[发明专利]一种工业无线网络接入与多约束多径路由系统及方法

权利要求书

1.一种工业无线网络接入与多约束多径路由系统，包括工业生产设备所在的工业生产区域、工业生产区域内用于测控的工业现场仪表区域、以及工业现场仪表区域中无线仪表构成的工业现场仪表节点，其特征在于，该系统包括分布在工业生产区域的若干具有无线接入和路由能力的无线通信节点和网关、以及包括覆盖工业现场仪表区域的多个依次连通的正方形区域，所述无线通信节点与工业现场仪表节点交互并以多跳多径方式与网关通信，并且满足多QoS约束条件，所述网关连接至监控计算机系统进行数据交互，其中，

每个所述工业现场仪表节点的通信半径内均包括至少一个无线通信节点，以保证每一个无线仪表均可接入系统；

每个无线通信节点的通信半径内至少包括另一个相邻的无线通信节点，以保证系统连通性。

2.根据权利要求1所述的工业无线网络接入与多约束多径路由系统，其特征在于，所述正方形区域的边长为d为：，所述无线通信节点节点的通信半径为：，其中，为工业现场仪表节点的最小通信半径，以保证正方形区域对工业现场仪表区域的覆盖、以及无线通信节点与工业现场仪表节点的连通。

3.根据权利要求2所述的工业无线网络接入与多约束多径路由系统，其特征在于，每个所述正方形区域中设有至少一个无线通信节点。

4.根据权利要求1所述的工业无线网络接入与多约束多径路由系统，其特征在于，所述无线通信节点包括ZigBee芯片MC13213，所述ZigBee芯片MC13213上分别连接有时钟电路、BDM接口、天线电路、电源电路、电源及相应的基本外围电路，所述网关包括以太网接口芯片Rabbit3000，所述以太网接口芯片Rabbit3000上分别连接有存储器电路、电源电路、本地指示电路和天线电路。

5.一种工业无线网络接入与多约束多径路由方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1）首先采用层次化模型设计各指标权重；

步骤2）然后将多约束QoS路由转化为单约束QoS路由；

步骤3）应用遗传算法求解满足多QoS约束的一组解；

步骤4）进一步通过层次化评估，获取所需的多条路径作为通信路由；

步骤5）在系统生命周期中，系统以实际运行的QoS数据为样本，周期地修订各指标权重。