無線自愈式組網(wǎng)優(yōu)化與自檢方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是一種無線自愈式組網(wǎng)優(yōu)化與自檢方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，應(yīng)用于工廠、學(xué)校、醫(yī)院等場所的報警技術(shù)有很多種，而該技術(shù)的實現(xiàn)，往往都需要依托在該場所內(nèi)覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)。這樣的無線網(wǎng)絡(luò)，比較常見的是標(biāo)準(zhǔn)的WiFi網(wǎng)絡(luò)，或者藍牙無線網(wǎng)絡(luò)等。采用上述方式的無線網(wǎng)絡(luò)，往往具有模式化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點，使用的都是標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)協(xié)議和鏈路結(jié)構(gòu)，雖然通用性強，但是缺乏針對性的優(yōu)化，一般有如下幾個常見的缺點:
[0003](I)無法實現(xiàn)無線信號的最佳路徑傳輸；網(wǎng)絡(luò)中，信息轉(zhuǎn)發(fā)的次數(shù)越多，上傳速度越慢，出錯的概率也越大。
[0004](2)不能及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)問題的節(jié)點；網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常出現(xiàn)節(jié)點損壞和工作異常的情況，如果網(wǎng)絡(luò)本身對出問題的節(jié)點不能及時發(fā)現(xiàn)，還將其作為正常節(jié)點，極有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或損壞。
[0005](3)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性差，不易維護；絕大多數(shù)無線網(wǎng)絡(luò)本身并不具備自檢的功能，從而既不能及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中失效的鏈路，也不能及時發(fā)現(xiàn)和鎖定當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中是否存在有問題的節(jié)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的應(yīng)用于工廠、學(xué)校、醫(yī)院等場所的報警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信號傳輸效率低、穩(wěn)定性差、不能自動發(fā)現(xiàn)有問題的節(jié)點并自我修復(fù)，而且不具備自檢功能等缺點，提出的一種無線自愈式組網(wǎng)優(yōu)化與自檢方法。
[0007]本發(fā)明對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行了如下的改進:
[0008]第一，建立網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境:
[0009]網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備由無線報警按鈕、無線基站、總控網(wǎng)關(guān)、后臺服務(wù)器組成。網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，后臺服務(wù)器作為整個網(wǎng)絡(luò)的控制中心，搭載有平臺控制軟件；A、B為相互獨立的局域網(wǎng)，整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個局域網(wǎng)，每個局域網(wǎng)由一個總控網(wǎng)關(guān)、多個無線基站和多個無線報警按鈕組成。后臺服務(wù)器和各總控網(wǎng)關(guān)之間通過有線連接；局域網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備間，均通過無線連接。上述所有設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互都是全雙工的。
[0010]第二，基于上述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)增加如下幾方面功能:
[0011]1、設(shè)定無線消息多級跳轉(zhuǎn)時沿最佳路徑傳輸。本發(fā)明中，無線信號在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中傳輸時，會選擇一條跳轉(zhuǎn)次數(shù)最少的路徑進行傳輸；最佳路徑傳輸不僅加快了傳輸速度，而且保證了傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
[0012]2、無線基站和總控網(wǎng)關(guān)實時檢測自身網(wǎng)絡(luò)情況。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(無線基站)故障后，該故障節(jié)點所在網(wǎng)絡(luò)鏈路也會同時損壞，此時會刪除故障節(jié)點及其損壞的網(wǎng)絡(luò)鏈接，并建立新的網(wǎng)絡(luò)鏈接。
