CN107018545A - 一种应用于无线通信***中的自组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，包括如下步骤：1）构建节点ID表；2）初始化；3）第一阶段路由请求；4）第二阶段的路由请求；5）统计成功建立路由标志的节点数；6）完成一次路由通信；7）无线通信节点向集中器发送帧；8）故障报送帧处理。这种方法不仅解决已有无线组网模式的功率及通信距离的限制，而且还降低了***的成本和难度，具有组网速度快、可靠性高，易维护特点，具有广阔的应用前景。

Description

一种应用于无线通信***中的自组网方法

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，具体是一种应用于无线通信***中的自组网方法。

背景技术

在许多场合，为了预测和监控环境或者设备等的变化，需要大量的传感器进行数据采集，并把数据实时传递到控制中心。而传统数据都是通过有线电缆实现的，随着射频、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现更容易，数据传输速率更快，抗干扰性更强，因此无线通信技术现在已广泛应用于智能家居、工业现场、无线抄表以及路灯监控等领域。无线通信***可分为长距离无线通信***和短距离无线通信***。典型的长距离无线通信***主要包括发送终端、接收终端和中继站,其广泛应用于军事、交通、电台、石油勘探等领域。但长距离无线通信***一般需要申请固定的无线频道，以及交纳使用费用。短距离无线通信***是随着数字通信和计算机技术的不断发展而产生的，短距离无线通信与长距离无线通信有很多不同，主要有无线发射功率低适合电池供电，通信距离从几厘米到几公里。目前很多数据采集设备都可以直接与长距离通信的GPRS模块连接，然而由于现场有很多的传感器设备，因此如果每个传感器都使用一个GPRS模块，显然多个GPRS模块的使用将会大大提高***的运行成本。因此，采用多个短距离无线通信模块与少量GPRS模块组成无线通信***将是比较理想的方法。

然而，短距离无线通信模块由于其通信距离有限，这就要求模块之间具有自组网能力，自动形成转发数据的无线网络，以传递数据给具有GPRS模块的集中器。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种应用于无线通信***中的自组网方法。

这种方法不仅能解决已有无线组网模式的功率及通信距离的限制，而且还能降低***的成本和难度，具有组网速度快、可靠性高、易维护特点。

实现本发明目的的技术方案是：

一种应用于无线通信***中的自组网方法，包括如下步骤：

1)构建节点ID表：根据无线通信***的物理拓扑结构从逻辑上将无线通信***划分成不同区域，对于不同区域的各个节点使用区域编号进行区别，并且每个区域由一个集中器负责收集该区域下的各个节点的信息，同时还需给各节点定义一个描述该节点在该区域内的唯一ID号，在此基础上，根据节点ID号构建出每个区域的节点ID表，并存储在集中器中；

2)初始化：在节点ID表构建完成后，对无线通信***上电，即可对无线通信***进行初始化，初始化包括各节点ID号的建立与添加、***参数的设置、集中器节点ID表的建立、路由成功标志-路由成功标志为0和区域编号的初始化；

3)第一阶段路由请求：未建立路由标志的各个节点，将会依次自动向集中器发送广播帧，以请求路由的建立，如果节点发送的广播帧直接被集中器接收，并且集中器对发送该广播帧的各个节点进行一一回应，则这些节点收到响应后将自身的路由标志改为1，并动态更新本节点的上一级节点路由，当路由标志为0的节点接收到广播帧时，则该路由标志为0的节点不需处理该广播帧，对于***建立路由的阶段而言，这次路由的建立称为第一阶段路由请求；

4)第二阶段的路由请求：第一阶段路由请求结束后，***中仍未建立路由标志的各个节点在固定的间隔时间,比如***中上电定义10分钟内要建立好路由，将依次自动发出第二阶段的路由请求广播帧，一旦集中器节点和已建立路由标志的节点收到未建立路由标志的节点的路由标志请求广播帧，则集中器节点和已建立路由的节点都会响应该帧，发送该广播帧的节点收到第一个响应帧后，将其路由标志改为1，动态更新本节点的上一级节点路由，同时不响应其他的后续帧，以此类推，n阶段的路由执行操作如上所述，理论上，只要所有的节点满足通信距离要求，则都可以通过上述方法建立路由标志；

