[发明专利]一种面向野外的移动自组网信息回传的方法、装置和系统

摘要

本发明公开了一种面向野外的移动自组网信息回传的方法、装置和系统。所述装置由近距离通信模块与远距离通信模块组成；所述系统由所述装置，数据采集端装置及云端数据库组成；所述回传方法包括根据最小/最大ID算法与TDMA(时分多址)相结合的方式随机聚合形成局部自组织网络，同时解决广播通信碰撞问题，其次，根据回传信息的业务优先级采取不同的回传策略，适应不同业务优先级对于时延要求，最后，通过自组网的方式将同一网络中未联网成员上传信息通过该网内其他成员上传服务器端，实现多径回传路径，有效减少重要消息回传时延。

主权项

1.一种面向野外的移动自组网的信息回传的方法，其特征在于，包括：首先，移动设备之间自动聚合形成局部自组织网络的协议，包含以下步骤：步骤1.1：设备上电复位，设备初始化设置通信信道为广播信道，进入广播监听状态；步骤1.2：在设备广播定时溢出之前，是否接收到广播消息，若接收到广播消息则通过最小ID算法或者最大ID算法判断当前设备是否为广播节点；在最小ID算法中，当接收到的广播设备的ID大于自身设备的ID号时，则当广播定时溢出时发送广播信号，反之，则不发送广播信号；而最大ID算法与最小ID算法相反；若没有接收到广播信号，则在定时溢出之后本节点发送广播信号；步骤1.3：移动设备收到周围邻居移动设备发送的广播信息后，解析接收信息并且判断邻居状态列表中是否存在该邻居，若不存在则向邻居状态列表中添加该邻居节点信息，若存在则更新该节点相关信息；步骤1.4：在完成步骤1.2、1.3后，即完成广播消息的接收和处理后，进行广播消息响应，广播消息响应采用的是TDMA的方式在固定分配的时隙中进行响应，N个节点则一帧中包含N个时隙，每个时隙为5ms；步骤1.5：当其他移动设备收到响应消息时，解析接收消息并更新本移动节点的邻居状态列表；步骤1.6：邻居列表的定时刷新机制，当邻居列表非空时，本移动设备节点在1s内超时未接收到邻居列表中对应邻居的广播消息，则认为该邻居已经不在本移动设备节点的通信范围之内，在邻居节点列表中将该邻居节点删除，解除邻居关系；步骤1.7：重启广播机制，当移动节点在预设的1min时间间隔之内都未接收到相邻移动设备节点的广播信息，则在定时溢出之后，重新启动本节点的广播信号传输，以聚合形成新的自组织网络；其次，自组织网络进行数据回传的方法，包含以下步骤：步骤2.1：当接收到回传消息时，先判断当前设备联网状态，通过远距离通信模块通过向服务器端发送心跳包，当收到服务器端响应时，则判断设备联网状态为佳，否则判定设备未联网即为不佳，若联网状态不佳则转入步骤2.2；否则，将回传消息通过该移动节点设备上传云端服务器，结束该消息的传输；步骤2.2：解析回传消息，获取回传消息优先级，若为高优先级或者中等优先级则转到步骤2.3；否则为低优先级，则等待本移动设备节点联网状态佳时上传，直至新的优先级高于当前消息优先级的消息到来将其覆盖；步骤2.3：判断当前邻居列表是否为空，若邻居列表非空则转到步骤2.4；否则，邻居列表为空，则等待本移动设备节点联网状态佳时上传，直至新的优先级高于当前消息优先级的消息到来将其覆盖；步骤2.4：判断消息优先级，若为高优先级，则判断当前状态是否为空闲状态，若为空闲状态，则转入步骤2.5，否则等待直至当前状态为空闲；若为中优先级，则转到步骤2.7；步骤2.5：节点发送RTS即Request To Send数据包，延时1s时间后检测是否接收到CTS即Clear To Send数据包，若接收到则转入到步骤2.6；否则，未接收到CTS应答信号，判断当前信道是否空闲，若空闲则重发RTS数据包，若非空闲则延时10ms后检测，直至检测信道空闲重发RTS数据包；步骤2.6：发送数据包，然后进入等待接收应答，若延时溢出后未接收到数据包的应答信号，转到步骤2.5；若在延时溢出之前接收到应答信号则结束此轮传输进入空闲状态；步骤2.7：判断邻居状态表中是否存在联网状态良好的邻居，若存在则选出其中之一进行点对点的数据传输，转到步骤2.8；否则等待本移动节点联网状态佳时上传或者邻居联网状态良好时转至步骤2.8，直至新的优先级高于当前消息优先级的消息到来将其覆盖；步骤2.8：发送数据包，然后进入等待接收应答，若延时溢出后未接收到数据包的应答信号，判断当前信道是否空闲，若空闲则进入步骤2.7，若非空闲则延时10ms后检测，直至检测到信道空闲进入步骤2.7；若延时溢出后接收到应答数据包，则结束当前的数据传输，进入空闲状态。