[0013]3、后臺服務(wù)器可以對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備進行自動檢測。通過操作后臺服務(wù)器，向總控網(wǎng)關(guān)發(fā)送設(shè)備檢測命令，總控網(wǎng)關(guān)收到命令后根據(jù)編號結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐一對無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線基站進行檢測，當(dāng)無線基站收到總控網(wǎng)關(guān)發(fā)來的檢測命令后，向總控網(wǎng)關(guān)返回一個存在消息，總控網(wǎng)關(guān)收到返回消息后認為此設(shè)備工作正常，如果超時一定時間未收到返回消息則認為此無線基站故障，繼續(xù)對下一個無線基站進行檢測，直到檢測完成。
[0014]本發(fā)明獲得了如下的有益效果:
[0015]采用上述方式組建的網(wǎng)絡(luò)，可擴展能力強，傳輸距離遠，穩(wěn)定性強，允許網(wǎng)絡(luò)通過增加無線基站的數(shù)量進行覆蓋范圍的擴展；信號傳輸速度快，出現(xiàn)誤碼的概率降低；局域網(wǎng)具有自檢和自我修復(fù)功能，局域網(wǎng)中個別設(shè)備的損壞不會對整個網(wǎng)絡(luò)的正常使用造成影響；后臺服務(wù)器可通過軟件實現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的自檢，可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的問題，方便整套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖；其中4、8為局域網(wǎng)41、4233、4435、六6，81、82、B3、B4、B5、B6、B7為無線基站，P1、P2、P3為無線報警按鈕。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0018]本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)硬件包括無線報警按鈕、無線基站、總控網(wǎng)關(guān)、后臺服務(wù)器等設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，后臺服務(wù)器作為整個網(wǎng)絡(luò)的控制中心，搭載有平臺控制軟件；A、B為相互獨立的局域網(wǎng)，整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個局域網(wǎng)，每個局域網(wǎng)由一個總控網(wǎng)關(guān)、多個無線基站和多個無線報警按鈕組成。后臺服務(wù)器和各總控網(wǎng)關(guān)之間通過有線連接；局域網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備間，均無線連接。上述所有設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互都是全雙工的。
[0019]該網(wǎng)絡(luò)的基本功能是實現(xiàn)覆蓋區(qū)域內(nèi)的無線報警按鈕到后臺服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。并通過下述方式實現(xiàn):
[0020]無線報警按鈕具有唯一的32位ID編號，并且內(nèi)置定位裝置。無線報警按鈕可以向無線基站發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含自身ID信息和自定義功能信息。
[0021]無線基站具有數(shù)據(jù)接收、信號中繼、區(qū)域定位、檢測控制等功能。如果一個無線基站可以不通過其他無線基站直接連到總控網(wǎng)關(guān)上，那么該無線基站所覆蓋區(qū)域內(nèi)的無線報警按鈕，只需要一次跳轉(zhuǎn)就能完成信號傳輸；如果一個無線基站需要間接通過其他無線基站直接連到總控網(wǎng)關(guān)上，那么該無線基站所覆蓋區(qū)域內(nèi)的無線報警按鈕發(fā)出的信號，就需要跳轉(zhuǎn)多個無線基站后，才能到達總控網(wǎng)關(guān)；因而對每個無線基站來說，不僅能直接接收信號，而且可以作為中繼設(shè)備，幫助其它無線基站傳輸信號。
[0022]總控網(wǎng)關(guān)作為局域網(wǎng)的核心，可以接收并分析數(shù)據(jù)，最終上傳給后臺服務(wù)器。
[0023]在整個網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)置下述編號原則:
[0024]每個局域網(wǎng)具有唯一的網(wǎng)絡(luò)編號。
[0025]總控網(wǎng)關(guān)獨立于其他設(shè)備獨立編號，編號從I開始，依次加I。
[0026]無線基站獨立于其他設(shè)備獨立編號，每個無線基站具有唯一 32位ID編號。編號基于局域網(wǎng)編號進行分段，系統(tǒng)設(shè)定每個局域網(wǎng)的無線基站編號容量為40，每個局域網(wǎng)內(nèi)無線基站編號依次加I。
[0027]基于上述編號原則，再設(shè)置下述通訊規(guī)則:
[0028]處于同一網(wǎng)絡(luò)編號的無線基站和總控網(wǎng)關(guān)相互之間才能夠組建局域網(wǎng)，即同一局域網(wǎng)中的無線基站和總控網(wǎng)關(guān)具有相同網(wǎng)絡(luò)編號，每個局域網(wǎng)由一個總控網(wǎng)關(guān)和若干無線基站組成，不能存在多個總控網(wǎng)關(guān)。
[0029]每個局域網(wǎng)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在每個無線基站或總控網(wǎng)關(guān)的無線接收范圍內(nèi)的所有設(shè)備相互連接構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，局域網(wǎng)的核心為總控網(wǎng)關(guān)，由總控網(wǎng)關(guān)開始逐級向外接力延伸。
[0030]本發(fā)明基于上述硬件和規(guī)則，增加了如下功能:
[0031]1、最佳路徑尋址算法:
[0032]每個無線基站會向周圍發(fā)送包含有命令識別碼和自身的ID號信息的路由請求