[发明专利]一种动态低功耗网络的构建方法有效

专利信息
申请号: 201910490224.8 申请日: 2019-06-06
公开(公告)号: CN110233756B 公开(公告)日: 2021-10-19
发明(设计)人: 孙继通;黄骁琰;吴俨 申请(专利权)人: 无锡悟莘科技有限公司
主分类号: H04L12/24 分类号: H04L12/24;H04W52/02
代理公司: 无锡盛阳专利商标事务所(普通合伙) 32227 代理人: 张宁;黄莹
地址: 214000 江苏省无锡市新吴区无锡*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 动态 功耗 网络 构建 方法
【权利要求书】:

1.一种动态低功耗网络的构建方法,其包括以下步骤:

S1:根据工程的具体结构特征和环境特征,设计多层拓扑结构的数据传输网络的结构,确定最大网络层数MaxL,设置组网周期,根据单次组网允许花费的最大时间,设置组网总时间;

S2:网关发出第一组网帧,开始构建所述传输网络;

S3:能够收到所述第一组网帧的待组网支点进入网络成为第一层支点;

S4:所述第一层支点发出第二组网帧;

S5:收到所述第二组网帧的所述待组网支点,进入网络成为第二层支点;

S6:依次类推,即第n层支点,发出第n+1组网帧,收到n+1组网帧的所述待组网支点判断自身的入网资格,如果满足则加入到网络中成为第n+1层支点,否则继续监听,

其中n = 1.......N;

S7:直至n等于所述最大网络层数MaxL或所述组网总时间结束,所述传输网络组网完毕;

S8:所述传输网络在每一个所述组网周期都要进行重复S2~S7,进行动态组网;

其特征在于:

在所述组网周期中,每一个所述待组网支点按照步骤S2~S8进行组网时,根据父支点名单,按照如下步骤确认自己的网络路径,实现快速组网:

a1:所述待组网支点会在等待接收所述第n+1组网帧的时候,参照所述父支点名单中记录的父支点和子支点的历史数据,查询自身在前一周期的组网情况;判断自身的前周期网络层数的网络状态,所述前周期网络层数为所述待组网支点在前一个所述组网周期位于网络中的层数;

a2:如果所述前周期网络层数是锁定状态,所述待组网支点会在本组网周期内组网时,在自己所在的上级父支点发出网帧前,提前M 毫秒唤醒自己,完成组网,M为根据产品的具体性能参数预设的定值;

a3:如果所述前周期网络层数是非锁定状态,即所述待组网支点所在历史网络层数一直变化,则该支点会在所述网关发起组网前,提前唤醒自己,尝试成为MaxL层中的任意一层支点;

a4:每次组网成功后,入网后的所述待组网支点即所述第n+1层支点,会根据其自身保存的所述父支点名单记录中的历史数据,动态调整自己的中继时间,减少支点自身无用中继时间的损耗。

2.根据权利要求1所述一种动态低功耗网络的构建方法,其特征在于:步骤S2~S8中,所述待组网支点在唤醒自身监听网帧之前,按照以下步骤确定自己的唤醒时间:

b1:所述待组网支点确认自身的所述前周期网络层数的状态;

b2:如果所述前周期网络层数是非锁定状态,则该支点的所述唤醒时间设置为0,即所述待组网支点在第0秒唤醒自己;

b3:如果所述前周期网络层数是锁定状态,则所述待组网支点设置自己的唤醒时间,在所述唤醒时间到达时唤醒自身;所述唤醒时间T的设置公式如下:

T = L * t - M

式中:L 为所述前周期网络层数, t为系统中设置的单位时间,M为根据产品的具体性能参数预设的内部时钟偏离时间长度,是对于时间同步的纠偏量,单位为毫秒。

3.根据权利要求1所述一种动态低功耗网络的构建方法,其特征在于:步骤a1中,每个所述待组网支点按照以下步骤设置自身的所述前周期网络层数的状态:

d1:根据所述父支点名单中记录的父支点的历史数据,所述待组网支点找到最近的连续10次的自身所在的网络层数的历史数据;

d2:如果最近的连续10次的所述网络层数的历史数据都是N,则所述前周期网络层数设置为N,且所述前周期网络层数的状态设置为锁定状态;否则,所述前周期网络层数设置为空,且所述前周期网络层数的状态设置为非锁定状态。

4.根据权利要求1所述一种动态低功耗网络的构建方法,其特征在于:步骤a4中,入网后的所述第n+1层支点按照如下步骤对自身的所述中继时间进行收敛控制:

a4-1:入网后的所述第n+1层支点在其所述父支点名单中记录的数据,找到上一次其作为父支点时的子网络层数;

a4-2:所述第n+1层支点根据上一次其作为父支点时的子网层数设置为其子网络预留的所述中继时间Tr:

Tr = (m+1)* QU * t

式中,m为上一次其作为父支点时的子网层数,t为系统中设置的单位时间,QU为系统中预设的给单独的一层子网预留的中继补偿时间。

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