[发明专利]用于电能表无线抄表系统的自主组网方法

说明书

技术领域

本发明属于无线传感器网络通信领域，具体是一种用于电能表无线抄表系统的自主组网方法。

背景技术

无线传感器网络技术已经得到了快速发展，在应用方面已经具备的较高的技术成熟度。采用低成本的无线传感器网络技术实现电能表无线抄表系统是技术发展的趋势。无线传感器网络具有低成本、鲁棒性、灵活易用等特点，可广泛应用于电能表自动抄表系统、工业数据采集等场合。

无线传感器网络自组网技术是构建电能表无线抄表系统的关键技术。目前，电能表自动抄表系统采用被动组网技术，即利用集中器统一发布组网指令的方式达到组网目的。这种技术组网速度慢，不能及时反映网络的状况，造成抄表的成功率不高，适应性差。

发明内容

针对现有技术中存在的组网速度慢，不能及时反映网络的状况等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种组网速度快、适应性强、易扩展的用于电能表无线抄表系统的自主组网方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种用于电能表无线抄表系统的自主组网方法，该系统中的节点包括集中器和采集终端，包括以下步骤： 

节点周期性以广播方式向网络中发送邻居交换命令；

各节点接收到邻居交换命令，将发送邻居交换命令的节点地址添加到各节点的自身邻居表中；

各节点根据邻居交换命令确定与某节点是否可双向通信；

如果与某节点可双向通信，则判断该节点是否已加入网络；

如果该节点已加入网络，则以该节点为父节点建立到集中器间的上行路由；

上述刚加入网络的节点通过自身父节点以单播方式向集中器发送路由更新命令，建立由集中器到该刚加入网络节点的下行路由；该刚加入网络节点自主加入网络完毕；

重复上述步骤，循环执行，直至所有节点加入网络。

如果该节点没有加入网络，或者与自身不可双向通信，则返回节点周期性以广播方式向网络中发送邻居交换命令步骤循环执行，直至所有节点加入网络。

所述节点周期性以广播方式向网络发送的邻居交换命令包括自身在网络中的跳数、自身地址以及邻居地址列表，其中集中器的跳数固定为0，采集终端如果未加入网络，则其跳数为0xFF，加入网络后其跳数为对应的级数；邻居地址列表包括与自身可在一跳范围进行通信的所有节点的地址。

所述各节点根据邻居交换命令确定与某节点是否可双向通信的过程为：

   节点收到邻居交换指令后，先将发送该指令的节点的地址加入自身邻居地址列表中；

    判断该邻居交换命令中的邻居地址列表中是否包含节点自身地址，如果包含节点自身地址，则认为可与发送该邻居交换命令的节点双向通信，否则认为不可与发送该邻居交换命令的节点双向通信

以该节点为父节点建立到集中器间的上行路由步骤包括：

将该节点地址存放到自身路由表第一项作为父节点；自身在网络中的跳数由0xFF修改为父节点的跳数加1，上行路由建立完毕。

所述路由更新命令包括：路由更新命令标识，父节点地址，自身在网络中的跳数。

所述建立由集中器到该刚加入网络节点的下行路由的步骤包括：

节点接收到路由更新命令后，将发送路由更新命令的节点地址存放到自身路由表中，其中路由表的目的地址为发送路由更新命令的节点地址，下一跳地址为转发该路由命令的节点地址；

判断节点自身是否为集中器，如果是集中器，则由集中器到该刚加入网络节点的下行路由建立完毕。

如果节点自身不是集中器，则向自身父节点转发该路由更新命令；

返回至节点接收到路由更新命令步骤，循环执行，直至路由更新命令到达集中器。

本发明具有以下有益效果及优点:

1．本发明提供了一种用于电能表无线抄表系统的自主组网方法，可以迅速的以多跳的方式建立多个采集终端与集中器的路由连接，而且，每个采集终端都可以维护针对集中器的上一跳采集终端的上行路由，集中器维护针对采集终端的下一跳采集终端的下行路由，应用本发明方法的无线抄表系统组网速度加快，易维护，可以及时反应网络状态。

2．在电能表无线抄表系统中采用自动组网技术，可以实现彻底的无人值守功能，通信网络维护极为方便，且网络更易于扩展。

附图说明

图1为本发明建立上行路由示意图；

图2为本发明建立下行路由示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。