CN106454869A - 一种315MHz433MHz无线通讯组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种315MHz433MHz无线通讯组网方法，包括基节点、路由节点、终端节点、配置节点和网关节点，通过配置节点进行信道、网络环境扫描；在单一网络环境中，配置节点为基节点选择干净的网络环境，然后基节点通过配置节点分析的网络环境，选择合适的信道，建立网络ID，配置节点能够给基节点分配终端节点，也能够同时配置路由节点，路由节点挂载到基节点网络中，在路由节点下能够分配终端节点，通过路由节点汇总部分终端节点的信息并将信息上传到基节点，分散单一基节点对多个终端节点的信息管理。本发明拓展了传统315MHz/433MHz星型组网方式，能够设置单一网络环境和多网络环境，能够实现大范围覆盖和高效便捷控制等功能，并且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体是一种315MHz433MHz无线通讯组网方法。
背景技术
目前智能家居、安防、农业监测等场所所用无线网络频率多以2.4G和315MHz/433M无线通讯技术为主。但是2.4GHz频段所用无线技术如ZigBee、WiFi、ZWave、Bluetooth等由于频率高，穿透能力差，传输损耗大，传输距离短，信号易被障碍物干扰，在实际应用环境中很难实现长距离传输。同时2.4GHz频段各种应用协议复杂，成本相对更高，也无法实现低功耗。相比之下315MHz/433MHz工作频率低，穿透性能好，成本低，同发射功率下，传输距离同比2.4GHz频段更远。因此在传统的安防等市场，大多采用315MHz/433MHz无线进行门磁、红外、烟感气感等传感设备无线数据通讯。
随着物联网的兴起，越来越多的场所、区域都开始实行智能化管理，通过传感网络对周围环境参数进行获取，315MHz/433MHz由于成本低、功耗低、穿透绕射性能好、传输距离相对较远等特点，也陆续在一些场合使用。但是一些如地下停车场、粮库、货物中转储藏区等面积更大的室内场所，传统的315MHz/433MHz组网能力差，网络无法大范围覆盖等技术原因，造成其只能在一些小范围简单场合使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种315MHz433MHz无线通讯组网方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种315MHz433MHz无线通讯组网方法，包括基节点、路由节点、终端节点、配置节点和网关节点，通过配置节点进行信道、网络环境扫描；在单一网络环境中，配置节点为基节点选择干净的网络环境，然后基节点通过配置节点分析的网络环境，选择合适的信道，建立网络ID，配置节点能够给基节点分配终端节点，也能够同时配置路由节点，路由节点挂载到基节点网络中，在路由节点下能够分配终端节点，通过路由节点汇总部分终端节点的信息并将信息上传到基节点，分散单一基节点对多个终端节点的信息管理；在多网络环境中，通过配置节点给多个基节点选择相同或不同的信道，建立独自的网络ID，形成多个网络环境，多个网络的基节点把各自网络内的环境参数汇总，再发送到网关节点。
作为本发明进一步的方案：所述基节点、路由节点、配置节点和网关节点的315MHz/433M无线模块均具有收发功能，终端节点的315MHz/433M无线模块具有发射功能或接收功能，网关节点具备多个具有收发功能的315MHz/433M无线模块。
作为本发明进一步的方案：所述的基节点能够组建一个单一网络，生成网络ID，区别于同信道的其它网络，配置节点扫描到基节点的信道、网络ID，并把该信道、网络ID分发给需要加入基节点构成的网络的路由节点和终端节点，改变它们的信道和网络ID，让其成为基节点组建的网络内设备。
作为本发明进一步的方案：所述在单一网络中，允许存在一个基节点，多个路由节点和多个终端节点，能够存在多个配置节点进行网络配置；多网络环境中，允许存在一个网关节点，多个基节点构成的网络，也允许多个配置节点进行网络配置。
与现有技术相比，本发明拓展了传统315MHz/433MHz星型组网方式，在单一网络环境中，基节点建立、维护网络，路由节点负责管理其下的终端节点，同时能够中转其它路由节点的信息到下一级路由节点或基节点，配置节点扫描网络，进行网络辅助管理，扩展了星型网络的覆盖范围，针对地下停车场、粮库等大面积室内场所，单一网络无法全面覆盖整个区域时，可以通过网关节点，配置节点辅组，管理多个信道或网络。同一信道下，可以通过不同网络ID建立多个网络；不同信道下也可以组建多个网络，通过不同信道、网络ID的组合及网络中路由节点的使用，扩大了315MHz/433MHz网络的检测范围，同时在多个信道，多个网络内进行数据传输，使得网络数据传输率相对于传统的单信道、单网络的数据传输速率倍增，该种网络的拓扑结构能够提供更高的吞吐量；不同信道、多个网络ID的应用，极大的扩展315MHz/433MHz网络的覆盖范围，同时能低成本、高效方便的对大面积室内环境参数进行全面的采集、监管、控制。
附图说明
图1为315MHz433MHz无线通讯组网方法中单一网络拓扑结构示意图。
图2为315MHz433MHz无线通讯组网方法中多网络并存拓扑结构示意图。
