[发明专利]一种低功耗远距离组网方法

说明书

本发明公开了一种低功耗远距离组网方法，基于CSMA/CA信道接入机制，网络节点侦听当前信道是否被占用；若当前信道繁忙，通过随机算法计算延时退避时间一，等待延时退避时间一结束后，再次侦听当前信道，若当前信道繁忙，则重复前述步骤，直到网络节点侦听当前信道空闲；然后通过随机算法计算延时退避时间二，等待延时退避时间二结束后再次侦听当前信道；网络节点侦听当前信道繁忙，则重复前述步骤；若两次侦听当前信道均空闲，立即通过当前信道向主机发送当前节点数据。本发明提供的技术方案降低了节点通讯延迟，保证了通讯成功率和可靠性，降低了整体节点平均功耗，提高了系统抗干扰能力和通讯距离。

技术领域

本发明属于无线通讯技术领域，具体涉及一种低功耗远距离组网方法。

背景技术

无线通讯技术在近年来得到飞速发展，传统点对点通讯已无法满足当下物联网时代复杂的网络应用，但目前市面上大多数组网模块都是基于ISM频段，该频段信道占用量大，使得同频抗干扰能力差，同时，这系列模块在实际应用中存在以下弊端：

1、节点通讯延迟大；

2、节点通讯距离近；

3、节点功耗高。

当下组网技术多采用从机分时或者主机轮询两种方式实现多个节点并发数据。

从机分时方式要求网络中各节点必须时间同步，且各节点的数据通讯过程必须在各自的时间片内完成。该网络中节点数据发送时间不可预知，对应的时间片长度也随之不同，通常的解决办法是以网络中可能出现的最大时间片分作为做大时间，这样网内全部节点都能有足够的通讯时间，但由于节点的数据发送过程是随机的，大多数节点时间片内并没有真正需要通讯的数据，导致该节点时间片被白白浪费，整个网络通讯效率和实时性得不到保障。

主机轮询方式要求给网络中每个节点编号，主机依次不停的去询问网络中的每个节点是否有数据发送，这种方式要求节点即使没有数据发送也要不停的应答主机询问，且最坏的情况是，主机刚询问过某节点，它必须等到主机下个轮询周期才能将数据发出，这种方式从机功耗较高且通讯效率依然得不到改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低功耗远距离组网方法，降低节点通讯延迟，保证通讯成功率和可靠性，降低整体节点平均功耗，提高系统抗干扰能力和通讯距离。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种低功耗远距离组网方法，基于CSMA/CA信道接入机制，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：网络节点侦听当前信道是否被占用；若当前信道繁忙，通过随机算法计算延时退避时间一，等待延时退避时间一结束后，再次侦听当前信道，若当前信道繁忙，重复步骤1，直到网络节点侦听当前信道空闲；

步骤2：通过随机算法计算延时退避时间二，等待延时退避时间二结束后再次侦听当前信道；

步骤3：若步骤2中网络节点侦听当前信道繁忙，则回到步骤1；若步骤1和步骤2中侦听当前信道均空闲，立即通过当前信道向主机发送当前节点数据。

优选的，随机算法为二进制指数类型退避算法，包括以下步骤：

步骤101：定义基本退避时间2t为当前节点数据在从机和主机间往返一次的时间，定义冲突参数k＝Min[冲突次数，10]，其中，冲突次数为侦听到当前信道繁忙的次数；

步骤102：计算延时退避时间T，计算公式为：T＝r*2t；

其中，随机退避指数r为从离散的整数集合[0,1,2，……，2^k-1]中随机取出的一个数字。

优选的，当冲突次数为16次时，随机退避指数r取1023*2t。

优选的，当冲突次数超过16次后，网络节点丢弃当前节点数据。