[發明專利]一種用于物聯網的網絡架構和組網方法

有效

• 申請號: 201810152071.1
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN108494824B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 孟慶南
• 申請（專利權）人: 厚元技術（香港）有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張濤

本申請提供了一種用于物聯網數據采集、數據傳輸的系統網絡架構和裝置，其中包括：數據采集網，數據傳輸網和核心網三層網絡，數據采集網由若干個數據采集子網絡構成，每個數據采集子網絡由多個無線通信子節點和1個中繼器組成；數據傳輸網由若干個傳輸子網絡構成，每個傳輸子網絡由多個無線終端和一個無線基站組成；所述的數據采集網和數據傳輸網通過無線中繼器和無線終端之間集中器中的接口協議相連；核心網由網關、交換機、路由器、數據管理服務器、網絡管理服務器組成，核心網的主要功能包括網絡管理和數據管理，核心網與傳輸網之間通過網關和無線基站之間的接口相連，方案組網靈活，網絡適應性強，網絡效率高等特點。

技術領域

本申請涉及一種網絡架構領域和裝置，具體涉及一種用于物聯網的網絡架構。

背景技術

隨著智能化、信息化的發展，在萬物互聯時代，對低成本、高效率的的數據采集、傳輸和管理的系統網絡有大量的需求，然而現有的技術能夠提供的解決方案要么成本高，如采用公網3G/4G或者NB-IOT，雖然網絡性能好，但是每個通信節點每年都需要向運營商支付高額的流量費用，而目前業內比較流行的低功耗廣域網標準Lora，通信網絡解決方案又存在傳輸速率偏低，在某近距離高速率應用場合也不太適用，而傳統的wifi和Zigbee技術存在功耗偏高的問題，因此如何提供一種低成本、低功耗、高速率的數據采集、傳輸和管理的網絡方案是迫在眉睫。

發明內容

本申請提供一種用于物聯網的網絡架構和組網方法，能夠用于小區近距離、高密度的物聯網微系統。

其中，一種用于物聯網的網絡架構，其中包括：數據采集結構、數據傳輸網結構、核心網結構和集中器；所述數據采集網結構由M個數據采集子網結構構成，每個數據采集子網結構由一個無線中繼器和N個無線通信子節點構成，或由N個無線通信子節點和1個集中器組成，其中M為大于等于1的自然數，其中1N2048，無線中繼器與無線通信子節點之間的距離在微小區域中自適應調整，數據采集子網結構內的N個無線通信子節點具備中繼功能，同時無線數據采集子網結構內的無線通信子節點實現在整個網絡系統中漫游，多個數據采集子網結構的無線中繼器之間也具備數據中繼功能，無線中繼器和采集數據子網結構的網絡管理及外部接口組成集中器；

所述核心網結構由網關、交換機、路由器、數據管理服務器和網絡管理服務器組成，對網絡傳輸數據或者網絡控制指令進行路由，數據采集網絡的組網管理，無線通信子節點的路由管理，網絡的狀態監控和維護管理；數據傳輸網絡的組網管理，無線基站的鑒權管理、無線終端的漫游管理、網絡狀態的監控和維護管理；采集數據的管理包括數據的上傳和下發，數據的存儲、查詢、數據統計和分析功能；

所述集中器包括與數據采集子網結構內的N個無線通信子節點間進行雙向的數據傳輸，以及對整個數據采集子網絡進行組網管理、設備狀態監控和整體信息上傳，同時集中器具備多種有線或者無線外部接口實現和外部設備之間的數據交互；

所述的數據采集網結構中的集中器具備多種有線或無線接口，所述接口用于集中器與集中器之間的數據傳輸，無線中繼器與無線終端之間數據傳輸，集中器與核心網內的交換機之間的數據傳輸；

所述的數據采集網通過集中器和核心網的交換機直接連接。

本申請提供一種組網方法，其中，所有無線通信子節點未入網前，工作于組網公用頻道，每隔隨機若干分鐘主動在公用頻段發送一次入網請求，請求信息包含該無線通信子節點的ID和狀態信息；

集中器收到無線通信子節點的請求后，記錄其場強信息，并將收集到的無線通信子節點的場強信息上傳到核心網的網絡管理服務器,由核心網的網絡管理服務器根據所有節點的場強和每個數據采集子網絡的無線通信子節點的個數來進行網絡劃分，

所述網絡劃分具體為，當一個無線通信節點處于兩個或者多個子網絡時，將所述無線通信節點劃分到集中器接收到的場強型號最強的數據采集子網結構，同時單個數據采集子網結構的無線通信子節點的個數不超過最大組網數量N，若超過，則通過路由中繼到另一個子網絡。