图中：1-基节点、2-路由节点、3-终端节点、4-配置节点、5-网关节点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种315MHz433MHz无线通讯组网方法，包括基节点1、路由节点2、终端节点3、配置节点4和网关节点5，通过配置节点4进行信道、网络环境扫描；在单一网络环境中，配置节点4为基节点1选择干净的网络环境，然后基节点1通过配置节点4分析的网络环境，选择合适的信道，建立网络ID，配置节点4能够给基节点1分配终端节点3，也能够同时配置路由节点2，路由节点2挂载到基节点1网络中，在路由节点2下能够分配终端节点3，通过路由节点2汇总部分终端节点3的信息并将信息上传到基节点1，分散单一基节点1对多个终端节点3的信息管理；在多网络环境中，通过配置节点4给多个基节点1选择相同或不同的信道，建立独自的网络ID，形成多个网络环境，多个网络的基节点1把各自网络内的环境参数汇总，再发送到网关节点5。
所述基节点1、路由节点2、配置节点4和网关节点5的315MHz/433M无线模块均具有收发功能，终端节点3的315MHz/433M无线模块具有发射功能或接收功能，网关节点5具备多个具有收发功能的315MHz/433M无线模块。
所述的基节点1能够组建一个单一网络，生成网络ID，区别于同信道的其它网络，配置节点4扫描到基节点1的信道、网络ID，并把该信道、网络ID分发给需要加入基节点1构成的网络的路由节点2和终端节点3，改变它们的信道和网络ID，让其成为基节点1组建的网络内设备。
单一网络环境中，基节点1能够管理多个路由节点2和终端节点3，路由节点2能够管理多个终端节点3，也能转发其它挂载到基节点1，但射频辐射范围不足以找到基节点1的路由节点2的信息；终端节点3能被基节点1和路由节点2管理，单向发送或接收数据，配置节点4在单一网络建立初期对网络环境进行分析，在基节点1建立单一网络后，对路由节点2进行设置、控制终端节点的加入和离开、进行网络管理。
单一网络环境中不足以覆盖一个大范围的环境时，基节点1管理多个路由节点2和终端节点造成通讯效率低时，采用网关节点5来构建多个网络管理来增加无线覆盖范围，提高通讯效率，配置节点4用来分析已经存在的信道、网络ID，配置其它基节点1的信道、网络ID，形成多网络并存，并告知网关节点5各个基节点1的信道、网络ID，让网关节点5快速找到所管理的网络环境内各个基节点1，快速建立通讯，进行数据收发。
所述在单一网络中，允许存在一个基节点1，多个路由节点2和多个终端节点3，能够存在多个配置节点4进行网络配置；多网络环境中，允许存在一个网关节点5，多个基节点1构成的网络，也允许多个配置节点4进行网络配置。
本发明拓展了传统315MHz/433MHz星型组网方式，在单一网络环境中，基节点1建立、维护网络，路由节点2负责管理其下的终端节点3，同时能够中转其它路由节点2的信息到下一级路由节点2或基节点1，配置节点4扫描网络，进行网络辅助管理，扩展了星型网络的覆盖范围，针对地下停车场、粮库等大面积室内场所，单一网络无法全面覆盖整个区域时，可以通过网关节点5，配置节点4辅组，管理多个信道或网络。同一信道下，可以通过不同网络ID建立多个网络；不同信道下也可以组建多个网络，通过不同信道、网络ID的组合及网络中路由节点2的使用，扩大了315MHz/433MHz网络的检测范围，同时在多个信道，多个网络内进行数据传输，使得网络数据传输率相对于传统的单信道、单网络的数据传输速率倍增，该种网络的拓扑结构能够提供更高的吞吐量；不同信道、多个网络ID的应用，极大的扩展315MHz/433MHz网络的覆盖范围，同时能低成本、高效方便的对大面积室内环境参数进行全面的采集、监管、控制。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (4)
1.一种315MHz433MHz无线通讯组网方法，其特征在于，包括基节点、路由节点、终端节点、配置节点和网关节点，通过配置节点进行信道、网络环境扫描；在单一网络环境中，配置节点为基节点选择干净的网络环境，然后基节点通过配置节点分析的网络环境，选择合适的信道，建立网络ID，配置节点能够给基节点分配终端节点，也能够同时配置路由节点，路由节点挂载到基节点网络中，在路由节点下能够分配终端节点，通过路由节点汇总部分终端节点的信息并将信息上传到基节点，分散单一基节点对多个终端节点的信息管理；在多网络环境中，通过配置节点给多个基节点选择相同或不同的信道，建立独自的网络ID，形成多个网络环境，多个网络的基节点把各自网络内的环境参数汇总，再发送到网关节点。
2.根据权利要求1所述的315MHz433MHz无线通讯组网方法，其特征在于，所述基节点、路由节点、配置节点和网关节点的315MHz/433M无线模块均具有收发功能，终端节点的315MHz/433M无线模块具有发射功能或接收功能，网关节点具备多个具有收发功能的315MHz/433M无线模块。
3.根据权利要求1所述的315MHz433MHz无线通讯组网方法，其特征在于，所述的基节点能够组建一个单一网络，生成网络ID，区别于同信道的其它网络，配置节点扫描到基节点的信道、网络ID，并把该信道、网络ID分发给需要加入基节点构成的网络的路由节点和终端节点，改变它们的信道和网络ID，让其成为基节点组建的网络内设备。
4.根据权利要求1所述的315MHz433MHz无线通讯组网方法，其特征在于，所述在单一网络中，允许存在一个基节点，多个路由节点和多个终端节点，能够存在多个配置节点进行网络配置；多网络环境中，允许存在一个网关节点，多个基节点构成的网络，也允许多个配置节点进行网络配置。
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