[發明專利]一種基于同步廣播的無線自組網及其數據傳輸方法

在審

• 申請號: 202010020911.6
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111246459A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 林英;于維川;商德華
• 申請（專利權）人: 上海桑銳電子科技股份有限公司
• 主分類號: H04W12/00
• 分類號: H04W12/00;H04W74/08;H04W84/18
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 胡大成

1.一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1、所有節點模塊上電初始化，配置節點模塊處理器及通訊單元；

步驟S2、當第一節點模塊的UART接口接收到用戶數據后，其處理器對用戶數據進行處理；

步驟S3、所述第一節點模塊的處理器對處理后的數據包進行加密，等待發送；

步驟S4、所述第一節點模塊進行CSMA后，發送數據幀；

步驟S5、第二節點模塊的通訊單元收到數據后，進行解密；

步驟S6、第二節點模塊對接收到的數據進行CRC16校驗，若校驗不通過，則丟棄該包數據，重新進入接收狀態或休眠狀態，若校驗正確，則判斷該數據包是否轉發過，若轉發過，丟棄該數據包，若未轉發過，轉至步驟S7；

步驟S7、將數據包結構中權值項加1，再重新計算CRC16后加密數據，將數據包加入轉發隊列等待轉發，并將轉發信息寫到歷史記錄里；

步驟S8、再以接收到該數據包的時間為基準，等待100個位時鐘后，同步轉發該數據包。

2.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：所有節點模塊上電初始化后，將節點模塊的處理器配置到休眠狀態，將節點模塊的通訊單元配置到休眠狀態或接收狀態；在通訊單元處于休眠狀態時，定時醒來檢測空中數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：所述的步驟S2中處理后的數據包格式為：|包類型|包號|權值|源地址|用戶數據|CRC16|。

4.根據權利要求3所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：

所述包類型：1字節，0代表心跳包，1代表數據包；

所述包號：1字節，為累加數(0-255)，由發起方節點模塊每發一個包自動加1，255后重置為0；

所述權值：1字節，發送的節點模塊賦值為0，接收的節點模在收到的權值上加1再轉發；

所述源地址：5字節，發送的節點模塊的地址；

所述用戶數據：0-245個字節，心跳包時為0字節；

所述CRC16：2個字節，用于校驗數據。

5.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：所述的步驟S3中的加密和所述的步驟S5中的解密，均采用AES-128算法。

6.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：所述的步驟S4中CSMA分兩步，第1步是對信道進行檢測，檢測信道忙閑，當信道空閑時進行發送；第2步是在信道忙時進行延時退避，延時結束后再檢測，如果檢測還忙，則退避時間加倍。

7.根據權利要求6所述的一種基

于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：信道忙閑的檢測是通過RSSI值判斷的，大于等于-100dBm的判斷為忙，小于-100dBm的判斷為閑。

8.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：所述步驟S6中判斷該數據包是否轉發過的依據是：判斷接收到的數據與存儲的數據的源地址和幀序號是否相同，如果都相同則判斷為已轉發過，丟棄該接收到的數據包，反之則判斷為未轉發過。

9.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：為防止通訊阻塞，在轉發數據包后需等待兩個發送周期后才能再發起數據包。

10.根據權利要求1所述的一種基于同步廣播的無線自組網的數據傳輸方法，其特征在于：將任一節點模塊配置為唯一的中心模塊，其余節點模塊配置為子節點，中心模塊周期發送心跳包，子節點在5個周期內未收到何心跳包，則標記為離網，通過串口通知用戶，一旦離網的子節點收到心跳包或數據包，則重新標記為在網狀態。