5)统计成功建立路由标志的节点数：集中器定期，如24小时发出“点名”广播帧，各节点如果能在固定的间隔时间内响应该广播帧，则判定该节点已建立路由标志，由此可以统计成功建立路由标志的节点数，并可避免节点因各种原因“失踪”；

6)完成一次路由通信：当***各节点建立路由标志成功后，集中器接收服务器短信命令，如果该短信命令涉及集中器本身，则集中器根据命令的内容进行相应的处理，如不涉及集中器节点本身，则解析该命令为相应的控制帧，集中器以广播形式将解析后的控制帧发送给各个节点，解析后的控制帧带有广播标志，所有节点收到后，不需改变带有广播标志的广播帧的任何内容并转发给其它节点；如果节点属于广播范围，则节点要按照广播内容进行相应处理，处理完后修改该节点的处理帧序为广播帧号，如果下次还接收到不同节点发出的相同广播帧，则当广播帧号小于处理帧序时，该节点也不处理该广播帧，当广播帧经过各节点一层一层的广播转发到目的节点后，目的节点修改其处理帧序为广播帧号后，则通过该节点自身路由发送响应帧，上一节点收到后，也通过该节点自身路由转发响应帧，就相当于集中器通过广播的方式向目标节点发送控制帧，接收到该控制帧的不一定是目标节点，如果接收到的节点判断该帧不是自己的，而且是第一次收到则继续广播出去，如果第二次或者第二次以上收到则忽略。当目标节点搜到帧后以同样的方式回应集中器，让集中器知道我已经收到了以此类推，经过多个节点转发后，便可到达集中器，即完成一次路由通信；

7)无线通信节点向集中器发送帧：无线通信节点向集中器发送帧时，如果该无线通信节点没有路由标志，则无线通信节点向集中器发出建立路由请求帧，如果该节点通过路由发送请求帧给集中器，则集中器必须给予相应的响应，若节点没有收到响应，则该节点便会发出路由建立请求帧；

8)故障报送帧处理：当***节点进行故障报送时，其通过自身的路由进行报送，报送帧为p2p帧，该帧只需特定节点处理，如果接收该帧的节点不是目的节点，则该节点将修改该帧的接收节点为自己的上级路由节点，并发送出去，直到接收该帧的节点为帧的目的节点，如果目的节点接收到该帧，则其通过广播形式进行帧响应。

步骤1)中所述的不同区域是根据各个节点处在无线通信***中的物理拓扑结构从逻辑上进行划分的，对于不同区域的各个节点，使用区域编号进行标识，并且其发送的无线频率也不同，以防止不同区域节点的无线通信干扰。

步骤1)中所述的ID号是对各节点进行人工编号得到的表征数字，其作用主要是标识在该区域内的不同节点，同时其还能够为该节点进行路径寻找和帧发送提供约束和延时方案，以此来提高自组网速度和可靠性，假如第一区域的ID号范围为0-(n-1)，则集中器ID号可为0，各节点的范围为1-(N-1)，各节点按照如下规则分配ID号：各节点以集中器左边的节点为奇数，右边为偶数，并以集中器为起点从小到大进行分配，这种规则不仅便于控制，而且能够为路径寻找和帧发送提供约束和延时方案，其中的约束方案是指当某一节点接收到附近多个节点的路由请求帧时，可判断发送路由请求帧节点的ID号与自身节点的ID号的差值η_r,u＝||ID_r-ID_u||来选择路由节点，当以η_r,u大的值作为路由选择规则时，则数据帧转发的中继跳数将趋向少的方向，即提高了通信效率，而延时方案是指当某一个节点发送广播帧时，其附近的多个节点接收到该帧后，根据其ID号的大小相应的延时不同时间后(差时原理)返回数据帧，这样就避免了通信碰撞和干扰，从而提高了***的可靠性。

