[发明专利]一种基于专网的MESH自组网通信协议

权利要求书

1.一种基于专网的MESH自组网通信协议，其特征在于：包括节点组网和节点通信，所述节点包括根节点(root节点)和普通节点，所述节点通信包括普通节点与根节点的通信和普通节点与普通节点的通信，所述节点通信通过数据传输来实现。

2.一种基于专网的MESH自组网通信协议，其特征在于：所述数据传输由十三位字节组成，第一、十三位作为起始和终止的标志位，定义起始位为0xF1表示正常上行，0xF2表示正常下行，0xF3表示组网请求上行，0xF4表示组网请求下行，0xF5表示测试指令，对应的终止位为其起始位的最后一位取反，分别为0xFE、0xFD、0xFC、0xFB、0xFA；第二、三位共同表示信号发出的设备标识号，第四、五位共同表示数据最初来源的设备号；第六位表示操作数；第七位是一个计数位；第八、九、十、十一、十二位表示中继ID，初始值为0xF6，自组网成功后从左至右的顺序表示其在系统中的传输路径。

3.一种基于专网的MESH自组网通信协议，其特征在于：所述节点组网步骤如下：

(1)初始化一个终端机构为根节点；

(2)将根节点的权值设置为1；

(3)其他的终端机构首先发送求权包，如果根节点收到赋权包，即将收到的包加入待选列表中，再等待1秒，1秒内若收有新包，则将新包加入待选列表中；若没有收到新包，则取待选列表中权值最高节点的权值X作为本节点的权值，所述的发送求权包后如果没有收到赋权包，则随机等待若干(＜5)秒，再发送求权包，重复过程；

(4)根节点赋址，根节点收到普通节点的求址包加入组网后，开始查询普通节点网络地址、真实地址、映射地址，判断其是否已经存在，如果存在则直接向节点发送赋址包；如果不存在，则在映射列表中新建映射，赋予新的网络地址，再发送赋址包；

(5)普通节点获址，普通节点向根节点发出加入组网的求址包，如果根节点收到赋址包，则将收到的赋址包地址设置为自身地址；如果未收到赋址包，等待若干(＜5秒)后，重新发求址包；

(6)所有节点均具有权值和地址后，组网完成。

4.一种基于专网的MESH自组网通信协议，其特征在于：所述节点通信如下：

(1)普通节点与根节点的通信

1、普通节点向根节点发送急速向心包，向心包由自身权值大于上一跳的普通节点转发，包号为累加数(0-255)每发一个包改值+1，255后重置为0，包号是为了避免多个节点转发此包后，root节点多次收到来自同一节点同样的包；

该包存储结构为：

|包型|包号|上一跳权值||发送者网址|用户数据|

2、普通节点向root节点发送均衡向心包，其中负载值为1分钟内转发的包的个数(每转发一个包+1，1分钟归零，归零前向周边节点发送3次其负载值)，其每次只向周边负载值最小的点转发(不成功则继续转发3次，再不行则换负载值第二小的点，若最终不成功则在终端设备上报错LED或蜂鸣器提示)(未收到确认包则视为发送失败)缺点是速度较慢，优点是不需要包号来区分，且稳定传输；

发送负载值的包：(负载值为1字节)

|包型|发送者网络地址|负载值|

均衡向心包数据结构：

|包型|上一跳权值|发送者网络地址|目标网络地址|用户数据|

均衡向心包的确认包数据结构：

|包型||发送者网络地址|目标网络地址|

3、root节点向普通节点发送离心包，根节点先查询网络地址-权值映射列表，设定允许转发的最小权值，低于此权值不再转发，只有权值小于上一跳权值且大于最低转发权值的点才能转发；

数据结构：

|包型|上一跳权值|最低转发权值|接收者网络地址|用户数据

(2)普通节点与普通节点的通信

1、普通点向root发送通信包，通信包格式为：

|包型|包号|上一跳权值||发送者网址|目标网址|用户数据|

其向root点的通信过程类似急速向心包，

2、root点发送广播包，广播包格式为，

|包型|包号|上一跳权值|最低转发权值|发送者网址|目标网址|用户数据|

在root收到通信包后会转换为广播包(改变包号，添加最低转发权值)。

5.一种基于专网的MESH自组网通信协议，其特征在于：所述节点通信如下：所述自组网通信协议的通信包包括直达包、求权包、赋权包、求址包和赋址包。