[发明专利]通信网络多模式切换方法及系统

说明书

本发明涉及一种通信网络间通信网络多模式切换方法及系统，其特征在于通过对多个终端节点彼此间距离进行计算、聚类后，根据每个类别下节点数量多少，切换不同的网络通信模式，本发明与现有技术相比，根据初始位置信息来动态调整初始网络模式，通过聚类归一算法推演，来找寻最优通信路径，且无需人为干预，方便快捷且通信链路稳定可靠，保证可靠通信的同时节约功耗；克服了场景限制以及设备本身客观因素限制，如传输距离有限定等，通过合理的优化规则，既可以满足实际客户需求，又兼顾了设备本身限制，无需提前设置网络通信模式，可在某一场景内任意位置进行设备布放，能够显著增加施工灵活性。

技术领域：

本发明涉及物联网无线通信技术领域，具体地说是一种特别适用于复杂场景下的高速率广域通信网络和低功耗低速率的广域通信网络间通信网络多模式切换方法及系统。

背景技术：

随着物联网技术的普及，用于监测的场景越来越多样化，监测设备也越来越多。在多节点大面积监测场景下，如智慧农业环境墒情的监测，其通信方式通常依赖LoRa等远距离无线通信技术和网关的固定式搭配；在多节点小面积监测场景下则通常依赖蓝牙等近距离无线通信技术和手机的移动式搭配。实际应用过程中，由于受到外界环境的影响，无线的通信稳定性不受控，时常发生通信不畅甚至失联现象。

对于多样化的监测场景，由于通信模式的局限，难以根据实际需求进行布点，尤其当面对不规则的应用场景，难以兼顾需求点和通信距离，现场还需要专业人员进行距离评估，缺少灵活性。

因此亟需一种可动态配置通信方式，实现相同硬件下的灵活组网、增强监测系统数据传输鲁棒性的高可靠、高灵活度的网络切换方法。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种无需现场进行通信测试，可在某一场景内根据实际需求进行设备布放，使用灵活性高且数据传输稳定可靠、系统功耗低的通信网络多模式切换方法及系统。

本发明通过以下措施达到：

一种通信网络多模式切换方法，其特征在于通过对多个终端节点彼此间距离进行计算、聚类后，根据每个类别下节点数量多少，切换不同的网络通信模式。

本发明中所述通信网络多模式切换方法，包括以下步骤：

步骤1：布设两个以上终端节点，每个终端节点均与服务器建立数据通信链路，每个终端节点内设置至少两个通信单元，所述至少两个通信单元分别用于实现至少两种无线通信方式；

步骤2：两个以上的终端节点按预设通信模式选用对应的通信单元，将初始数据上传至服务器；

步骤3：服务器根据初始数据确定通信模式并将结果下发至两个以上的终端节点，具体包括：

步骤3-1：从两个以上的初始数据中选择K个数据，作为初始中心设备，其中K≠0；

步骤3-2：计算其余初始数据到初始中心设备的距离d，并归类；

步骤3-3：更新每个类别的聚类中心以及中心设备；

步骤3-4：判断中心设备与初始中心设备是否一致，若不一致则重新计算其余初始数据到更新后的中心设备的距离d，并归类，否则继续执行步骤3-5；

步骤3-5：判断每个类别中的终端节点数量，若类别中存在多个终端节点，则判定当前中心设备切换至网关模式，同时开启中心设备对应的终端节点内的两个以上的通信单元，其余终端节点仅开启非预设通信模式下的通信单元；若类别中仅存在一个终端节点，则继续执行预设通信模式；

步骤4：两个以上终端节点执行步骤3中的判断结果，更新通信模式。