所述的集中器是用于收集其所在区域内的各个节点信息的采集装置，集中器具有短距离无线通信模块用于与各节点进行短距离无线通信，同时还应具有GPRS模块用于与服务器或者其它区域的集中器进行长距离无线通信。

所述的路由成功标志是指除集中器以外的节点记录路由成功的标识，当标识值为1时，表示该节点已建立路由，当标识值为0时表示该节点路由未建立。

规定***各节点的路由标志初始值为0。

所述的帧是由广播标志、源节点、目的节点、协议号、协议内容、转发节点、转发次数、广播帧序号、校验码和帧结束符组成，其中：

(1)广播标志由2字节组成，当为广播帧时其值为0xffff～0xf000，当为P2P帧时其为当前接收节点ID号，并且其值小于0xf000；

(2)源节点由2字节组成，表示发送数据帧的节点，其值小于0xf000；

(3)目的节点由2字节组成，可以表示一个范围，也可以表示一个目的节点，如果是目的节点，则其值小于0xf000；

(4)协议号由2字节组成，其中第一字节为‘R’时，表示该帧为响应帧，为‘A’时，表示该帧为主动帧，后一字节表示协议号；

(5)协议内容由1字节内容长度+长度对应的字节所组成；

(6)转发节点由2字节组成，表示转发帧的节点；

(7)转发次数由1字节组成，表示当前帧的转发次数，该字节是为了避免广播帧不断被转发如广播风暴，有两种方法避免该情况：a)规定每个节点只会转发自己上级节点的帧，这就意味着，一开始节点都必须先建立路由，否则，广播帧无效，另外在上报时，位于最低的节点，基本只能通过路由发送帧；b)帧带有转发计数字节，初始发送时为0，其它节点将帧接收时，判别该帧被转发的次数，大于规定次数的帧被抛弃，表示该帧已经“死亡”，即帧具有有限生命；

(8)广播帧序号由2字节组成，用于记录集中器发送广播帧时的帧命令序号，若为节点路由建立请求帧，则不予处理该2字节；

(9)校验码由1字节组成，是广播标志到广播序号的所有字节的异或值；

(10)帧结束符使用"#"表示。

步骤6)中所述的服务器短信命令是指服务器通过GPRS模块下发给集中器的指令，其中：各字段间使用‘，’号表示；协议号：1字节16进制表示；协议内容：如果是多个内容使用‘，’号分开；主动短信帧结束符：使用“#”；响应短信帧结束符:使用“ok”，“fail”。

这种方法是将广播原理、点名原理、差时原理和有限生命原则相结合的基于帧协议的自组网方法，该方法是一种不依赖于固定基础设施，能快速、简单组网的临时自治***，适宜于无线抄表、路灯监控、军事行动和抢险救灾等多个场合。

这种方法不仅解决已有无线组网模式的功率及通信距离的限制，而且还降低了***的成本和难度，具有组网速度快、可靠性高，易维护特点，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是实施例自动组网方法流程示意图；

图2是实施例自动组网的网络结构示意图；

图3是实施例的数据帧格式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。

实施例：

参照图1、图2、图3，一种应用于无线通信***中的自组网方法，包括如下步骤：

1)构建节点ID表：根据无线通信***的物理拓扑结构从逻辑上将无线通信***划分成不同区域，对于不同区域的各个节点使用区域编号进行区别，并且每个区域由一个集中器负责收集该区域下的各个节点的信息，同时还需给各节点定义一个描述该节点在该区域内的唯一ID号，在此基础上，根据节点ID号构建出每个区域的节点ID表，并存储在集中器中；

2)初始化：在节点ID表构建完成后，对无线通信***上电，即可对无线通信***进行初始化，初始化包括各节点ID号的建立与添加、***参数的设置、集中器节点ID表的建立、路由成功标志-路由成功标志为0和区域编号的初始化；

