[发明专利]自适应调整网络组态的方法、节点设备和存储介质

说明书

本发明提供了一种自适应调整网络组态的方法、节点设备和计算机可读存储介质。该方法包括：在一个或多个通信周期的周期时间段期间，监听多个节点设备的多个周期报文；基于多个周期报文中的地址信息确定网络中是否存在空闲地址；响应于确定网络中存在空闲地址，以空闲地址作为临时地址向多个节点设备中的主时钟设备发送地址声明报文，地址声明报文包括临时地址；确定是否从主时钟设备接收到指示允许临时地址作为节点设备的地址的地址响应报文；以及响应于确定从主时钟设备接收到地址响应报文，将临时地址配置为节点设备的地址。

技术领域

本发明概括而言涉及通信领域，更具体地，涉及一种自适应调整网络组态的方法、节点设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在工控领域中，网络组态是指网络的各种配置。当前，网络通常采用令牌、轮询、时分复用等方式控制各个组成部分进行数据通信。例如，令牌协议要求存在一个令牌管理节点负责令牌的产生与分发，当令牌发送后没有节点持有令牌时，系统需要等待超时，由令牌管理节点重新生成令牌。在这种控制方式中，系统需要花费大量时间用于令牌发送和令牌等待，总线利用率较低。当系统中需要上线新的节点或者已有节点的报文数据长度需要更改时，往往需要停止系统工作，人工重新配置网络组态，过程复杂且耗时漫长。

此外，在一些网络自组网方法中，通常采用主节点或监视节点向新上线的设备分配周期时间段内的时间片以用于该新设备发送其周期报文。这种自组网方法抗干扰性差，如果主节点或监视节点损坏则将丧失自组网功能，并且这种自组网方式不支持已工作的节点动态更改周期数据长度。

发明内容

针对上述问题中的至少一个，本发明提供了一种自适应调整网络组态的方案，其中想要新加入网络的节点设备可以通过监听网络中的各个节点设备的周期报文来自适应地确定其网络地址和/或发送其周期报文的周期时间片。

根据本发明的一个方面，提供了一种自适应调整网络组态的方法。所述网络包括多个节点设备。所述方法包括，由所述网络之外的一个节点设备：在所述多个节点设备的一个或多个通信周期的周期时间段期间，监听所述多个节点设备的多个周期报文；基于所述多个周期报文中的地址信息确定所述网络中是否存在空闲地址；响应于确定所述网络中存在空闲地址，以所述空闲地址作为临时地址向所述多个节点设备中的主时钟设备发送地址声明报文，所述地址声明报文包括所述临时地址；确定是否从所述主时钟设备接收到指示允许所述临时地址作为所述节点设备的地址的地址响应报文；以及响应于确定从所述主时钟设备接收到所述地址响应报文，将所述临时地址配置为所述节点设备的地址。

在一些实施例中，发送地址声明报文包括：响应于确定所述网络中存在多个空闲地址，以所述多个空闲地址中优先级最高的空闲地址作为所述临时地址发送所述地址声明报文。

在一些实施例中，该方法还包括：基于所述多个周期报文在所述节点设备的收发时刻确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片；确定所述至少一个空闲周期时间片中是否存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片；响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中不存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片，确定周期时间调整量并且向所述多个节点设备发送周期长度调整报文，所述周期长度调整报文包括所述周期时间调整量；以及响应于确定所述至少一个空闲周期时间片中存在满足所述节点设备所需要的时间片的空闲周期时间片，向所述主时钟设备发送周期调度声明报文，所述周期调度声明报文包括所述空闲周期时间片。

在一些实施例中，确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片包括：对于所述多个周期报文中的第一个周期报文，基于所述第一个周期报文的接收时刻和所述周期时间段的开始时刻之间的差值确定一个空闲周期时间片。

在一些实施例中，确定所述周期时间段中的至少一个空闲周期时间片包括：对于所述多个周期报文中的最后一个周期报文，基于所述最后一个周期报文的转发截止时刻和所述周期时间段的结束时刻之间的差值确定一个空闲周期时间片。