[发明专利]一种基于ISA100.11a标准的无线设备设计方法

说明书

一种基于ISA100.11a标准的无线设备设计方法，包括：步骤1，定义现场模块和路由模块；步骤2，定义无线设备分别作为现场设备和路由设备时的结构变化规则；步骤3，无线设备入网；步骤4，当系统管理器要求无线设备从现场设备转换为路由设备时，断开设备管理器对协议控制层管理访问点的连接，启动备用设备管理器负责管理无线设备与系统管理器之间的通信，令现场模块进入休眠或断电状态；步骤5，当系统管理器要求无线设备从路由设备转换为现场设备时，协议控制层停止备用设备管理器的运行，启动用于应用层设备管理器访问的协议控制层管理访问点。本发明无线设备能够灵活地在现场设备和路由设备之间转换，能够节省大量的网络使用成本。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络设计方法，具体涉及一种基于ISA100.11a标准的无线设备设计方法，旨在实现一种兼容采集和路由功能的可配置无线设备。

背景技术

目前工业领域最常使用的无线传感器网络标准分别有ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA协议。在这些标准中，都定义了搭载传感器的现场设备和负责无线转发的路由设备，这两类无线设备通过适当的拓扑组网，组成满足一定采集覆盖面要求的无线传感器网络。

然而，现场设备和路由设备虽然能各司其职，但难以满足实时多变的工业环境下，无线网络动态自组网调整的需求，一旦因为某些原因导致部分现场设备无法连接到最近的路由设备时，就会造成这些现场设备退网的情况，遇到这种情况，以往只能由网络维护人员重新人工修改该部分的无线设备部署方案，而如果是路由设备故障导致自身退网，则会造成依赖该路由设备转发数据的大量现场设备退网，造成更严重的局部网络瘫痪现象。

前述三种无线协议标准也对该现象提出了一些增加灵活性的修改：ISA100.11a定义了兼容现场设备和路由设备的全功能设备，即通过组态可自由配置无线设备是否具备采集功能或路由功能；Wireless HART则使无线现场设备都具有路由功能；WIA-PA则从早期的专用路由设备改变为将路由功能作为无线现场设备的一部分。相比之下，ISA100.11a协议无线设备可配置的内容更具灵活性，更有利于组成低成本、低功耗的无线传感器网络，但是目前该协议只规定了一些概念和数据结构，具体的设备实现方案需要自行设计。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于ISA100.11a标准的无线设备设计方法，实现现场设备和路由设备这两种角色之间的灵活转换。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1，定义现场模块和路由模块；

步骤2，定义无线设备分别作为现场设备和路由设备时的结构变化规则；

步骤3，无线设备入网；

步骤4，当系统管理器要求无线设备从现场设备转换为路由设备时，首先由系统管理器的设备管理服务对象向无线设备发送带有角色转换指令的信息，断开网络层对协议控制层服务访问点的连接，断开设备管理器对协议控制层管理访问点的连接，启动备用设备管理器负责管理无线设备与系统管理器之间的通信，最后令现场模块进入休眠或断电状态；

当系统管理器要求无线设备从路由设备转换为现场设备时，首先由系统管理器的设备管理服务对象向无线设备发送带有角色转换指令的信息，协议控制层停止备用设备管理器的运行，启动用于应用层设备管理器访问的协议控制层管理访问点。