3)第一阶段路由请求：未建立路由标志的各个节点，将会依次自动向集中器发送广播帧，以请求路由的建立，如果节点发送的广播帧直接被集中器接收，并且集中器对发送该广播帧的各个节点进行一一回应，则这些节点收到响应后将自身的路由标志改为1，并动态更新本节点的上一级节点路由，当路由标志为0的节点接收到广播帧时，则该路由标志为0的节点不需处理该广播帧，对于***建立路由的阶段而言，这次路由的建立称为第一阶段路由请求；

4)第二阶段的路由请求：第一阶段路由请求结束后，***中仍未建立路由标志的各个节点在固定的间隔时间,比如***中上电定义10分钟内要建立好路由，将依次自动发出第二阶段的路由请求广播帧，一旦集中器节点和已建立路由标志的节点收到未建立路由标志的节点的路由标志请求广播帧，则集中器节点和已建立路由的节点都会响应该帧，发送该广播帧的节点收到第一个响应帧后，将其路由标志改为1，动态更新本节点的上一级节点路由，同时不响应其他的后续帧，以此类推，n阶段的路由执行操作如上所述，理论上，只要所有的节点满足通信距离要求，则都可以通过上述方法建立路由标志；

5)统计成功建立路由标志的节点数：集中器定期，如24小时发出“点名”广播帧，各节点如果能在固定的间隔时间内响应该广播帧，则判定该节点已建立路由标志，由此可以统计成功建立路由标志的节点数，并可避免节点因各种原因“失踪”；

6)完成一次路由通信：当***各节点建立路由标志成功后，集中器接收服务器短信命令，如果该短信命令涉及集中器本身，则集中器根据命令的内容进行相应的处理，如不涉及集中器节点本身，则解析该命令为相应的控制帧，集中器以广播形式将解析后的控制帧发送给各个节点，解析后的控制帧带有广播标志，所有节点收到后，不需改变带有广播标志的广播帧的任何内容并转发给其它节点；如果节点属于广播范围，则节点要按照广播内容进行相应处理，处理完后修改该节点的处理帧序为广播帧号，如果下次还接收到不同节点发出的相同广播帧，则当广播帧号小于处理帧序时，该节点也不处理该广播帧，当广播帧经过各节点一层一层的广播转发到目的节点后，目的节点修改其处理帧序为广播帧号后，则通过该节点自身路由发送响应帧，上一节点收到后，也通过该节点自身路由转发响应帧，就相当于集中器通过广播的方式向目标节点发送控制帧，接收到该控制帧的不一定是目标节点，如果接收到的节点判断该帧不是自己的，而且是第一次收到则继续广播出去，如果第二次或者第二次以上收到则忽略。当目标节点搜到帧后以同样的方式回应集中器，让集中器知道我已经收到了以此类推，经过多个节点转发后，便可到达集中器，即完成一次路由通信；

7)无线通信节点向集中器发送帧：无线通信节点向集中器发送帧时，如果该无线通信节点没有路由标志，则无线通信节点向集中器发出建立路由请求帧，如果该节点通过路由发送请求帧给集中器，则集中器必须给予相应的响应，若节点没有收到响应，则该节点便会发出路由建立请求帧；

8)故障报送帧处理：当***节点进行故障报送时，其通过自身的路由进行报送，报送帧为p2p帧，该帧只需特定节点处理，如果接收该帧的节点不是目的节点，则该节点将修改该帧的接收节点为自己的上级路由节点，并发送出去，直到接收该帧的节点为帧的目的节点，如果目的节点接收到该帧，则其通过广播形式进行帧响应。

步骤1)中所述的不同区域是根据各个节点处在无线通信***中的物理拓扑结构从逻辑上进行划分的，对于不同区域的各个节点，使用区域编号进行标识，并且其发送的无线频率也不同，以防止不同区域节点的无线通信干扰。

