一種微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。具體地說(shuō)涉及一種微功率無(wú)線抄表方法 及采用該方法的從節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的普及，以及燃?xì)夤緦?duì)用戶的用氣數(shù)據(jù) 和特性、現(xiàn)場(chǎng)用氣環(huán)境的實(shí)時(shí)性要求，大量的自動(dòng)抄表系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 目前，自動(dòng)抄表系統(tǒng)通常由燃?xì)夤局髡痉?wù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程GPRS通訊微功率無(wú)線集 中器、本地微功率無(wú)線采集器、本地微功率無(wú)線中繼器和本地微功率無(wú)線IC卡燃?xì)獗斫M 成。
[0004] 燃?xì)獗碡?fù)責(zé)計(jì)量及預(yù)付費(fèi)控制、并通過微功率無(wú)線提供用氣數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信 息、也能執(zhí)行微功率無(wú)線數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；中繼器實(shí)現(xiàn)微功率無(wú)線數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、延展了無(wú)線數(shù)據(jù) 傳輸?shù)木嚯x、并能解決燃?xì)獗砦⒐β薀o(wú)線通訊時(shí)發(fā)射功率大而耗能大的問題；采集器實(shí)現(xiàn) 了一個(gè)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的燃?xì)鈹?shù)據(jù)采集，多個(gè)采集器采集各自的微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的燃?xì)鈹?shù) 據(jù)，使每個(gè)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不會(huì)拓展很遠(yuǎn)的距離、又能使整個(gè)系統(tǒng)可采集燃?xì)獗淼臄?shù)量大 增；集中器管理一個(gè)由多個(gè)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成的燃?xì)鈹?shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的微功率無(wú)線 采集器，并通過公網(wǎng)實(shí)時(shí)GPRS在線和燃?xì)夤局髡痉?wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信息交互。所述的 微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是指由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)設(shè)備指定一網(wǎng) 絡(luò)ID，其中，如上述的采集器或集中器這樣的采集設(shè)備可作為主節(jié)點(diǎn)，燃?xì)獗砗椭欣^器可作 為從節(jié)點(diǎn)。
[0005] 現(xiàn)有的無(wú)線抄表方法多采用基于zigbee等自組網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過主節(jié)點(diǎn) 和從節(jié)點(diǎn)之間的自協(xié)商多跳網(wǎng)絡(luò)，或者通過指定路由的集中器-采集器/中繼器/燃?xì)?表-采集器/中繼器/燃?xì)獗?燃?xì)獗矶嗉?jí)傳輸方式來(lái)實(shí)現(xiàn)在集中器和燃?xì)獗碇g的數(shù)據(jù) 傳輸?，F(xiàn)有技術(shù)的組網(wǎng)方法需要燃?xì)獗矶〞r(shí)喚醒，用于維護(hù)最新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要指定抄表 時(shí)間窗口，采集設(shè)備周期性的發(fā)出數(shù)據(jù)以確定微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備的最佳路徑。這 樣的操作對(duì)燃?xì)獗頃r(shí)鐘的準(zhǔn)確性和功耗等都提出了較高的要求，燃?xì)獗碇g需要一個(gè)較為 復(fù)雜的過程才能計(jì)算出最優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)者，不利于系統(tǒng)的功耗和成本降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中需要周期性主動(dòng)喚醒以及采集 設(shè)備需要主動(dòng)發(fā)起路徑探測(cè)造成系統(tǒng)功耗較高、成本高的問題。為此，本發(fā)明提出一種微功 率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法，所述微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，所述方法 包括：
[0007] 接收來(lái)自主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的或上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的喚醒幀；
[0008] 判斷所述喚醒幀中的當(dāng)前路由級(jí)別是否小于路由總級(jí)數(shù)，其中所述當(dāng)前路由級(jí)別 表示接收到該喚醒幀數(shù)據(jù)的從節(jié)點(diǎn)所在的路由級(jí)別；
[0009] 當(dāng)喚醒幀中的當(dāng)前路由級(jí)別小于路由總級(jí)數(shù)時(shí)，根據(jù)喚醒幀中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收 到喚醒幀的時(shí)刻起到開始轉(zhuǎn)發(fā)喚醒幀的時(shí)刻的第一時(shí)長(zhǎng)Tl和從轉(zhuǎn)發(fā)完喚醒幀的時(shí)刻起到 所有從節(jié)點(diǎn)同步喚醒時(shí)刻的第二時(shí)長(zhǎng)T2 ;
