專利名稱：多跳網絡組建方法、組建設備及節點的制作方法
技術領域：
本發明涉及短距離無線通信領域，特別涉及一種多跳網絡組建方法、組建設備及節點。
背景技術：
為了克服藍牙、WiFi等短距離無線通信應用中無線傳輸距離較短的缺點，通常采用組建多跳網絡的方式來擴展無線通信的覆蓋范圍。具體的，請參見圖I所示的節點多跳示意圖，其中，節點A和節點B互相可見，節點B和節點C互相可見，但是節點A和節點C互相不可見；建立多跳網絡后，節點A發送的數據可以通過節點B轉發給節點C，達到節點A和節點C之間進行通信的目的。 以藍牙多跳網絡的應用為例，請參見圖2所示的一種多跳網絡結構圖。網絡組建設備將其中一個節點指定為根節點并建立連接；該根節點與網絡組建設備連接后，掃描無線可視范圍內的其他未連接節點并按照無線信號強弱依次建立連接；同時，與根節點建立連接的節點也同樣掃描無線可視范圍內的其他未連接節點并按照無線信號強弱依次建立連接，該過程被反復執行直至所有未連接節點都被接入多跳網絡。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題現有的多跳網絡組建方法，只有一個根節點承載網絡組建設備與所有節點之間通信的數據轉發任務，通信效率低。
發明內容
有鑒于此，本發明實施例提供了一種多跳網絡組建方法、組建設備及節點，以便解決現有技術中通信效率低的問題。所述技術方案如下第一方面，提供了一種多跳網絡組建方法，所述方法包括確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數；從未連接節點中選擇N個節點為代理節點；與選擇的所述代理節點建立連接，以便從所述代理節點發起多跳網絡的組建；其中，所述多跳網絡是由多個節點組成，且節點間通過信息多跳轉發進行通信的無線網絡。在第一方面的第一種可能實現方式中，所述確定本網絡的代理節點數N，具體包括根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N，其中，所述網絡規模信息至少包括本網絡節點總個數。在第一方面的第二種可能實現方式中，所述從未連接節點中選擇N個節點為代理節點，具體包括識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇N個節點為代理節點。
在第一方面的第三種可能實現方式中，所述多跳網絡至少包括兩層節點；所述多跳網絡中的已連接節點包括所述代理節點和非代理節點；所述已連接節點擁有各自的節點層級數，其中，所述代理節點的節點層級數為1，所述非代理節點的節點層級數為所述非代理節點到所述代理節點的最小跳數+1 ；所述代理節點發起多跳網絡的組建，包括如果所述代理 節點判斷自身當前連接數小于預設的最大連接數，則所述代理節點識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接。結合第一方面第三種可能實現方式，在第四種可能實現方式中，所述代理節點從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接之后，所述方法還包括如果所述非代理節點判斷自身節點層級數小于預設的最大節點層級數且自身當前連接數小于預設的最大連接數，則所述非代理節點識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接。結合第一方面第二種可能實現方式、第一方面第三種可能實現方式或者第一方面第四種可能實現方式，在第五種可能實現方式中，所述識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，具體包括掃描無線可視范圍內的所有未連接節點，獲取所述未連接節點的識別密鑰；根據所述未連接節點的識別密鑰識別所述未連接節點中屬于本網絡的未連接節占.其中，所述識別密鑰為所述未連接節點根據自身用戶名和網絡ID生成，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID。結合第一方面第三種可能實現方式或者第第一方面第四種可能實現方式，在第六種可能實現方式中，各節點擁有各自的節點地址；所述代理節點發起多跳網絡的組建之后，所述方法還包括所述已連接節點通過已組建的所述多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，所述同層節點的節點層級數相同；所述已連接節點根據所述同層節點的節點地址，從所述同層節點中選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接。結合第一方面第六種可能實現方式，在第七種可能實現方式中，所述方法還包括如果所述已連接節點與上一層級節點斷開連接,貝U所述已連接節點啟用建立的所述備份連接。結合上述第一方面以及第一方面第一至第七任意一種可能實現方式，在第八種實現方式中，所述多跳網絡為太陽能逆變器監控網絡，所述節點為太陽能逆變器。第二方面，提供了一種多跳網絡組建設備，所述設備包括代理數確定模塊，用于確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數；代理節點選擇模塊，用于從未連接節點中選擇代理數確定模塊確定的N個無線信號最強的節點為代理節點；