步骤1)中所述的ID号是对各节点进行人工编号得到的表征数字，其作用主要是标识在该区域内的不同节点，同时其还能够为该节点进行路径寻找和帧发送提供约束和延时方案，以此来提高自组网速度和可靠性，假如第一区域的ID号范围为0-(n-1)，则集中器ID号可为0，各节点的范围为1-(N-1)，各节点按照如下规则分配ID号：各节点以集中器左边的节点为奇数，右边为偶数，并以集中器为起点从小到大进行分配，这种规则不仅便于控制，而且能够为路径寻找和帧发送提供约束和延时方案，其中的约束方案是指当某一节点接收到附近多个节点的路由请求帧时，可判断发送路由请求帧节点的ID号与自身节点的ID号的差值η_r,u＝||ID_r-ID_u||来选择路由节点，当以η_r,u大的值作为路由选择规则时，则数据帧转发的中继跳数将趋向少的方向，即提高了通信效率，而延时方案是指当某一个节点发送广播帧时，其附近的多个节点接收到该帧后，根据其ID号的大小相应的延时不同时间后(差时原理)返回数据帧，这样就避免了通信碰撞和干扰，从而提高了***的可靠性。

所述的集中器是用于收集其所在区域内的各个节点信息的采集装置，集中器具有短距离无线通信模块用于与各节点进行短距离无线通信，同时还应具有GPRS模块用于与服务器或者其它区域的集中器进行长距离无线通信。

所述的路由成功标志是指除集中器以外的节点记录路由成功的标识，当标识值为1时，表示该节点已建立路由，当标识值为0时表示该节点路由未建立。

本例中规定***各节点的路由标志初始值为0。

所述的帧是由广播标志、源节点、目的节点、协议号、协议内容、转发节点、转发次数、广播帧序号、校验码和帧结束符组成，其中：

(1)广播标志由2字节组成，当为广播帧时其值为0xffff～0xf000，当为P2P帧时其为当前接收节点ID号，并且其值小于0xf000；

(2)源节点由2字节组成，表示发送数据帧的节点，其值小于0xf000；

(3)目的节点由2字节组成，可以表示一个范围，也可以表示一个目的节点，如果是目的节点，则其值小于0xf000；

(4)协议号由2字节组成，其中第一字节为‘R’时，表示该帧为响应帧，为‘A’时，表示该帧为主动帧，后一字节表示协议号；

(5)协议内容由1字节内容长度+长度对应的字节所组成；

(6)转发节点由2字节组成，表示转发帧的节点；

(7)转发次数由1字节组成，表示当前帧的转发次数，该字节是为了避免广播帧不断被转发如广播风暴，有两种方法避免该情况：a)规定每个节点只会转发自己上级节点的帧，这就意味着，一开始节点都必须先建立路由，否则，广播帧无效，另外在上报时，位于最低的节点，基本只能通过路由发送帧；b)帧带有转发计数字节，初始发送时为0，其它节点将帧接收时，判别该帧被转发的次数，大于规定次数的帧被抛弃，表示该帧已经“死亡”，即帧具有有限生命；

(8)广播帧序号由2字节组成，用于记录集中器发送广播帧时的帧命令序号，若为节点路由建立请求帧，则不予处理该2字节；

(9)校验码由1字节组成，是广播标志到广播序号的所有字节的异或值；

(10)帧结束符使用"#"表示。

步骤6)中所述的服务器短信命令是指服务器通过GPRS模块下发给集中器的指令，其中：各字段间使用‘，’号表示；协议号：1字节16进制表示；协议内容：如果是多个内容使用‘，’号分开；主动短信帧结束符：使用“#”；响应短信帧结束符:使用“ok”，“fail”。

具体步骤如下：

1)首先将无线通信***从逻辑上划分成不同区域，每个区域内包含多个无线通信节点，与此同时在每个区域内安装具有不同区域码的集中器。在此基础上，按照以集中器(ID号为 0)左边的节点为奇数，右边为偶数，以集中器为起点从小到大进行分配的原则，得出各节点的ID号，并存储在各自的通信节点上；

2)现以区域1内的集中器与无线通信节点(2m+1)进行通信为例，假设m＝4，即无线通信节点的ID号为9。对***上电，即可对网络进行初始化，初始化包括节点ID号的添加建立、***参数设置以及构建集中器的节点ID表；

