[發(fā)明專利]一種適用于工業(yè)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)可視化配置系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811033234.0
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109218087A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志新;曹申;袁亞洲;覃淞;楊明;李新
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04L29/06;H04L29/12;H04L12/701;H04W24/02
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

本發(fā)明公開了一種適用于工業(yè)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)可視化配置系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)主要包括無線節(jié)點，無線網(wǎng)關(guān)和可視化控制終端三部分。無線節(jié)點是組成無線網(wǎng)絡(luò)的最基本元素，負責(zé)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行收發(fā)。無線網(wǎng)關(guān)是控制終端與無線節(jié)點通信的媒介，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換分發(fā)配置指令。控制終端的主要功能是集中式地為網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點分配地址，規(guī)劃數(shù)據(jù)傳輸路徑，設(shè)置節(jié)點屬性。在該系統(tǒng)中，對于網(wǎng)絡(luò)的配置，統(tǒng)一交由控制終端處理，將網(wǎng)絡(luò)分布式的管理改為全局的集中式管理。同時，控制終端為網(wǎng)絡(luò)的配置提供一個直觀的、友好的可視化交互界面，克服了無線網(wǎng)絡(luò)使用過程中諸多固有缺點，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于工業(yè)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò) 可視化配置系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)依靠其低成本、高度靈活性和擴展性等特點，成為工業(yè)信息化研 究的一個新熱點。然而，無線網(wǎng)絡(luò)仍存在一些固有的不足，如管理難度大，當(dāng) 業(yè)務(wù)變動需改變無線節(jié)點配置時，工作量、維護成本非常高。通信鏈路可靠性 差，可能產(chǎn)生丟包或不確定時延，甚至節(jié)點宕機，一但發(fā)生故障難以查詢與修 復(fù)。無線網(wǎng)絡(luò)的上述缺陷為工業(yè)現(xiàn)場的布網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)運行過程中的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù) 傳輸?shù)目煽啃詭砹颂魬?zhàn)。因此，開發(fā)適用于工業(yè)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)可視化配置 系統(tǒng)具有很強的實用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種應(yīng)用于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的快速構(gòu)建、可視化配置及 故障監(jiān)測的適用于工業(yè)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)可視化配置系統(tǒng)及方法。

為實現(xiàn)上述目的，采用了以下技術(shù)方案：本發(fā)明所述系統(tǒng)由控制終端、無 線網(wǎng)關(guān)和若干無線節(jié)點組成；控制終端與無線網(wǎng)關(guān)通過無線技術(shù)進行連接，無 線網(wǎng)關(guān)與無線節(jié)點之間也通過無線通信技術(shù)進行連接；所述控制終端集中式的 為無線節(jié)點分配地址、規(guī)劃數(shù)據(jù)傳輸路徑、設(shè)置節(jié)點屬性，為無線網(wǎng)絡(luò)的配置 提供解決方案；無線網(wǎng)關(guān)是無線節(jié)點與控制終端之間通信的媒介，通過協(xié)議轉(zhuǎn) 換分發(fā)配置指令，實現(xiàn)控制終端對無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的配置與監(jiān)測；無線節(jié)點用于 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸，接受控制終端的配置，可依據(jù)設(shè)置反饋自身網(wǎng)絡(luò) 狀態(tài)信息，以實現(xiàn)控制終端對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的分析與監(jiān)控。

進一步的，所述無線節(jié)點預(yù)留工業(yè)現(xiàn)場通用的通信接口，便于掛載各種現(xiàn) 場設(shè)備。

進一步的，所述無線網(wǎng)關(guān)用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合，通過無線網(wǎng)關(guān)進行協(xié)議轉(zhuǎn) 換，實現(xiàn)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)控制終端對無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 的配置與監(jiān)測。

一種適用于工業(yè)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)可視化配置的方法，包括如下步驟：

步驟1，在控制終端中導(dǎo)入工業(yè)現(xiàn)場地圖，設(shè)置無線節(jié)點數(shù)量以及節(jié)點位置， 此項設(shè)置應(yīng)與現(xiàn)場實際狀況相對應(yīng)，初始化控制終端；

步驟2，控制終端通過掃描無線節(jié)點機身二維碼實現(xiàn)對節(jié)點的綁定，建立節(jié) 點與控制終端中節(jié)點模型的映射關(guān)系；

步驟3，無線節(jié)點經(jīng)初始化后掃描其周圍可通訊范圍內(nèi)的無線節(jié)點，將節(jié)點 信息與通信鏈路質(zhì)量等信息通過無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送至控制終端，為控制終端的網(wǎng)絡(luò) 配置提供參考信息；

步驟4，通過控制終端配置網(wǎng)絡(luò)全局參數(shù)，如骨干網(wǎng)長度，網(wǎng)絡(luò)深度，每簇 節(jié)點個數(shù)等，作為地址分配策略各段地址長度設(shè)置的依據(jù)；

步驟5，在控制終端通過滑動等手勢操作，配置網(wǎng)絡(luò)拓撲，控制終端依據(jù)步 驟3反饋信息與步驟4網(wǎng)絡(luò)全局參數(shù)，對不合理配置提出建議；

步驟6，控制終端依據(jù)地址分配策略和第5步中的配置為網(wǎng)絡(luò)中每一節(jié)點分 配網(wǎng)絡(luò)地址，發(fā)送配置指令；

步驟7，設(shè)置節(jié)點詳細信息，如目的地址，工作模式，發(fā)送功率，發(fā)送重試 次數(shù)等參數(shù)；

步驟8，無線節(jié)點接收配置信息，完成自身配置和路由尋址，依據(jù)配置傳輸 其通信接口數(shù)據(jù)；