連接模塊，用于與所述代理節點選擇模塊選擇的代理節點建立連接，以便從所述代理節點發起多跳網絡的組建；其中，所述多跳網絡是由多個節點組成，且節點間通過信息多跳轉發進行通信的無線網絡。在第二方面第一種可能實現方式中，所述代理數確定模塊，具體用于根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N，其中，所述網絡規模信息至少包括本網絡節點總個數。在第二方面第二種可能實現方式中，所述代理節點選擇模塊，具體包括掃描單元，用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點；密鑰獲取單元，用于獲取所述掃描單元掃描到的未連接節點的識別密鑰；
識別單元，用于根據所述密鑰獲取單元獲取的未連接節點的識別密鑰識別所述掃描單元掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點；選擇單元，用于從所述識別單元識別出的屬于本網絡的未連接節點中選擇N個節點為代理節點；其中，所述識別密鑰為所述未連接節點根據自身用戶名和網絡ID生成，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID。結合上述第二方面、第二方面第一種可能實現方式或者第二方面第二種可能實現方式，在第三種可能實現方式中，所述設備為太陽能逆變器監控設備，所述各節點為太陽能逆變器。第三方面，提供了一種多跳網絡節點，所述節點包括識別模塊，用于當所述節點自身節點層級數小于預設的最大節點層級數，且所述節點自身當前連接數小于預設的最大連接數時，識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點；連接模塊，用于選擇所述識別模塊識別出的所述屬于本網絡的未連接節點中無線信號最強的節點建立連接；其中，當所述節點處于連接狀態時，所述節點擁有自身在多跳網絡中的節點層級數；當所述節點為所述多跳網絡中的代理節點時，所述節點層級數為I ;當所述節點為所述多跳網絡中的非代理節點時，所述節點層級數為所述節點到所述多跳網絡中的代理節點的最小跳數+1。在第三方面第一種可能實現方式中，所述節點還包括密鑰生成模塊，用于根據預設的用戶名和網絡ID生成識別密鑰，其中，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID ； 所述識別模塊，具體包括掃描單元，用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點；密鑰獲取單元，用于獲取所述掃描單元掃描到的未連接節點的識別密鑰；識別單元，用于根據所述密鑰獲取單元獲取的未連接節點的識別密鑰識別所述掃描單元掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點；其中，所述識別密鑰為所述未連接節點根據自身預設的用戶名和網絡ID生成。再第三方面第二種可能實現方式中，所述節點還包括
節點地址獲取模塊，用于在所述多跳網絡組建完成后，通過已組建的所述多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，各節點擁有各自的節點地址，且所述同層節點與所述節點的節點層級數相同；備份建立模塊，用于根據所述節點地址獲取模塊獲取的同層節點的節點地址選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接。結合第三方面第二種可能實現方式，在第三種可能實現方式中，所述節點還包括備份啟用模塊，用于在所述節點與上一層級節點斷開連接時，啟用所述備份建立模塊建立的備份連接。結合上述第三方面以及第三方面第一至第三任意一種可能實現方式，在第四種可能實現方式中，所述節點為太陽能逆變器。本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是 通過確定多個代理節點，并由多個代理節點發起多跳網絡的組建，同各節點通信的轉發任務由多個代理節點分擔，解決了現有技術中只有一個根節點承載網絡組建設備與所有節點之間通信的數據轉發任務的問題，達到了提高通信效率的目的。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發明背景技術提供的節點多跳示意圖；圖2是本發明背景技術提供的多跳網絡結構圖；圖3是本發明一個實施例提供的多跳網絡組建方法的方法流程圖；圖4是本發明另一個實施例提供的多跳網絡組建方法的方法流程圖；圖5是本發明另一個實施例提供的多跳網絡的連接結構圖；圖6是本發明另一個實施例提供的多跳網絡的連接結構圖；圖7是本發明一個實施例提供的多跳網絡組建設備的裝置結構圖；圖8是本發明另一實施例提供的多跳網絡組建設備的裝置結構圖；圖9是本發明另一個實施例提供的多跳網絡組建設備的結構方框圖；圖10是本發明一個實施例提供的多跳網絡節點的一種裝置結構圖；圖11是本發明另一實施例提供的多跳網絡節點的一種裝置結構圖；圖12是本發明另一實施例提供的多跳網絡節點的另一種裝置結構圖；圖13是本發明另一個實施例提供的多跳網絡節點的結構方框圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。