[发明专利]物联网网络系统及其组网方法

说明书

本发明提出一种物联网网络系统及其组网方法。物联网网络系统，连接无线接入点，包含多个网络节点以及闲置节点。多个网络节点以树状拓扑通信连接无线接入点而形成第一树状结构。当闲置节点对于无线接入点的通信信号品质大于一预设值时，闲置节点通信连接无线接入点而形成第二树状结构的根节点以加入物联网网络。当闲置节点对于该无线接入点的通信信号品质不大于预设值时，闲置节点通过将第一树状结构的其中一个网络节点作为父节点而加入物联网网络。

技术领域

本发明涉及一种物联网网络，尤其涉及一种物联网网络系统及其组网方法。

背景技术

传统的无线网络主要采用点对点或点对多点的拓扑结构。这种拓扑结构中一般都存在一个中心节点，例如无线局域网通用的标准(IEEE 802.11)中的无线接入点(AP，Access Point)。每个无线终端装置，例如物联网设备，都要通过一条与无线接入点相连的无线链路来访问网络。使用者如果要进行通信，就必须先访问一个固定的无线接入点，这种网络被称为单跳网络。

面对使用者需求的改变，无线终端装置日益增加，造成一个家庭往往需要连接并使用多个无线终端装置，然而无线接入点通常有连接数量的限制，无法同时允许多个无线终端装置与其连接，且无线接入点的信号覆盖范围并不够广泛。

此外，无线局域网通用的标准中有关网状网络(IEEE 802.11S)所规定的无线网状网络节点并非针对物联网设备提出，因而过多的考虑了节点设备的机动性及网络的稳定性等，增加了资源的消耗，且无线局域网通用的标准提到的无线网状网络连接外部网络的节点一般跟以太网(Ethernet)做连接，不符合物联网设备的需求，无线网状网络的协议也较复杂，实现较为困难。

发明内容

鉴于上述，本发明提供一种物联网网络系统及其组网方法，以满足数量众多的物联网装置的连网需求，以及改善物联网装置的连网稳定性、传输速率及扩展无线网络的覆盖范围。

依据一些实施例，物联网网络系统连接无线接入点。物联网网络系统包含多个网络节点及闲置节点。多个网络节点以树状拓扑通信连接无线接入点而形成第一树状结构。闲置节点若未被定义节点类型，当对于无线接入点的通信信号品质大于一预设值时，闲置节点通信连接无线接入点而形成第二树状结构的根节点以加入物联网网络，当对于无线接入点的通信信号品质不大于预设值时，闲置节点通过将第一树状结构的其中一个网络节点作为父节点而加入物联网网络。

依据一些实施例，闲置节点从网络节点中扫描出邻近的至少一个候选节点，并依据每个至少一个候选节点与无线接入点之间的跳跃数选择最小者作为闲置节点的父节点。

依据一些实施例，若具有多个最小的跳跃数的候选节点，闲置节点进一步在具有最小的跳跃数的候选节点中选择具有最少子节点者作为闲置节点的父节点。

依据一些实施例，闲置节点从网络节点中扫描出邻近的至少一个候选节点，并从至少一个候选节点中选择具有最少子节点者作为闲置节点的父节点。

依据一些实施例，父节点满足组网条件，组网条件包含：父节点为具备转送数据能力的节点、父节点的子节点数未达到子节点数量上限以及父节点与无线接入点之间的跳跃数未达到阶层上限。

依据一些实施例，若闲置节点被定义为根节点类型，闲置节点通信连接无线接入点而形成第二树状结构的根节点以加入物联网网络。

依据一些实施例，若闲置节点被定义为叶节点类型，闲置节点通过将第一树状结构或第二树状结构的其中一个网络节点作为父节点而加入物联网网络。

依据一些实施例，闲置节点发送连接请求至第一树状结构的其中一个网络节点，经网络节点依据连接请求进行认证后返回连接回复，闲置节点依据连接回复将网络节点作为父节点而加入物联网网络。