[发明专利]基于1GHz以下ISM频段组网的物联网系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种物联网系统的组网方式，尤其是低功耗、低成本、大规模的组网方式。

背景技术

目前，物联网系统的组网方式多采用ZigBee、蓝牙、无线以太网、或基于2.4G无线频段的其他通讯技术。Zigbee是近距离、低数据数率、低功耗的无线网络技术；相比于Zigbee，蓝牙的数据速率较高，但是成本也较高；无线以太网则功耗较大。这几种技术都有一个显著的特点是单点之间的通讯距离较短，不利于大规模高灵活性的组网。

发明内容

为了克服现有的组网方式在覆盖面积和灵活度上的不足,本发明提供一种基于1GHz以下ISM频段的组网方式。这种组网方式的单点之间通讯距离远、功耗低，有利于实时性和通信量要求不高的情况下的大规模灵活组网。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基本组网单位为主机和多个分机，主分机之间通信频段为1GHz以下的ISM频段，采用半双工的通信方式，每次通信均由主机发起，每一个分机设置一个唯一的地址，主机采用带地址码的数据帧发送数据或者命令，分机接收后将收到的地址码与本机的地址码比较，地址不同则将数据丢弃，地址相同则做处理并回复。

分机的工作时间分为三段，睡眠时间、监听时间和响应时间，在睡眠时间内，分机进入睡眠或者其他省电模式；在监听时间内，分机进入数据接收状态，等待主机发送的数据帧并接收；在响应时间内，分机对接收到的数据做出响应并回复，分机的睡眠时间是监听时间的十倍或者百倍以上，分机循环进入三段工作时间。

主机发送数据或命令时，循环发送该数据帧，总发送时间大于分机睡眠时间、监听时间和响应时间的总和，分机监听时间为主机发送一条数据帧的时间的两倍或两倍以上。

主机完成发送之后，即进入监听模式，在一定时间内监听是否收到了分机的回复，如果没有收到回复或者回复不正常，则重发该数据帧，如果收到了正常的回复，则对该回复进行处理或者继续发送新的数据帧。

该组网方式可以设置多个频道，实现在同一区域内多个网络的并存。

本发明的有益效果是，有效解决单点距离远的组网需求，分机功耗低，组网成本低，适用于实时性和通信量要求不高的情况下的大规模灵活组网。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的网络拓扑结构。

图中：1、主机，2、分机。

图2是两个网络存在于同一个区域内的网络拓扑结构。

图中：1、主机，2、分机、3、基本组网单位。

具体实施方式

在图1中，主机1和多个分机2构成一个基本组网单位，主机1和分机2之间通信频段为1GHZ以下的ISM频段，采用半双工的通信方式，每次通信均由主机1发起，每一个分机2设置一个唯一的地址，主机1采用带地址码的数据帧发送数据或者命令，分机2接收后将收到的地址码与本机的地址码比较，地址不同则将数据丢弃，地址相同则做处理并回复。

分机2的工作时间分为三段，睡眠时间、监听时间和响应时间，在睡眠时间内，分机2进入睡眠或者其他省电模式；在监听时间内，分机2进入数据接收状态，等待主机1发送的数据帧并接收；在响应时间内，分机2对接收到的数据做出响应并回复，分机2的睡眠时间是监听时间的十倍或者百倍以上，分机2循环进入三段工作时间。

主机1发送数据或命令时，循环发送该数据帧，总发送时间大于分机2睡眠时间、监听时间和响应时间的总和，分机2监听时间为主机发送一条数据帧的时间的两倍或两倍以上。

主机1完成发送之后，即进入监听模式，在一定时间内监听是否收到了分机2的回复，如果没有收到回复或者回复不正常，则重发该数据帧，如果收到了正常的回复，则对该回复进行处理或者继续发送新的数据帧。

图2中，主机1和多个分机2构成基本组网单位3，两个基本组网单位3工作于1GHZ以下的ISM频段的不同频道，故而可以在一个区域内共存。