請參見圖3，其示出了本發明實施例提供的一種多跳網絡組建方法的方法流程圖。該多跳網絡組建方法可以包括如下步驟步驟101，確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數；為了避免與所有節點的通信都通過同一個根節點轉發從而引發的通信效率低的問題，本實施例提供的方法在組建多跳網絡時，選擇多個代理節點來分擔根節點的轉發任務。具體的，可以根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數。其中預設的網絡規模信息可以是要接入本網絡的節點總個數，多跳網絡組建設備可以根據要接入本網絡的節點總個數確定代理節點數N，其中N為大于I的整數。
步驟102，從未連接節點中選擇N個節點為代理節點；多跳網絡組建設備可以從無線可視范圍內的未連接節點中選擇N個節點作為代理節點。步驟103，與選擇的代理節點建立連接，以便從代理節點發起多跳網絡的組建。其中，多跳網絡是由多個節點組成，且節點間通過信息多跳轉發進行通信的無線網絡。多跳網絡組建設備與選擇的代理節點建立連接，由代理節點發起多跳網絡的組建。具體的，代理節點在與多跳網絡組建設備建立之后，即開始識別無線可視范圍內屬于本網絡的其他未連接節點并按照無線信號強弱依次建立連接；同時，與代理節點建立連接的節點也同樣開始識別無線可視范圍內的屬于本網絡的其他未連接節點并按照無線信號強弱依次建立連接，該過程被反復執行直至所有未連接節點都被接入多跳網絡。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡組建方法，通過確定多個代理節點，并從多個代理節點發起多跳網絡的組建，解決了現有技術中只有一個根節點承載網絡組建設備與所有節點之間通信的數據轉發任務的問題，達到了提高通信效率的目的。為了對上一實施例所提供的多跳網絡組建方法做更詳細的說明，請參見圖4，其示出了本發明一個實施例提供的一種多跳網絡組建方法的方法流程圖。該方法以組建太陽能逆變器監控網絡為例，其中，多跳網絡組建設備為太陽能逆變器監控設備，各節點為太陽能逆變器，各節點之間的無線通信方式采用藍牙模式。本實施例提供的多跳網絡組建方法可以包括如下步驟步驟201，多跳網絡組建設備根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N, N為大于I的整數；為了避免與所有節點的通信都通過同一個根節點轉發從而引發的通信效率低的問題，本實施例提供的方法在組建多跳網絡時，選擇多個代理節點來分擔根節點的轉發任務。其中預設的網絡規模信息可以是要接入本網絡的節點總個數，多跳網絡組建設備可以根據要接入本網絡的節點總個數確定代理節點數N，其中N為大于I的整數。具體地講，可以預先設置網絡規模信息與代理節點數N之間的正相關關系，然后在獲得預設的網絡規模信息時，根據該正相關關系查詢對應的代理節點數N。換句話說，網絡規模信息中要接入本網絡的節點總個數越多，N的數值越大。優選地，為了便于備份過程的進行，N可以選擇為偶數。多跳網絡組建設備確定代理節點數N之后，可以識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，并從屬于本網絡的未連接節點中選擇N個無線信號最強的節點為代理節點，具體的，請見下述步驟202 步驟204 步驟202，多跳網絡組建設備掃描無線可視范圍內的所有未連接節點，獲取掃描到的未連接節點的識別密鑰；各節點擁有各自的用戶名和網絡ID，并且屬于同一網絡的節點的用戶名和網絡ID也相同。如，某一用戶有200個節點，其中100個節點屬于網絡a，另外100個節點屬于網絡b ;則該用戶可以預先為這200個節點設置相同的用戶名，并且為屬于網絡a的100個節點設置相同的網絡ID為192. 168. I. 1，為屬于網絡b的100個節點設置相同的網絡ID為192. 168. I. 2。各節點預先根據各自的用戶名和網絡ID生成識別密鑰，以便組網時根據密鑰識別本網絡節點。步驟203，多跳網絡組建設備根據識別密鑰識別無線可視范圍內屬于本網絡的未連接節點；