[0010] 使該從節(jié)點(diǎn)從接收到喚醒幀的時(shí)刻起等待該第一時(shí)長(zhǎng)Tl后開始轉(zhuǎn)發(fā)喚醒幀，緊 接著在繼續(xù)等待該第二時(shí)長(zhǎng)T2后進(jìn)入喚醒狀態(tài)。
[0011] 優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，還包括：
[0012] 當(dāng)喚醒幀中的當(dāng)前路由級(jí)別等于路由總級(jí)數(shù)時(shí)，根據(jù)喚醒幀中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收 到喚醒幀的時(shí)刻起到所有從節(jié)點(diǎn)同步喚醒時(shí)刻的第三時(shí)長(zhǎng)T3 ;
[0013] 使該從節(jié)點(diǎn)從接收到喚醒幀的時(shí)刻起等待該第三時(shí)長(zhǎng)T3后進(jìn)入喚醒狀態(tài)。
[0014] 優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，在所有從節(jié)點(diǎn)同步喚醒之后還包括：
[0015] 接收來(lái)自主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的或上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的抄表數(shù)據(jù)幀；
[0016] 根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)從節(jié)點(diǎn)MAC地址數(shù)據(jù)判斷是否尋址自己；
[0017] 當(dāng)是尋址自己時(shí)，則根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)在指定時(shí)刻向主節(jié)點(diǎn)或上一路由級(jí) 別中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答抄表數(shù)據(jù)幀；
[0018] 當(dāng)不是尋址自己時(shí)，則判斷抄表數(shù)據(jù)幀中的當(dāng)前路由級(jí)別是否小于目標(biāo)路由級(jí)別 判斷，如果小于，則根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收到抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻起到開始轉(zhuǎn) 發(fā)抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻的第四時(shí)長(zhǎng)T4,使該從節(jié)點(diǎn)從接收到抄表數(shù)據(jù)幀起等待該第四時(shí)長(zhǎng) T4后開始轉(zhuǎn)發(fā)抄表數(shù)據(jù)幀，所述目標(biāo)路由級(jí)別表示所述抄表數(shù)據(jù)幀的發(fā)送目標(biāo)從節(jié)點(diǎn)所在 的路由級(jí)別。
[0019] 優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)在指定時(shí)刻向主節(jié)點(diǎn)或 上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答抄表數(shù)據(jù)幀的步驟包括：
[0020] 根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收到抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻起到所述指定時(shí)刻的 第五時(shí)長(zhǎng)T5 ;
[0021] 使該從節(jié)點(diǎn)從接收到抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻起等待該第五時(shí)長(zhǎng)T5后向主節(jié)點(diǎn)或上一 路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答抄表數(shù)據(jù)幀。
[0022] 本發(fā)明還提出一種微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè) 主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)所述從節(jié)點(diǎn)，包括：
[0023] 第一接收單元，用于接收來(lái)自主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的或上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的喚 醒幀；
[0024] 第一判斷單元，用于判斷所述喚醒幀中的當(dāng)前路由級(jí)別是否小于路由總級(jí)數(shù)，其 中所述當(dāng)前路由級(jí)別表示接收到該喚醒幀數(shù)據(jù)的從節(jié)點(diǎn)所在的路由級(jí)別；
[0025] 第一計(jì)算單元，用于當(dāng)喚醒幀中的當(dāng)前路由級(jí)別小于路由總級(jí)數(shù)時(shí)，根據(jù)喚醒幀 中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收到喚醒幀的時(shí)刻起到開始轉(zhuǎn)發(fā)喚醒幀的時(shí)刻的第一時(shí)長(zhǎng)Tl和從轉(zhuǎn)發(fā) 完喚醒幀的時(shí)刻起到所有從節(jié)點(diǎn)同步喚醒時(shí)刻的第二時(shí)長(zhǎng)T2 ;
[0026] 第一喚醒單元，用于使該從節(jié)點(diǎn)從接收到喚醒幀的時(shí)刻起等待該第一時(shí)長(zhǎng)Tl后 開始轉(zhuǎn)發(fā)喚醒幀，緊接著在繼續(xù)等待該第二時(shí)長(zhǎng)T2后進(jìn)入喚醒狀態(tài)。
[0027] 優(yōu)選地，所述的微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，還包括：
[0028] 第二計(jì)算單元，用于當(dāng)喚醒幀中的當(dāng)前路由級(jí)別等于路由總級(jí)數(shù)時(shí)，根據(jù)喚醒幀 中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收到喚醒幀的時(shí)刻起到所有從節(jié)點(diǎn)同步喚醒時(shí)刻的第三時(shí)長(zhǎng)T3 ;