3)初始化完成后，各区域的节点包括集中器根据路由成功标志值的情况，在特定时间内生成和发送广播帧，如果节点发送的广播帧直接被集中器接收，并且对发送该广播帧的各个节点进行一一回应，则这些节点收到响应后将自身的路由标志改为1，并且动态更新本节点的上级路由节点(集中器0)。对于路由标志为0，且接收到广播帧的节点，则不需处理该广播帧，这次路由的建立为第一阶段路由请求；

4)当第一阶段路由请求完成后，对于仍未建立路由的各个节点将会在特定时间后，依次自动发出第二阶段的路由请求广播帧，一旦集中器节点和已建立路由的节点收到该节点的路由请求广播帧，则这些节点都会响应该帧。发送该广播帧的节点收到第一个响应帧后，将其路由标志改为1，动态更新本节点的上级路由节点，同时不响应其它的后续帧，以此类推，n 阶段的路由执行操作如上所述，假设部分节点的上级路由节点，如表1所示：

表1

5)集中器定期(如每隔24小时)发出“点名”广播帧，各节点如果能在一定时间内响应该广播帧，则判别该节点已建立路由，由此可以统计成功建立路由的节点数，并可避免节点因各种原因“失踪”；

6)各节点的路由建立成功完后，集中器接收到读取无线通信节点(2m+1＝9)状态信息的服务器短信命令，由于该命令不涉及集中器节点本身，所以集中器需要解析该命令为相应的控制帧，并以广播形式发送出去，该广播帧带有广播标志，接收到该广播帧的节点，不需改变广播帧的任何内容，且接收到该广播帧的节点都要转发；如果节点属于广播范围，节点要按照广播内容进行相应处理，处理完后修改该节点的处理帧序为广播帧号，如果下次还接收到不同节点发出的相同广播帧，则当广播帧号小于处理帧序时，该节点也不处理该广播帧，当广播帧通过广播一层一层的转发到目的节点(2m+1＝9)后，目的节点修改其处理帧序为广播帧号后，则通过该节点自身路由发送响应帧，上一节点收到后，也通过该节点自身路由转发响应帧，以此类推，经过多个节点转发后，便可到达集中器，即完成一次路由通信；

根据本实施例提出的路由的选择策略，以及表1假设的部分节点上级路由节点，读取无线通信节点(2m+1＝9)状态信息的路由可为：0→1→5→7→9，由于是广播传递，每一次的路径都可以不一样；无线通信节点(2m+1＝9)响应帧的返回路由为：9→7→5→1→0 在路由建立成功的条件下，返回路由是确定唯一的；

7)对于目的节点(2m+1＝9)向集中器发送帧时，如果该节点没有路由，则发出建立路由请求帧；如果该节点通过路由发送请求帧给集中器时，则集中器必须给予相应的响应，若节点没有收到响应，则该节点便会发出路由建立请求帧。

如图2所示，该***可从逻辑上划分成多个区域，并且由一个服务器，多个集中器和多个无线通信节点组成，其中服务器可通过Internet或者GPRS模块与集中器的GPRS模块进行无线通信，而集中器的短距离无线通信模块则与其管辖下的无线通信节点进行通信，该结构图按照集中器(ID号为0)左边的节点为奇数，右边为偶数，以集中器为起点从小到大的原则进行节点ID号的分配，每个区域的节点ID号范围可为(0-n)。