具體的，多跳網絡組建設備獲取各未連接節點的識別密鑰后，根據獲取到的識別密鑰中的用戶名和網絡ID判斷該未連接節點是否為本網絡節點。步驟204，多跳網絡組建設備選擇屬于本網絡的未連接節點中的N個節點為代理節點，并與選擇的代理節點建立連接，以便選擇的代理節點發起多跳網絡的組建。具體地講，多跳網絡組建設備可以按照無線信號由強到弱的順序選擇屬于本網絡的未連接節點中的N個無線信號最強的節點為代理節點，并與選擇的代理節點建立連接。代理節點與多跳網絡組建設備建立連接后，即開始發起各節點自組網過程。代理節點獲取無線可視范圍內屬于本網絡的其他未連接節點并按照無線信號強弱的順序依次建立連接；同時，已經與代理節點建立連接的節點也同樣開始獲取無線可視范圍內的屬于本網絡的其他未連接節點并按照無線信號強弱的順序依次建立連接，該過程被反復執行直至所有未連接節點都被接入多跳網絡。為了平衡各代理節點下屬的分支節點的個數，各代理節點根據多跳網絡組建設備下發的預設網絡規模信息確定最佳分支節點數目，多跳網絡組建完畢后，各代理節點分別統計下屬的分支節點數，如果下屬的分支節點數未達到最佳分支節點數目，則解散多跳網絡并重新組建，直到各代理節點下的分支節點數目達到最佳分支節點數。具體的，如果預設的網絡規模為32個節點，其中代理節點為2個，則每個代理節點的最佳分支節點數為15個；多跳網絡組建完成后，代理節點可以通過獲取下層節點的節點地址的方式統計下屬節點的數目，如果下屬節點的數目少于15或者多于15則解散多跳網絡重新發起組建。另外，節點自組網過程中，各節點識別本網絡節點的方法與多跳網絡組建設備識別屬于本網絡的未連接節點的方法一致。以如圖5所示的多跳網絡的連接結構圖為例，每個多跳網絡至少包括兩層已連接節點，其中，第一層節點為代理節點，其他節點為非代理節點。每個上層節點可以同時連接多個下層節點，為了提高通信效率和網絡組建速度，通常需要對多跳網絡的節點層數做限制，即預先設置最大網絡節點層數，另外，由于每個節點有各自的最大連接數，為了給外部監控設備提供接入的接口，每個節點需要至少保留一個連接接口。具體的，以藍牙節點為例，每個藍牙節點最多可以連接數7個節點或設備，因此，每個藍牙節點最多與I個上層節點和5個下層節點相連接，以便為外部監控設備預留一個外接接口，此時，可以預先將該藍牙節點的最大連接數設置為6。對于多跳網絡中的代理節點，首先判斷自身當前連接數是否小于預設的最大連接數；如果該代理節點判斷自身當前連接數小于預設的最大連接數，則該代理節點獲取無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接；如果該代理節點判斷自身當前連接數等于預設的最大連接數，則該代理節點停止掃描，不再與其他未連接節點進行連接。對于多跳網絡中的非代理節點，首先判斷是否自身節點層級數小于預設的最大節點層級數且自身當前連接數小于預設的最大連接數； 如果該非代理節點判斷自身節點層級數小于預設的最大節點層級數，并且自身當前連接數小于預設的最大連接數，則該非代理節點獲取無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接；如果該非代理節點判斷自身節點層級數等于預設的最大節點層級數，和/或，該非代理節點自身當前連接數等于預設的最大連接數，則該非代理節點停止掃描，不再與其他未連接節點進行連接。同樣的，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID，各節點預先根據自身用戶名和網絡ID生成識別密鑰；多跳網絡中的已連接節點獲取無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點時，首先掃描無線可視范圍內的所有未連接節點，獲取掃描到的未連接節點的識別密鑰，并根據獲取的未連接節點的識別密鑰識別未連接節點中屬于本網絡的未連接節點。另外，多跳網絡中的已連接節點擁有各自的節點層級數，其中，節點層級數為已連接節點到代理節點的最小跳數+1，代理節點的節點層級數為I ;請參見圖6所示的多跳網絡的網絡結構圖，其中，Ml為多跳網絡組建設備，代理節點SI和S2為第一層節點，節點層級數為1，節點S3-S8為第二層節點，節點層級數為2，節點S9-S20為第三層節，節點層級數為3。進一步的，各節點還擁有各自的節點地址，節點地址可以各節點的MAC(Media AccessControl,介質訪問控制)地址等。多跳網絡組建完成之后，多跳網絡中的已連接節點通過已組建的多跳網絡獲取同層節點的節點地址(同層節點的節點層級數相同)，并根據獲取的同層節點的節點地址選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接。其中，為了實現已連接節點之間兩兩備份，“選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接”具體可以是指“選擇一個無線信號最強的未備份同層節點互相建立備份連接”。對于已連接節點中的代理節點，多跳網絡組建完成之后，某一代理節點獲取其他代理節點的節點地址，并根據獲取的其他代理節點的節點地址，從其他代理節點中選擇無線信號最強的一個未備份同層節點互相建立備份連接；例如，圖6中第一層節點的節點SI和S2為代理節點，則節點SI和節點S2建立兩兩備份，如果某一代理節點與多跳網絡組建裝置斷開連接，則該代理節點可以啟用建立的備份連接。