專利名稱：一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，具體涉及一種應(yīng)用于無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的無(wú)線組網(wǎng)是以層次的網(wǎng)路來(lái)達(dá)成組網(wǎng)。第一層管理第二層的多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，第二層網(wǎng)路管理多個(gè)第三層的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。GSM的3G，LTE的組網(wǎng)多使用此概念來(lái)達(dá)成組網(wǎng)的目標(biāo)。4G移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，它們由無(wú)線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成。 無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)靈活性高，設(shè)置環(huán)境惡劣，但對(duì)于服務(wù)的品質(zhì)要求又是相當(dāng)?shù)穆?。但是現(xiàn)有的網(wǎng)路存在多種問(wèn)題現(xiàn)有的3G/4G網(wǎng)路太貴，難于架設(shè)與管理；以太網(wǎng)路需要布線，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要IP地址；Zigbee, Miffi, Ζ-ffave等技術(shù)都值適用于家庭，小面積范圍，無(wú)法解決大網(wǎng)路與逐漸擴(kuò)充的問(wèn)題；多種物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用整合困難；難于達(dá)成互補(bǔ)、故障轉(zhuǎn)移與不間斷操作的高規(guī)格要求；維修代價(jià)高，系統(tǒng)配置難度高；無(wú)線網(wǎng)路擴(kuò)充困難，節(jié)點(diǎn)的移除，變更代價(jià)高。(無(wú)線)網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，或?qū)Φ赛c(diǎn)對(duì)對(duì)等點(diǎn)的系統(tǒng)，也就是一個(gè)由具有重復(fù)接/發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能接收/傳送數(shù)據(jù)，也和路由器一樣，將數(shù)據(jù)傳給它的鄰接點(diǎn)。通過(guò)中繼處理，數(shù)據(jù)包用可靠的通信鏈路，貫穿中間的各節(jié)點(diǎn)，抵達(dá)指定目標(biāo)。相似于因特網(wǎng)和其他點(diǎn)對(duì)點(diǎn)路由網(wǎng)，網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)擁有多個(gè)冗余的通信路徑。如果一條路徑在任何理由下中斷(包括射頻干擾中斷)，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)將自動(dòng)選擇另一條路徑，維持正常通信。一般情況下，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)能自動(dòng)地選擇最短路徑，提高了連接的質(zhì)量。根據(jù)實(shí)踐，如果距離減小兩倍，則接收端的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)增加四倍，使鏈路更加可靠，還不增加節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率。網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)里，只要增加節(jié)點(diǎn)數(shù)目，就可以增加可及范圍，或從冗余鏈路的增加上，帶來(lái)更多的可靠性。今天的網(wǎng)格式無(wú)線局域網(wǎng)主要使用基于802. lla/b/g的標(biāo)準(zhǔn)以及802. 15. 4的Zigbee射頻技術(shù)。把無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)，是符合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其能給無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)提供不中斷服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，包括第二層無(wú)線網(wǎng)格和多個(gè)第一層無(wú)線網(wǎng)格；第一層無(wú)線網(wǎng)格包括多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，第二層無(wú)線網(wǎng)格包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；各第一層無(wú)線網(wǎng)格都與第二層無(wú)線網(wǎng)格中的兩個(gè)以上的無(wú)線網(wǎng)關(guān)建立通τΗ ο優(yōu)選的，所述第二層無(wú)線網(wǎng)格中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)分別連接至互聯(lián)網(wǎng)。優(yōu)選的，所述第二層無(wú)線網(wǎng)格中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接至云端伺服器。優(yōu)選的，所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)包括處理器、與所述處理器連接的存儲(chǔ)器、由所述處理器控制的無(wú)線電設(shè)備。優(yōu)選的，所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)還包括控制無(wú)線電設(shè)備的無(wú)線電信號(hào)功率和信道選擇的控制豐吳塊。建立雙(多)重?zé)o線網(wǎng)路。第一層的網(wǎng)路以802. 15. 4協(xié)議的無(wú)線節(jié)點(diǎn)為主。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位是完全的平等，彼此之間可以互相聯(lián)系，自行的組網(wǎng)。節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)的增加，任意的移除，組網(wǎng)完全不受影響。 第二層的網(wǎng)路可以有著多種不同的網(wǎng)路界面，但是802. 15. 4協(xié)議必須存在于其中的。第二層網(wǎng)路的各節(jié)點(diǎn)間也是有著平等地位。節(jié)點(diǎn)之間彼此可以藉由不同網(wǎng)路界面來(lái)聯(lián)結(jié)溝通，也可以藉由802. 15. 4界面互相聯(lián)系。第二層與第一層網(wǎng)路之間是經(jīng)由802. 15. 4來(lái)彼此聯(lián)結(jié)的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于提供一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其能給無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)提供不中斷服務(wù)，且設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，具有很好的實(shí)用性。本無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)使得無(wú)線IOT物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)路的具有多層平面結(jié)構(gòu)、便于互相互補(bǔ)，多層網(wǎng)路間可以互相聯(lián)結(jié)。這種架構(gòu)達(dá)到下列的目的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可自由組網(wǎng)；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可即插即用；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可自動(dòng)重繞；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可自動(dòng)偵測(cè)；不中斷服務(wù)；降低設(shè)置與維修的費(fèi)用。