如图3所示，本实施例的数据帧格式由广播标志、源节点、目的节点、协议号、协议内容、转发节点、转发次数、广播帧序号、校验码和帧结束符组成。

如图3所示，本实施例的自组网方法流程如下：

步骤S101，程序开始运行；

步骤S102，***上电后对网络进行初始化：各节点ID号的建立与添加、配置各种参数、集中器节点ID表的建立；

步骤S103，询问是否需要添加节点，如果是则执行步骤S304；

步骤S104，输入节点ID号，并重新执行步骤S303，如果否则执行步骤S305；

步骤S105，各节点发送广播帧，完成第一阶段路由请求；

步骤S106，判断节点的路由标志是否为0，如果是则执行步骤S307；

步骤S107，路由标志为0的节点发送广播帧，完成第n阶段路由请求，如果否则执行步骤S108；

步骤S108，集中器定时发送“点名”帧；

步骤S109，集中器判断是否存在某节点通信失败，如果否则执行步骤S110；

步骤S110，集中器接收服务器短信命令，如果是则重新执行步骤S105；

步骤S111，判断该命令是否与节点通信，如果否则执行步骤S112；

步骤S112，集中器自身处理该短信命令，处理完后执行步骤S118，如果是则执行步骤 S113；

步骤S113，集中器发送广播帧；

步骤S114，能接收广播帧的各节点转发集中器发送的广播帧；

步骤S115，目的节点接收到该广播帧；

步骤S116，通过各节点上级路由转发目的节点的响应帧；

步骤S117，判断集中器是否接收到响应帧，如果是则执行步骤S118；

步骤S118，集中器输出结果，如果否则重新执行步骤S113；

步骤S119，结束程序。

Claims (7)

1.一种应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，包括如下步骤：

1）构建节点ID表：根据无线通信***的物理拓扑结构从逻辑上将无线通信***划分成不同区域，对于不同区域的各个节点使用区域编号进行区别，并且每个区域由一个集中器负责收集该区域下的各个节点的信息，同时还需给各节点定义一个描述该节点在该区域内的唯一ID号，在此基础上，根据节点ID号构建出每个区域的节点ID表，并存储在集中器中；

2）初始化：在节点ID表构建完成后，对无线通信***上电，即可对无线通信***进行初始化，初始化包括各节点ID号的建立与添加、***参数的设置、集中器节点ID表的建立、路由成功标志和区域编号的初始化；

3）第一阶段路由请求：未建立路由标志的各个节点，将会依次自动向集中器发送广播帧，以请求路由的建立，如果节点发送的广播帧直接被集中器接收，并且集中器对发送该广播帧的各个节点进行一一回应，则这些节点收到响应后将自身的路由标志改为1，并动态更新本节点的上一级节点路由，当路由标志为0的节点接收到广播帧时，则该路由标志为0的节点不需处理该广播帧，对于***建立路由的阶段而言，这次路由的建立称为第一阶段路由请求；

4）第二阶段的路由请求：第一阶段路由请求结束后，***中仍未建立路由标志的各个节点在固定的间隔时间，将依次自动发出第二阶段的路由请求广播帧，一旦集中器节点和已建立路由标志的节点收到未建立路由标志的节点的路由标志请求广播帧，则集中器节点和已建立路由的节点都会响应该帧，发送该广播帧的节点收到第一个响应帧后，将其路由标志改为1，动态更新本节点的上一级节点路由，同时不响应其他的后续帧，以此类推，n阶段的路由执行操作如上所述，理论上，只要所有的节点满足通信距离要求，则都可以通过上述方法建立路由标志；

5）统计成功建立路由标志的节点数：集中器定期，发出“点名”广播帧，各节点如果能在固定的间隔时间内响应该广播帧，则判定该节点已建立路由标志，由此可以统计成功建立路由标志的节点数，并可避免节点因各种原因“失踪”；

6）完成一次路由通信：当***各节点建立路由标志成功后，集中器接收服务器短信命令，如果该短信命令涉及集中器本身，则集中器根据命令的内容进行相应的处理，如不涉及集中器节点本身，则解析该命令为相应的控制帧，集中器以广播形式将解析后的控制帧发送给各个节点，解析后的控制帧带有广播标志，所有节点收到后，不需改变带有广播标志的广播帧的任何内容并转发给其它节点；如果节点属于广播范围，则节点要按照广播内容进行相应处理，处理完后修改该节点的处理帧序为广播帧号，如果下次还接收到不同节点发出的相同广播帧，则当广播帧号小于处理帧序时，该节点也不处理该广播帧，当广播帧经过各节点一层一层的广播转发到目的节点后，目的节点修改其处理帧序为广播帧号后，则通过该节点自身路由发送响应帧，上一节点收到后，也通过该节点自身路由转发响应帧，以此类推，经过多个节点转发后，便可到达集中器，即完成一次路由通信；