對于已連接節點中的非代理節點，多跳網絡組建完成之后，某一已連接節點通過已組建的多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，同層節點的節點層級數相同；該已連接節點根據同層節點的節點地址，從同層節點中選擇無線信號最強的一個未備份同層節點互相建立備份連接；例如，圖6中第二層節點的節點S3和S4，節點S5和S6，節點S7和S8分別建立兩兩備份；如果已連接節點與上一層級節點斷開連接，則該已連接節點可以啟用建立的備份連接，比如，節點S8與其上層節點S2的連接斷開，則節點S8可以啟用與節點S7的備份連接。同樣的，當外部監控設備與本網絡某一節點建立連接之后，也可以選擇無線可視范圍內屬于本網絡的另一節點建立備份連接，例如圖6所示，外部監控設備M2與節點S19建立連接后，還可以選擇與節點S 18建立備份連接；在12與S19的連接斷開后，M2還可以啟用與S18的備份連接。本實施例提供的方法，為了保證每層節點都能夠兩兩建立備份連接，需要保證非末層節點的個數為偶數個，因此，多跳網絡組建設備確定的代理節點數N為偶數，并且代理節點數發起組建多跳網絡時，如果非末層節點的數目不是偶數，則解散已組建的多跳網絡 重新發起組建，直到多跳網絡非末層節點數為偶數為止。實際應用中，節點之間建立備份連接時，也可以不采用兩兩備份的方式，而是一個節點與多個同層節點建立備份連接，對此，本實施例不做具體限定。需要說明的是，當多跳網絡中的末層節點與上層節點斷開連接時，該末層節點即成為未連接節點，此時，網絡中的已連接節點會繼續自組網過程，將該未連接節點再次連接入網絡，因此，多跳網絡的末層節點不需要建立備份。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡組建方法，通過根據預設的網絡規模確定多個代理節點，并由多個代理節點發起多跳網絡的組建，同各節點通信的轉發任務由多個代理節點分擔，達到了提高通信效率的目的；另外，多跳網絡組建時，在于未連接節點建立連接之前，通過識別密鑰判斷未連接節點是否為屬于本網絡的節點，達到提高網絡安全性的目的；最后，多跳網絡中的同層節點之間建立備份連接，當網絡中某一節點與上層節點斷開連接后，可以啟用建立的備份連接，從而達到增強網絡健壯性的目的。請參見圖7，其示出了本發明一個實施例提供的一種多跳網絡組建設備的裝置結構圖，該多跳網絡組建設備可以是用于監控太陽能逆變器運行狀態的太陽能逆變器監控設備，其組建的多跳網絡中的每個節點可以是一個太陽能逆變器。該多跳網絡組建設備可以包括代理數確定模塊301，用于根據確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數；代理節點選擇模塊302，用于從未連接節點中選擇代理數確定模塊301確定的N個無線信號最強的節點為代理節點；連接模塊303，用于與代理節點選擇模塊302選擇的代理節點建立連接，以便選擇的代理節點發起多跳網絡的組建。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡組建設備，通過確定多個代理節點，并由多個代理節點發起多跳網絡的組建，同各節點通信的轉發任務由多個代理節點分擔，解決了現有技術中只有一個根節點承載網絡組建設備與所有節點之間通信的數據轉發任務的問題，達到了提高通信效率的目的。參見圖8，其示出了本發明另一個實施例提供的一種多跳網絡組建設備的裝置結構圖，該多跳網絡組建設備可以是用于監控太陽能逆變器運行狀態的太陽能逆變器監控設備，其組建的多跳網絡中的每個節點可以是一個太陽能逆變器。該多跳網絡組建設備可以包括代理數確定模塊401，用于根據確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數；代理節點選擇模塊402，用于從未連接節點中選擇代理數確定模塊401確定的N個無線信號最強的節點為代理節點；連接模塊403，用于與代理節點選擇模塊402選擇的代理節點建立連接，以便選擇的代理節點發起多跳網絡的組建。其中，代理數確定模塊401，具體用于根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N，其中網絡規模信息至少包括本網絡節點總個數。代理節點選擇模塊402，具體包括
掃描單元402a，用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點；密鑰獲取單元402b，用于獲取掃描單元402a掃描到的未連接節點的識別密鑰；識別單元402c，用于根據密鑰獲取單元402b獲取的未連接節點的識別密鑰識別掃描單元402a掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點；其中，識別密鑰為未連接節點根據自身用戶名和網絡ID生成的；選擇單元402d，用于從識別單元402c識別出的屬于本網絡的未連接節點中選擇N個節點為代理節點；其中，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID ;各節點預先根據自身用戶名和網絡ID生成識別密鑰，以便在組網時識別本網絡節點。