圖I是本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明具體實(shí)施的技術(shù)方案是一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，包括第二層無(wú)線網(wǎng)格2和多個(gè)第一層無(wú)線網(wǎng)格I ;第一層無(wú)線網(wǎng)格I包括多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)11，第二層無(wú)線網(wǎng)格2包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)21節(jié)點(diǎn)；各第一層無(wú)線網(wǎng)格I都與第二層無(wú)線網(wǎng)格2中的兩個(gè)以上的無(wú)線網(wǎng)關(guān)21建立通訊。所述第二層無(wú)線網(wǎng)格2中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)21分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)3連接至云端伺服器4。所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)11包括處理器、與所述處理器連接的存儲(chǔ)器、由所述處理器控制的無(wú)線電設(shè)備。所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)11還包括控制無(wú)線電設(shè)備的無(wú)線電信號(hào)功率和信道選擇的控制模塊。
同一層無(wú)線網(wǎng)格中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的地位是平等的，節(jié)點(diǎn)之間是可以自動(dòng)的組網(wǎng)，也可以互相傳遞信息的，這也是無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的組成基本要求。節(jié)點(diǎn)數(shù)是N，可以有N*(N-l)/2的溝通路線。理想的網(wǎng)路是可以任意加入節(jié)點(diǎn)或移除節(jié)點(diǎn)的，也因此新的節(jié)點(diǎn)加入，新的路線可以自動(dòng)建立，同理，當(dāng)節(jié)點(diǎn)移除的時(shí)候也是同樣的運(yùn)作。現(xiàn)有的大部分網(wǎng)絡(luò)都是樹(shù)狀的網(wǎng)路的架構(gòu)，溝通路線需要經(jīng)過(guò)上層的管理來(lái)達(dá)成通訊的路線建立。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以打破疊層架屋的繁瑣。層與層之間的通訊是必須有多于兩條的通訊路線。而且第二層與第一層的通訊，第二層必須有至少有兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)與第一層建立通訊路線。這樣的結(jié)構(gòu)才可以確保當(dāng)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)失去作用是可以馬上修護(hù)，網(wǎng)絡(luò)的操作不受影響，達(dá)成不中斷服務(wù)。針對(duì)節(jié)點(diǎn)失去功能的節(jié)點(diǎn),本設(shè)計(jì)的N+1冗余互補(bǔ),允許多點(diǎn)交叉連接。此一智能網(wǎng)絡(luò)將鄰居之信息管理，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)信息更新和下載，都儲(chǔ)存在云端。新的節(jié)點(diǎn)插入到網(wǎng)絡(luò)，注冊(cè)信息將被廣播和單播傳達(dá)到周邊的節(jié)點(diǎn)，最終會(huì)達(dá)到云端伺服器4。此時(shí)受影響的新節(jié)點(diǎn)將會(huì)更新節(jié)點(diǎn)的路徑。同時(shí)云端伺服器4也會(huì)傳達(dá)無(wú) 線節(jié)點(diǎn)11的鄰居狀態(tài)和信息，新的通訊路線重新建立。云端伺服器4會(huì)對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“心跳”的狀態(tài)進(jìn)行管理。當(dāng)節(jié)點(diǎn)刪除，或者是節(jié)點(diǎn)失去了功能的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的通訊路線必須重組，正常的節(jié)點(diǎn)必需繞過(guò)這些節(jié)點(diǎn)來(lái)建構(gòu)新的可運(yùn)行的路線，尤其是針對(duì)“單播訊息-Unicast message”,必須提供可靠的節(jié)點(diǎn)來(lái)發(fā)出訊息。下層的網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)可藉由上層的網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)通知所受影響的節(jié)點(diǎn)，建立新的通訊路徑。節(jié)點(diǎn)的無(wú)線底層可以偵測(cè)到可聯(lián)結(jié)的周邊節(jié)點(diǎn)，以“廣播訊息-Broadcast message”來(lái)獲取周邊節(jié)點(diǎn)的回應(yīng)，并且重新組建新的通訊路徑。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括第二層無(wú)線網(wǎng)格和多個(gè)第一層無(wú)線網(wǎng)格；第一層無(wú)線網(wǎng)格包括多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，第二層無(wú)線網(wǎng)格包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；各第一層無(wú)線網(wǎng)格都與第二層無(wú)線網(wǎng)格中的兩個(gè)以上的無(wú)線網(wǎng)關(guān)建立通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第二層無(wú)線網(wǎng)格中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)分別連接至互聯(lián)網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第二層無(wú)線網(wǎng)格中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接至云端伺服器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)包括處理器、與所述處理器連接的存儲(chǔ)器、由所述處理器控制的無(wú)線電設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)還包括控制無(wú)線電設(shè)備的無(wú)線電信號(hào)功率和信道選擇的控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，包括第二層無(wú)線網(wǎng)格和多個(gè)第一層無(wú)線網(wǎng)格；第一層無(wú)線網(wǎng)格包括多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，第二層無(wú)線網(wǎng)格包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；各第一層無(wú)線網(wǎng)格都與第二層無(wú)線網(wǎng)格中的兩個(gè)以上的無(wú)線網(wǎng)關(guān)建立通訊。所述第二層無(wú)線網(wǎng)格中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接至云端伺服器。本無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其能給無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)提供不中斷服務(wù)，且設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，具有很好的實(shí)用性。本無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)使得無(wú)線IOT物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)路的具有多層平面結(jié)構(gòu)、便于互相互補(bǔ)，多層網(wǎng)路間可以互相聯(lián)結(jié)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102802280SQ201210302510
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
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