[发明专利]实现无线设备自组网的方法

摘要

本发明揭示了一种实现无线设备自组网的方法，包括：无线设备发现自己未成功连接到互联网时，向周围周期性发送DISCOVERY；成功直接连接到互联网的无线设备收到DISCOVERY后，向周围周期性发送QUERY；未成功直接连接到互联网的无线设备接收到QUERY后，停止发送DISCOVERY，处理QUERY，回复发送设备ANSWER，转发QUERY；各个无线设备之间建立起最优树形网络拓扑结构；成功直接连网的无线设备作为代理转发未成功直接连网的无线设备和互联网之间的数据；当网络环境发生变化时，各无线设备会根据QUERY报文和ANSWER报文中相关信息的更新重新生成新的最优的树形网络拓扑结构。本发明能够尽量保证不能直接连接互联网的无线设备也能够通过互联网与云端服务器通讯，提高了物联网系统的稳定性和易配置性。

主权项

1.一种实现无线设备自组网的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1，成功直接连接到互联网的无线设备在预先固定的信道监听周围是否有无线设备在发送DISCOVERY报文；无线设备能够打开监听模式，接收周围目的MAC是本设备MAC地址或者是组播地址的无线报文；当本设备已经和其他设备建立起树形网络拓扑结构时，会对本设备中存储的其他相关无线设备设置老化时间，该老化时间段内未收该设备的信息时，会删除其设备信息，同时更新本设备的状态机状态；步骤S2，未成功直接连接到互联网的无线设备在预先固定的信道向周围周期性发送DISCOVERY报文；所述DISCOVERY报文中，目的MAC是组播报文，生成树协议中规定的组播MAC地址：01:80:C2:00:00:00；步骤S3，成功直接连接到互联网的无线设备收到DISCOVERY报文后，向周围周期性发送QUERY报文；所述QUERY报文中，目的MAC是组播报文，生成树协议中规定的组播MAC地址：01:80:C2:00:00:00；报文内容包括根路径开销；步骤S4，未成功直接连接到互联网的无线设备接收到QUERY报文后，停止发送DISCOVERY报文，处理QUERY报文，回复发送设备ANSWER报文，同时转发QUERY报文；所述ANSWER报文中，报文内容包括本设备信息以及自己所有的子设备信息；当拓扑结构发生变化时，本设备发现到达互联网更好的路径时，通告原父设备删除本设备及本设备所有子设备的信息；步骤S5，参考生成树协议，成功直接连接到互联网的设备成为根节点，并根据无线信号强度信息初始化自己根路径开销的数值，未成功直接连接到互联网的设备成为分支节点和叶节点，并根据QUERY报文和ANSWER报文的交互，建立起最优树形网络拓扑结构，每个未成功直接连接到互联网的无线设备与互联网之间具有最短的路径开销，拓扑结构中的每个无线设备都储存其他相关设备的设备信息；所述ANSWER报文包含了根网桥MAC地址、指定网桥MAC地址、根路径开销信息；所述设备信息包括：根设备的MAC地址，父设备的MAC地址，根路径开销，子设备的MAC地址，到达该子设备、即本设备下一级的子设备MAC地址，自己定义的信息；当该设备未被配置连接信息时，可能存在多个生成树结构中，就会有多个根设备和父设备；所述最优树形网络拓扑结构，指每个无线设备到互联网接入端的根路径开销最小；所述根路径开销，通过无线信号的信号质量和信道使用的数据速率计算得来；步骤S6，成功直接连接到互联网的无线设备作为代理转发未成功直接连接到互联网的无线设备和互联网之间的数据，这样就使未成功直接连接到互联网的无线设备和云端通讯，如果该设备没有进行过连接配置，云端能对该设备设置连接配置，让其直接连接到互联网；步骤S7，当网络环境发生变化时，会根据QUERY报文和ANSWER报文中相关信息的更新重新生成新的最优的树形网络拓扑结构；所述网络环境发生变化，指无线设备与互联网接入端的连接状态发生改变或者无线设备之间的信号强度的变化；所述无线设备和互联网网络接入端设备连接，指无线设备能通过互联网和远端云服务器通讯；当与互联网通讯的信道不是预先固定的信道时，该无线设备将提供另外一个虚拟或者实体设备，工作在预先固定的信道，两个信道将通过设备CPU实时调度切换保证设备在两个信道下都能正常工作；无线设备默认工作在预先固定的信道。