7）无线通信节点向集中器发送帧：无线通信节点向集中器发送帧时，如果该无线通信节点没有路由标志，则无线通信节点向集中器发出建立路由请求帧，如果该节点通过路由发送请求帧给集中器，则集中器必须给予相应的响应，若节点没有收到响应，则该节点便会发出路由建立请求帧；

8）故障报送帧处理：当***节点进行故障报送时，其通过自身的路由进行报送，报送帧为p2p帧，该帧只需特定节点处理，如果接收该帧的节点不是目的节点，则该节点将修改该帧的接收节点为自己的上级路由节点，并发送出去，直到接收该帧的节点为帧的目的节点，如果目的节点接收到该帧，则其通过广播形式进行帧响应。

2.根据权利要求1所述的应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，步骤1）中所述的不同区域是根据各个节点处在无线通信***中的物理拓扑结构从逻辑上进行划分的，对于不同区域的各个节点，使用区域编号进行标识，并且其发送的无线频率也不同，以防止不同区域节点的无线通信干扰。

3.根据权利要求1所述的应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，步骤1）中

所述的ID号是对各节点进行人工编号得到的表征数字，假如第一区域的ID号范围为0-（n-1），则集中器ID号可为0，各节点的范围为1-（N-1），各节点按照如下规则分配ID号：各节点以集中器左边的节点为奇数，右边为偶数，并以集中器为起点从小到大进行分配。

4.根据权利要求1所述的应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，所述的集中器是用于收集其所在区域内的各个节点信息的采集装置，集中器具有短距离无线通信模块用于与各节点进行短距离无线通信，同时还应具有GPRS模块用于与服务器或者其它区域的集中器进行长距离无线通信。

5.根据权利要求1所述的应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，所述的路由成功标志是指除集中器以外的节点记录路由成功的标识，当标识值为1时，表示该节点已建立路由，当标识值为0时表示该节点路由未建立。

6.根据权利要求1所述的应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，所述的帧是由广播标志、源节点、目的节点、协议号、协议内容、转发节点、转发次数、广播帧序号、校验码和帧结束符组成，其中：

(1)广播标志由2字节组成，当为广播帧时其值为0xffff～0xf000，当为P2P帧时其为当前接收节点ID号，并且其值小于0xf000；

(2)源节点由2字节组成，表示发送数据帧的节点，其值小于0xf000；

(3)目的节点由2字节组成，可以表示一个范围，也可以表示一个目的节点，如果是目的节点，则其值小于0xf000；

(4)协议号由2字节组成，其中第一字节为‘R’时，表示该帧为响应帧，为‘A’时，表示该帧为主动帧，后一字节表示协议号；

(5)协议内容由1字节内容长度+长度对应的字节所组成；

(6)转发节点由2字节组成，表示转发帧的节点；

(7)转发次数由1字节组成，表示当前帧的转发次数，该字节是为了避免广播帧不断被转发，有两种方法避免该情况：a）规定每个节点只会转发自己上级节点的帧，这就意味着，一开始节点都必须先建立路由，否则，广播帧无效，另外在上报时，位于最低的节点，基本只能通过路由发送帧；b）帧带有转发计数字节，初始发送时为0，其它节点将帧接收时，判别该帧被转发的次数，大于规定次数的帧被抛弃，表示该帧已经“死亡”，即帧具有有限生命；

(8)广播帧序号由2字节组成，用于记录集中器发送广播帧时的帧命令序号，若为节点路由建立请求帧，则不予处理该2字节；

(9)校验码由1字节组成，是广播标志到广播序号的所有字节的异或值；

(10)帧结束符使用"#"表示。

7.根据权利要求1所述的应用于无线通信***中的自组网方法，其特征是，步骤6）中所述的服务器短信命令是指服务器通过GPRS模块下发给集中器的指令，其中：各字段间使用‘，’号表示；协议号：1字节16进制表示；协议内容：如果是多个内容使用‘，’号分开；主动短信帧结束符：使用“#”；响应短信帧结束符:使用“ok”，“fail”。