[0029] 第二喚醒單元，用于使該從節(jié)點(diǎn)從接收到喚醒幀的時(shí)刻起等待該第三時(shí)長(zhǎng)T3后 進(jìn)入喚醒狀態(tài)。
[0030] 優(yōu)選地，所述的微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，還包括：
[0031] 第二接收單元，用于接收來(lái)自主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的或上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的抄 表數(shù)據(jù)幀；
[0032] 第二判斷單元，用于根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)從節(jié)點(diǎn)MAC地址數(shù)據(jù)判斷是否尋址 自己；
[0033] 第一應(yīng)答單元，用于當(dāng)是尋址自己時(shí)，根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)在指定時(shí)刻向主 節(jié)點(diǎn)或上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答抄表數(shù)據(jù)幀；
[0034] 第二應(yīng)答單元，用于當(dāng)不是尋址自己時(shí)，判斷抄表數(shù)據(jù)幀中的當(dāng)前路由級(jí)別是否 小于目標(biāo)路由級(jí)別判斷，如果小于，則需要轉(zhuǎn)發(fā)所述抄表數(shù)據(jù)幀，此時(shí)，根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中 的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收到抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻起到開始轉(zhuǎn)發(fā)抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻的第四時(shí)長(zhǎng)T4,使 該從節(jié)點(diǎn)從接收到抄表數(shù)據(jù)幀起等待該第四時(shí)長(zhǎng)T4后開始轉(zhuǎn)發(fā)抄表數(shù)據(jù)幀，所述目標(biāo)路 由級(jí)別表示所述抄表數(shù)據(jù)幀的發(fā)送目標(biāo)從節(jié)點(diǎn)所在的路由級(jí)別。
[0035] 優(yōu)選地，所述的微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述第一應(yīng)答單元包括：
[0036] 第三計(jì)算單元，用于根據(jù)抄表數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)計(jì)算從接收到抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻起 到所述指定時(shí)刻的第五時(shí)長(zhǎng)T5,該從節(jié)點(diǎn)從接收到抄表數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻起等待該第五時(shí)長(zhǎng) T5后向主節(jié)點(diǎn)或上一路由級(jí)別中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答抄表數(shù)據(jù)幀。
[0037] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0038] 1、本發(fā)明所采用的微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法其中的微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一 個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，該方法由主節(jié)點(diǎn)（例如可以是采集器設(shè)備（采集器/集中器））發(fā) 送喚醒幀即發(fā)起喚醒指令，該喚醒幀在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)逐級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，最終使所有從節(jié)點(diǎn)（例如可以是 燃?xì)獗砘蛑欣^器設(shè)備）都接收到喚醒幀進(jìn)而統(tǒng)一在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)集體喚醒，為實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的數(shù) 據(jù)抄讀做好準(zhǔn)備。該方法無(wú)需定時(shí)喚醒從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，無(wú)需主節(jié)點(diǎn)周期性的發(fā)出無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)路徑維護(hù)數(shù)據(jù)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，只有當(dāng)需要進(jìn)行抄表時(shí)，才由主節(jié)點(diǎn)發(fā)出喚醒指令，該方法使得 抄表可以在任何的時(shí)間進(jìn)行，并無(wú)抄表時(shí)間窗口限制。
[0039] 2、本發(fā)明所采用的方法中，將從節(jié)點(diǎn)分為需要轉(zhuǎn)發(fā)喚醒幀的從節(jié)點(diǎn)以及不需要轉(zhuǎn) 發(fā)喚醒幀的從節(jié)點(diǎn)，根據(jù)不同的情況精確計(jì)算不同的等待時(shí)長(zhǎng)，從而精確地實(shí)現(xiàn)在同一個(gè) 時(shí)間點(diǎn)集體喚醒，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)抄讀做好充