[发明专利]链型网络无线高速通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体是链型网络无线高速通讯方法。

背景技术

在物联网、智能工业、智能交通、智能照明、智能道路领域中，存在大量需要进行组网通讯的设备，这些组网通讯的设备有很大部分是安装在一条直线的链路型环境中，组成链型网络拓扑结构，实现设备和主控、设备和管理中心通讯，完成工业信息采集和控制。

目前各行各业在链路型环境设备组网通讯中，普遍采用RS485总线、CAN总线、电力载波、光纤通讯等有线传输媒介实现通讯，这种有线式的组网通讯需要花费大量的线材，组网成本高，并且需要开挖线槽铺设线缆，增加了施工成本和维修成本，同时容易受到断线故障后导致网络瘫痪的威胁。

在链路型网络的组网应用中，还有采用zigbee、自组织网络等通用网络协议进行无线通讯组网的，但这些组网方式和传输协议主要面向于智能家居等网络设备小面积随机布设的环境下使用，并且这些协议设备节点通讯跳跃级数最多16级，且不具有断链保护能力，不适合进行超长链路多节点逐点传递的组网通讯，并且存在实际组网节点数有限、传输速率低、传输效率不高等一系列缺点。

针对链型网络设备组网通讯的特点，本发明在现代ARM CPU处理器+无线数据传输模块构成的装置上，完成了链型网络的高速组网及通讯，通过数据存储转发机制实现超长链型网络数据信息传输，能够将信息和指令快速的从管理设备传输到链路中的单个设备节点或设备分组，也能够从设备节点快速的获取信息和数据到管理设备。

目前使用中的zigbee网络、自组织网络，都是采用动态入网、动态拓扑计算，无法建立备份链路，特别是某关键的路由节点故障后，其下的所有节点需要重新入网、重新进行拓扑计算，耗时且耗能，还会产生入网震荡问题，极大的削弱了网络的稳定性，增加了数据传输过程中丢失的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供高速传输、简单可靠、安全性高的链型网络无线高速通讯方法，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：

链型网络无线高速通讯方法，具体包括如下：

1)链型网络由管理节点和普通节点组成，以管理节点为起点，利用无线通讯为媒介，将普通节点依次进行组网连接，其中管理节点的数量是1个；

向管理节点方向的无线数据传输定义为上行数据，该方向定义为上行方向，背离管理节点方向的无线数据传输定义为下行数据，该方向定义为下行方向；同理，数据传输时，以发送节点为中心，上行方向的相邻节点为上行节点，下行方向的相邻节点为下行节点；数据上行传输时，以发送节点为中心，将数据发送到其上行节点，其下行节点对数据直接丢弃不做处理；数据下行传输时，以发送节点为中心，将数据发送到其下行节点，其上行节点对数据直接丢弃不做处理；

每个节点都有一个网络中唯一的网络地址编号，该网络地址编号用于标明节点在网络进行数据通讯时的身份ID信息；网络地址编号由网络编号和设备地址编号两部分组成，具有相同网络编号的设备才能互相进行通讯；

2)在实际的物理链型网络中，根据实际需要按照单链、双链、三链的虚拟组链方式，所有单链、双链、三链组链的节点的网络编号都采用同一个网络编号，都由同一个管理节点进行管理；

双链、三链组链是将设备节点数过多的超长链型网络拆分成两个或三个互为备份的且设备节点数较少的短虚拟通讯链路，每个虚拟通讯链路都能配置为其它虚拟链路故障时的备份链路，在一条虚拟通讯链路中，每个普通节点向上行方向进行数据传输时，数据经过的第一个节点定义为上行首节点，数据经过的第二个节点定义为上行次节点，链路故障后通过备份链路中的节点进行数据上行备份传输的节点定义为上行旁路节点；同理向下行方向进行数据传输时，数据经过的第一个节点定义为下行首节点，数据经过的第二个节点定义为下行次节点，链路故障后通过备份链路中的节点进行数据下行备份传输的节点定义为下行旁路节点；每个设备装置进行数据通讯前配置管理节点地址、上行首节点网络地址、上行次节点网络地址、下行首节点网络地址、下行次节点网络地址、上行旁路节点地址、下行旁路节点地址，没有的节点网络地址填0，表示节点上行或下行到达链路终点；