能夠發起通信，從站依據接收消息執行請求中繼轉發、消息反饋或丟棄消息處理。

進一步地，網絡中任意站點交互消息包括9個字段，分別為：幀頭、源地址、目的地址、中繼地址、消息類型、消息長度、消息內容、校驗和幀尾；所述的源地址、目的地址與中繼地址取值于全局唯一站點站號；所述的消息類型包括數據請求消息和數據應答消息；校驗可以選擇循環冗余校驗；消息長度以字節為單位定義了消息內容包含字節數；當消息類型為數據請求消息時，消息內容為空，當消息類型為數據應答消息時，消息內容為各站點全局唯一站號后串接該站點反饋數據；其他字段內容及上述每個字段長度依據應用定義。