[发明专利]基于2.4GHz无线技术的多个子节点大规模组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组网方法，尤其是一种基于2.4GHz无线技术的多个子节点大规模组网方法，属于组网通信的技术领域。

背景技术

2.4GHz无线技术，在无需申请许可证的2.4GHz ISM（Industrial Scientific Medical）波段运行，带宽较宽，可利用资源多，且具有较其他频段更强的抗干扰能力。与其他无线技术相比，2.4GHz无线技术具有稳定性强、传输速率高、功耗低等优点，近些年在无线通信领域中，发展最快、应用最广，特别是随着物联网的发展，2.4GHz无线技术的应用更成为一种趋势。与此同时，随着无线通信应用范围的继续推动和扩大，需要使网络中的各种数据和语音设备能互连互通，从而实现个人区域内的快速灵活的数据和语音通信，因此，对2.4GHz无线技术的组网能力也提出了更高的要求。

由于通信协议本身的复杂性，导致2.4GHz无线通信技术在物联网领域很难大规模应用。以zigbee为例，zigbee的子节点之间是采用信号接力的方式来传输的，在zigbee的网络中，每一个子节点的通信都会有一个固定的路径算法，即把每一个子节点是怎么接力传输的点经过zigbee的协议计算好，zigbee网络会优化每一条的最佳线路。由于每一个线路的优化过程十分复杂，每增加一个节点，路径的可能性会以指数的数量级增加，这也就导致了zigbee的子节点数量难以增加。

此外，即便把所有子节点的通信路径固定下来，如果某一个子节点发生了移动或是新增子节点，根据zigbee自愈性的网络特点，所有的路径必须重新计算，再次优化出最合理的路径，这样会导致控制指令传输延时，或者无法到达控制节点，因此，在应用上也难以实现大规模组网。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于2.4GHz无线技术的多个子节点大规模组网方法，其操作方便，能提高网络的组网能力，实现所需的大规模组网需求，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，一种基于2.4GHz无线技术的多个子节点大规模组网方法，所述多个子节点大规模组网方法包括如下步骤：

步骤S1、提供待组网的主机以及若干子节点，所述主机、子节点间采用2.4GHz无线通信，子节点向主机传输组网请求信号，主机根据所有子节点的组网请求信号控制相应的子节点进入组网序列，且主机对进入组网序列的子节点进行预编号，具有预编号的子节点查询主机的忙闲信号；

步骤S2、若主机处于空闲状态时，则主机根据子节点的预编号以及组网请求信号进行节点添加注册，并在对所述当前子节点添加注册成功后，将组网序列外的子节点补充进入组网序列，且对补充进入组网序列的子节点进行预编号，否则，主机对当前具有预编号的子节点传输注册延时包；

步骤S3、具有预编号的子节点接收并解析注册延时包，以得到延时询问时间T，子节点在间隔延时询问时间T后再查询主机的忙闲信号，并跳转至步骤S2，直至所有的子节点均添加注册成功，以完成组网。

所述延时询问时间T为8~30ms，主机对每个子节点发送注册延伸包的时间间隔是2ms。

主机对子节点进行添加注册时，还包括对子节点的校验过程，所述对子节点的校验过程为：子节点在进入组网序列后，将子节点的MAC地址传输至网关，网关根据子节点的MAC地址建立校验数据库，主机对校验数据库中的子节点进行预编号，所述预编号与子节点的MAC地址在校验数据库中关联存储；

若进入组网序列的子节点的MAC地址与校验数据库中已有的子节点MAC地址相同时，则主机将校验数据库中与所述MAC地址关联对应的预编号分配为当前子节点的预编号；

若进入组网序列的子节点的MAC地址与校验数据库中已有子节点的MAC地址均不相同时，则主机对当前的子节点重新分配一个预编号。

组网后，网关能向指定的子节点发送控制信号，若接收到控制信号的子节点为非指定的子节点时，则接收到控制信号的子节点对控制信号进行解析，并根据对控制信号的解析结果对所述控制信号进行放大与转发，直至指定子节点接收到所述控制信号；指定子节点在接收到控制信号前，接收到控制信号的子节点对控制信号只转发1次。