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡組建設備，通過根據預設的網絡規模確定多個代理節點，并由多個代理節點發起多跳網絡的組建，同各節點通信的轉發任務由多個代理節點分擔，達到了提高通信效率的目的；另外，選擇代理節點時，通過識別密鑰判斷未連接節點是否為屬于本網絡的節點，達到提高網絡安全性的目的。請參見圖9，其示出了本發明另一實施例提供的多跳網絡組建設備的結構方框圖。該多跳網絡組建設備包括處理器100 ；所述處理器100，用于根據確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數；所述處理器100，還用于從未連接節點中選擇N個無線信號最強的節點為代理節占.所述處理器100，還用于與選擇的代理節點建立連接，以便選擇的代理節點發起多跳網絡的組建。其中，所述處理器100，具體用于根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N，其中網絡規模信息至少包括本網絡節點總個數。所述處理器100，具體用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點；所述處理器100，具體用于獲取掃描到的未連接節點的識別密鑰；所述處理器100，具體用于根據獲取的未連接節點的識別密鑰識別掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點；其中，識別密鑰為未連接節點根據自身用戶名和網絡ID生成的；其中，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID ;各節點預先根據自身用戶名和網絡ID生成識別密鑰，以便在組網時識別本網絡節點。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡組建設備，通過根據預設的網絡規模確定多個代理節點，并由多個代理節點發起多跳網絡的組建，同各節點通信的轉發任務由多個代理節點分擔，達到了提高通信效率的目的；另外，選擇代理節點時，通過識別密鑰判斷未連接節點是否為屬于本網絡的節點，達到提高網絡安全性的目的。請參見圖10，其實示出了本發明一個實施例提供的多跳網絡節點的裝置結構圖。該多跳網絡節點可以是太陽能逆變器，該多跳網絡是以太陽能逆變器為節點構成的太陽能逆變器監控網絡。本實施例提供的多跳網絡節點可以包括識別模塊501，用于當該節點自身節點層級數小于預設的最大節點層級數，且該節點自身當前連接數小于預設的最大連接數時，識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點； 多跳網絡多跳網絡至少包括兩層節點，每個上層節點可以同時連接多個下層節點。當節點處于連接狀態時，該節點擁有自身在多跳網絡中的節點層級數，如果該節點為多跳網絡中的代理節點，則該節點的節點層級數為1，如果該節點為非代理節點，則該節點的節點層級數為該節點到多跳網絡中的代理節點的最小跳數+1 ;為了提高通信效率和網絡組建速度，通常需要對多跳網絡的節點層數做限制，即預先設置最大網絡節點層數。另外由于每個節點有各自的最大連接數，為了給外部監控設備提供接入的接口，每個節點需要至少保留一個連接接口，即預先設置該節點的最大連接數，且該最大連接數至少比該節點接口數量小I。具體的，以藍牙節點為例，每個藍牙節點最多可以連接數7個節點或設備，因此，每個藍牙節點最多與I個上層節點和5個下層節點相連接，以便為外部監控設備預留一個外接接口，此時，可以預先將該藍牙節點的最大連接數設置為6。連接模塊502，用于選擇識別模塊501識別出的屬于本網絡的未連接節點中無線信號最強的節點建立連接。請參見圖11，其實示出了本發明另一實施例提供的多跳網絡節點的裝置結構圖。該多跳網絡節點可以是太陽能逆變器，該多跳網絡是以太陽能逆變器為節點構成的太陽能逆變器監控網絡。本實施例提供的多跳網絡節點可以包括識別模塊601，用于當該節點自身節點層級數小于預設的最大節點層級數，且該節點自身當前連接數小于預設的最大連接數時，識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點；多跳網絡多跳網絡至少包括兩層節點，每個上層節點可以同時連接多個下層節點。當節點處于連接狀態時，該節點擁有自身在多跳網絡中的節點層級數，如果該節點為多跳網絡中的代理節點，則該節點的節點層級數為1，如果該節點為非代理節點，則該節點的節點層級數為該節點到多跳網絡中的代理節點的最小跳數+1 ;為了提高通信效率和網絡組建速度，通常需要對多跳網絡的節點層數做限制，即預先設置最大網絡節點層數。另外，由于每個節點有各自的最大連接數，為了給外部監控設備提供接入的接口，每個節點需要至少保留一個連接接口，即預先設置該節點的最大連接數，且該最大連接數至少比該節點接口數量小I。具體的，以藍牙節點為例，每個藍牙節點最多可以連接數7個節點或設備，因此，每個藍牙節點最多與I個上層節點和5個下層節點相連接，以便為外部監控設備預留一個外接接口，此時，可以預先將該藍牙節點的最大連接數設置為6。