[发明专利]基于树型网络的自组网方法、节点、网关及通讯系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种基于树型网络的自组网方法、节点、网关及通讯系统。

背景技术

在物联网中，数据传输是各种数据采集系统中至关重要的一个环节，数据传输的方式逐渐由有线向无线方式发展，相对于有线传输方式，无线传输方式具有综合成本低、性能稳定、组网灵活、易于扩展等优势，并能突破在复杂地理环境下的应用限制，因此易于实现且具有高可靠性的无线数据传输网络在数据传输领域占据了举足轻重的地位，其主要体现在组网方法及其数据传输协议两个方面。

目前，对于无线传输方式，一般通过组建专用的数据传输网络及其通信协议来实现，而在组建数据传输网络时，基本上都需要提前将信息记录下来，然后再录入网络，在实际现场施工过程中极为繁琐，一方面浪费人力；另一方面还增加了数据的不安全性，例如工作人员漏记录或错记录，都可能导致最后录入的数据和实际安装设备的信息对应不上，造成组网失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述组网过程繁琐的缺陷，提供一种基于树型网络的自组网方法、节点、网关及通讯系统，可实现新增节点的自动入网。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于树型网络的自组网方法，第一节点在首次入网时，进行以下步骤：

S11.在初始状态下接收已入网的第二节点发出的第一网内通信包，其中，所述第一网内通信包的包头部分包括所述第二节点的节点层级及第三节点的节点地址，所述第三节点为所述第一网内通信包的源/目标节点；

S12.根据所述第二节点的节点层级确定自身的节点层级，并根据自身的MAC地址和自身的节点层级生成入网申请包的数据部分，而且，根据所述第二节点的节点层级及第三节点的节点地址生成入网申请包的包头部分，并将所述入网申请包发送至网关；

S13.接收所述第二节点发出的来自网关的入网批准包，其中，网关在收到所述入网申请包后，根据自身存储的路由表将所述第二节点确定为第一节点的父节点，获取所述父节点的节点地址，记录所述第一节点的节点层级，并为所述第一节点分配节点地址，以生成入网批准包，且将其发送至所述第二节点，以使所有转发所述入网批准包的节点在自身的路由表中记录第一节点的节点地址及其父节点的节点地址；

S14.判断所述入网批准包中的MAC地址是否与自身的MAC地址一致，并在一致时，根据所述入网批准包记录自身的节点地址、节点层级以及父节点的节点地址。

优选地，所有转发所述入网批准包的节点在自身的路由表中记录第一节点的节点地址及其父节点的节点地址的步骤包括：

节点在收到所述入网批准包后，判断所述第一节点的父节点的节点地址是否与自身的节点地址或自身的子节点的节点地址或自身的子子节点的节点地址一致，若一致，则在自身的路由表中记录第一节点的节点地址及其父节点的节点地址，并转发所述入网批准包。

优选地，第一节点在重入网时，进行以下步骤：

S21.接收已入网的第四节点发出的第二网内通信包，判断所述第四节点的节点层级是否比自身的节点层级至少高两级，若是，则执行步骤S22；其中，所述第二网内通信包的包头部分包括所述第四节点的节点层级及第五节点的节点地址，所述第五节点为所述第二网内通信包的源/目标节点；

S22.根据所述第四节点的节点层级确定自身的新节点层级，并根据自身的MAC地址、新节点层级及节点地址生成重入网申请包的数据部分，而且，根据所述第四节点的节点层级及第五节点的节点地址生成重入网申请包的包头部分，并将所述重入网申请包发送至网关，以使所有收到所述重入网申请包的节点在自身的路由表中将第一节点及其子节点和子子节点均配置为无效状态；

S23.接收所述第四节点发出的来自网关的重入网批准包，其中，网关在收到所述重入网申请包后，根据自身存储的路由表将所述第四节点确定为第一节点的新父节点，获取所述新父节点的节点地址，并记录所述第一节点的新节点层级，以生成重入网批准包，且将其发送至所述第四节点，以使所有转发所述重入网批准包的节点在自身的路由表中记录第一节点的节点地址及其新父节点的节点地址；

S24.判断所述重入网批准包中的MAC地址是否与自身的MAC地址一致，并在一致时，根据所述重入网批准包更新自身的节点层级及父节点的节点地址。

优选地，所有收到所述重入网申请包的节点在自身的路由表中将第一节点及其子节点和子子节点均配置为无效状态的步骤包括：