[发明专利]一种基于无线虚拟设备协议的工业无线数据传输方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络通讯领域，特别涉及一种基于无线虚拟设备协议的工业无线数据传输方法。 

背景技术

工业无线网络环境恶劣，且设备的工作环境也较为恶劣，单一设备正常运行的可靠性大为降低，整个网络的可用性也受到影响，因此工业的无线网络环境相比日常生活使用的无线网络环境要求具有更高的可靠性和容错性。 

传统工作模式中，采用如图1所示的网络拓扑结构，这种拓扑存在单点故障问题，如果作为中间一层的设备出现问题，所有下联设备便不能正常工作。为保证在工业无线环境中整个系统的高可用性，现行的解决方案多侧重通过在单一的网络设备上提供缓存，寻找多路径的方法来解决路径故障问题。然而对于一些关键点设备使用信息缓存、多路径等方法仍不能解决单点故障问题。 

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种当主设备出现问题，备份设备能够自动接替主设备的运行而不影响整个系统的运行的基于无线虚拟设备协议的工业无线数据传输方法。 

本发明的基于无线虚拟设备协议的工业无线数据传输方法，包括如下步骤： 

步骤一：设定无线虚拟设备协议WVDP； 

步骤二：建立虚拟设备组，具体方法如下：设备按照本身的MAC地址大小相互协商，推荐一个设备为主设备，主设备的虚拟设备ID VDID为0，虚拟设备组的其他备份设备则按照MAC地址从小到大分配VDID； 

步骤三：备份设备对主设备的信息资源进行备份，包括路由信息，邻居信息和信道占用信息； 

步骤四：当主设备不能正常工作时，由VDID最小的设备接替主设备的业务； 

步骤五：在一定的时间内，如果原本的主设备不能恢复重新加入虚拟设备组，则通知VDID最接近它的设备降低自己的VDID； 

步骤六：当主设备不能正常工作时，备份设备从监听状态转至运行状态，自动接管主设备的网络功能，当主设备修复错误，由初始化转为监听状态时，此时的主设备将设备应用信 息传递给原本主设备之后，恢复到监听状态，原本的主设备从监听状态转换至运行状态。 

步骤一所述的无线虚拟设备协议WVDP，英文全称为：Wireless Virtual Device Protocol，WVDP协议由8个字段组成，分别是： 

1)版本字段，用来标识WVDP协议的版本； 

2)类型字段，WVDP协议类型分为两种：一种是主设备广播报文；另一种是主设备向备份设备同步信息时所用报文，其中主设备广播报文用0000标识，主设备向备份设备同步信息时所使用报文用0001标识； 

3)虚拟设备组ID字段，用来标识设备所在的虚拟设备组； 

4)虚拟设备字段，用来标识组内的设备ID，一个组最大拥有256个设备； 

5)优先级字段，用来标识设备的优先级； 

6)通告时间间隔字段，用来标识主设备发送通告信息的时间间隔； 

7)校验字段，用来标识验证数据包的完整性； 

8)载荷字段，用来标示主设备向备份设备发送的信息数据。 

有益效果：本发明提出并设计了一种用于工业无线网络环境中的无线虚拟设备协议WVDP，解决了在恶劣的工业无线环境中网络设备可靠性低的问题。通过采用对无线网络环境中可能存在单点故障的高危设备提供一个虚拟设备组的方法，组内通常有一个或者多个设备对高危设备进行信息热备，由组内的主设备向外系统网络服务的方法，解决了工业无线网络环境中单点故障的问题，大大的提高了工业无线网络的可靠性。 

附图说明

图1为本发明传统拓扑结构图； 

图2为本发明WVDP基本包格式图； 

图3为本发明热备拓扑结构图； 

图4为本发明WVDP协议状态转换图； 

图5为本发明运行状态的设备流程； 

图6为本发明监听状态设备流程图； 

图7为本发明没有运行WVDP协议与运行WVDP协议的设备性能对比图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：