[发明专利]基于主子节点通信的组网方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基于主子节点通信的组网方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取预设范围内的终端节点，在所述终端节点中选取一主子节点，设置其他终端节点为从子节点；建立所述主子节点与每个所述从子节点的通信组网，所述主子节点为所述多个从子节点分配数据上报时隙；从子节点在各自分配的上报时隙时间，发送上报数据至所述主子节点，所述主子节点接收各个从子节点的上报数据，进行所述上报数据的纠错整合，并将整合数据发送至所述预设范围内的中继器。本方案，对组网机制进行了合理优化，提高了数据传输效率，避免了设备之间在高并发数据传输时产生的干扰。

技术领域

本申请实施例涉及计算机领域，尤其涉及一种基于主子节点通信的组网方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

在通信领域，各个设备之间通过组网连接以实现数据的传输通信，如物联网终端节点与中继器连接形成组网1，中继器与基站连接形成组网2，多个组网1和组网2共同构成了一树状网络。

现有的组网方式中，针对不同的适用场景有多种组网技术，如LoRa、ZigBee、Wi-Fi、NB-IoT和蓝牙等。其中，LoRa是由Semtech公司开发的一种技术，典型工作频率在美国是915MHz，在欧洲是868MHz，在亚洲是433MHz。LoRa的物理层使用了一种独特形式的带前向纠错的调频纠错扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段，只要每台设备采用不同的纠错和数据速率就可以了。其典型的覆盖范围是2km至5km，最长距离可达15km，具体取决于所处的位置和天线特性。

ZigBee是物联网的优选组网技术之一，虽然ZigBee一般工作在2.4GHz ISM频段，但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在2.4GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中，支持多达216个节点。与其它技术一样，安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配置文件供具体应用使用。

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例，最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而，它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。大多数Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段，传输距离长达100米，具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300Mb/s，而更新的、工作在5GHz ISM频段的802.11ac，速度甚至可以超过1.3Gb/s。一种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是802.11ah，在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段，其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围，但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km，其根据不同的低功耗设计适应性调整使用。802.11ah的调制技术是OFDM，它在1MHz信道中使用24个子载波，在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM，因此可以提供宽范围的数据速率。针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是802.11af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s，不过在更低的VHF电视频段有望实现更长的距离。

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。