連接模塊602，用于選擇識別模塊601識別出的屬于本網絡的未連接節點中無線信號最強的節點建立連接。另外，該多跳網絡節點還包括密鑰生成模塊603，用于根據預設的用戶名和網絡ID生成識別密鑰，其中，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID ；當該多跳網絡節點處于未連接狀態時，其他已連接節點可以根據該節點的識別密鑰判斷該節點與已連接節點是否屬于同一網絡。識別模塊601，具體包括掃描單元601a，用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點； 密鑰獲取單元601b，用于獲取掃描單元601a掃描到的未連接節點的識別密鑰；識別單元601c，用于根據密鑰獲取單元601b獲取的未連接節點的識別密鑰識別掃描單元601a掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點；其中，識別密鑰為未連接節點根據自身預設的用戶名和網絡ID生成的。另外，各節點擁有各自的節點地址；請參見圖12,該節點還包括節點地址獲取模塊604，用于在多跳網絡組建完成后，通過已組建的多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，同層節點與該節點的節點層級數相同；備份建立模塊605，用于根據節點地址獲取模塊604獲取的同層節點的節點地址選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接；該節點還包括備份啟用模塊606，用于在該節點與上一層級節點斷開連接時，啟用備份建立模塊605建立的備份連接。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡節點，通過在與其他未連接節點建立連接之前，根據識別密鑰判斷該未連接節點是否為屬于本網絡的節點，達到提高網絡安全性的目的；同時，多跳網絡建立完成之后，通過與同層節點建立備份連接，當與上層節點斷開連接后，可以啟用建立的備份連接，從而達到增強網絡健壯性的目的。請參見圖13，其示出了本發明另一實施例提供的多跳網絡節點的結構方框圖。該多跳網絡節點包括處理器200 ；所述處理器200，用于當該節點自身節點層級數小于預設的最大節點層級數，且該節點自身當前連接數小于預設的最大連接數時，識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點；多跳網絡至少包括兩層節點，每個上層節點可以同時連接多個下層節點。當節點處于連接狀態時，該節點擁有自身在多跳網絡中的節點層級數，如果該節點為多跳網絡中的代理節點，則該節點的節點層級數為1，如果該節點為非代理節點，則該節點的節點層級數為該節點到多跳網絡中的代理節點的最小跳數+1 ;為了提高通信效率和網絡組建速度，通常需要對多跳網絡的節點層數做限制，即預先設置最大網絡節點層數。由于每個節點有各自的最大連接數，為了給外部監控設備提供接入的接口，每個節點需要至少保留一個連接接口，即預先設置該節點的最大連接數，且該最大連接數至少比該節點接口數量小I。具體的，以藍牙節點為例，每個藍牙節點最多可以連接數7個節點或設備，因此，每個藍牙節點最多與I個上層節點和5個下層節點相連接，以便為外部監控設備預留一個外接接口，此時，可以預先將該藍牙節點的最大連接數設置為6。所述處理器200，還用于選擇識別出的屬于本網絡的未連接節點中無線信號最強的節點建立連接。另外，所述處理器200，還用于根據預設的用戶名和網絡ID生成識別密鑰，其中，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID ；當該多跳網絡節點處于未連接狀態時，其他已連接節點可以根據該節點的識別密鑰判斷該節點與已連接節點是否屬于同一網絡。所述處理器200，具體用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點； 所述處理器200，具體還用于獲取掃描到的未連接節點的識別密鑰；所述處理器200，具體還用于根據獲取的未連接節點的識別密鑰識別掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點；其中，識別密鑰為未連接節點根據自身預設的用戶名和網絡ID生成的。另外，各節點擁有各自的節點地址；所述處理器200，還用于在多跳網絡組建完成后，通過已組建的多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，同層節點與該節點的節點層級數相同；所述處理器200，還用于根據獲取的同層節點的節點地址選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接；所述處理器200，還用于在該節點與上一層級節點斷開連接時，啟用建立的備份連接。