[发明专利]自由组网无线系统及其组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络技术，更具体地涉及一种自由组网无线系统及其组网方法。

背景技术

物联网技术是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通信。随着物联网技术的兴起，对于设备组网要求越来越重要，且组网设备数量越来越多。

现有组网系统通常是基于WIFI技术或是ZigBee技术而搭建起来的。其中，WiFi技术是一种可以将个人电脑、手持设备(如pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号。而ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。

基于WiFi技术所搭建的无线系统具有普及率高、数据带宽宽的优点，但其存在的缺点是：无线频谱占用宽，不能实现多级桥接，功耗大，同时在网设备少。基于ZigBee技术所搭建的无线系统能实现设备桥接，无线频谱占用少，功耗小，这些优点虽然可弥补WiFi技术的缺陷，但其却存在如下缺点：同时在网设备数量有限制(现在最多只能达到256个)，设备需固定位置，注入网络前需要设置设备位置。

鉴于此，有必要提供一种可实现多级桥接，无线距离可无线扩展的自由组网无线系统及其组网方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现多级桥接，无线距离可无线扩展的自由组网无线系统的自由组网无线系统。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种可实现多级桥接，无线距离可无线扩展的自由组网无线系统的组网方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种自由组网无线系统，其包括唯一一个虚拟链接发起设备及至少一个网络组建设备，其中，所述虚拟链接发起设备为网络中的最高优先级设备，其与至少一个网络组建设备链接；所述网络组建设备为网络中的桥接设备，每个网络组建设备与唯一一个上级设备及至少一个下级设备链接，其中，每个网络组建设备的上级设备为虚拟链接发起设备或另一个网络组建设备，其下级设备为另一个网络组建设备或一终端设备。

优选地，所述自由组网无线系统采用跳频方式进行无线通信；在所述跳频方式中，选用质数作为频道总数，跳频足迹需满足的条件为频道总数/10<频道足迹<频道总数/2，跳频轨迹频道为{开始频道+跳频足迹*(跳频次数-1)}/频道总数的余数。

优选地，所述自由组网无线系统的无线通信过程采用多个通信地址发送数据，所述多个通信地址包括：普通数据地址，用于作为发送普通数据的通道；以及紧急数据地址，用于作为优先发送紧急数据的通道，当任何设备收到紧急数据地址发送的数据请求时，必须第一时间处理或传递到下一级设备。

优选地，所述普通数据地址包括：设备信息地址，用于作为读取设备信息的通道；系统设置地址，用于作为设置设备信息或设备工作方式的通道；以及数据交换地址，用于作为数据交换的通道。

为了解决上述问题，本发明还提供一种组网方法，其包括以下步骤：

使虚拟链接发起设备与至少一个网络组建设备链接；以及

使每个网络组建设备与唯一一个上级设备及多个下级设备链接，其中，每个网络组建设备的上级设备为虚拟链接发起设备或另一个网络组建设备，其下级设备为另一个网络组建设备或一终端设备。

优选地，在上述组网方法中，采用主动式组网方式实现每两个设备之间的链接，其具体包括以下步骤：

虚拟链接发起设备进入搜索状态，搜索系统ID与本设备相同的设备，对搜索到的设备进行链接，链接成功后进行链接密码验证，若验证不成功则断开链接并继续搜索，若验证成功则保持该链接成功状态；当与该虚拟链接发起设备链接成功的设备数量达到预设最大值时进入正常工作状态；

网络组建设备首先进入广播状态，广播本设备的系统ID，等待被链接，一旦链接成功则进入搜索状态，搜索系统ID与本设备相同的设备，对搜索到的设备进行链接，链接成功后进行链接密码验证，若验证不成功则断开链接并继续搜索，若验证成功则保持该链接成功状态；当与该网络组建设备链接成功的设备数量达到预设最大值时结束搜索状态进入正常工作状态；

终端设备进入广播状态，广播本设备的系统ID，等待被链接，链接成功后进入正常工作状态。

优选地，在上述组网方法中，采用被动式组网方式实现每两个设备之间的链接，其具体包括以下步骤：