綜上所述，本實施例提供的多跳網絡節點，通過在與其他未連接節點建立連接之前，根據識別密鑰判斷該未連接節點是否為屬于本網絡的節點，達到提高網絡安全性的目的；同時，多跳網絡建立完成之后，通過與同層節點建立備份連接，當與上層節點斷開連接后，可以啟用建立的備份連接，從而達到增強網絡健壯性的目的。需要說明的是上述實施例提供的多跳網絡組建設備和多跳網絡節點在組建多跳網絡時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將設備或節點的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的多跳網絡建立設備與多跳網絡建立方法實施例屬于同一構思，其具體實現過程詳見方法實施例，這里不再贅述。上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種多跳網絡組建方法，其特征在于，所述方法包括 確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數； 從未連接節點中選擇N個節點為代理節點； 與選擇的所述代理節點建立連接，以便從所述代理節點發起多跳網絡的組建； 其中，所述多跳網絡是由多個節點組成，且節點間通過信息多跳轉發進行通信的無線網絡。
2.根據權利要求I所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述確定本網絡的代理節點數N,具體包括 根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N，其中，所述網絡規模信息至少包括本網絡節點總個數。
3.根據權利要求I所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述從未連接節點中選擇N個節點為代理節點，具體包括 識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇N個無線信號最強的節點為代理節點。
4.根據權利要求I所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述多跳網絡至少包括兩層節點；所述多跳網絡中的已連接節點包括所述代理節點和非代理節點；所述已連接節點擁有各自的節點層級數，其中，所述代理節點的節點層級數為1，所述非代理節點的節點層級數為所述非代理節點到所述代理節點的最小跳數+1 ； 所述從所述代理節點發起多跳網絡的組建，包括 如果所述代理節點自身當前連接數小于預設的最大連接數，則所述代理節點識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接。
5.根據權利要求4所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述代理節點從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接之后，所述方法還包括 如果所述非代理節點判斷自身節點層級數小于預設的最大節點層級數且自身當前連接數小于預設的最大連接數，則所述非代理節點識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，從所述屬于本網絡的未連接節點中選擇無線信號最強的節點建立連接。
6.根據權利要求3至5任一所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點，具體包括 掃描無線可視范圍內的所有未連接節點，獲取所述未連接節點的識別密鑰； 根據所述未連接節點的識別密鑰識別所述未連接節點中屬于本網絡的未連接節點； 其中，所述識別密鑰為所述未連接節點根據自身用戶名和網絡ID生成，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID。
7.根據權利要求4或5所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，各節點擁有各自的節點地址； 所述代理節點發起多跳網絡的組建之后，所述方法還包括 所述已連接節點通過已組建的所述多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，所述同層節點的節點層級數相同； 所述已連接節點根據所述同層節點的節點地址，從所述同層節點中選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接。
8.根據權利要求7所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述方法還包括 如果所述已連接節點與上一層級節點斷開連接，則所述已連接節點啟用建立的所述備份連接。
9.根據權利要求I至8任一所述的多跳網絡組建方法，其特征在于，所述多跳網絡為太陽能逆變器監控網絡，所述節點為太陽能逆變器。
10.一種多跳網絡組建設備，其特征在于，所述設備包括 代理數確定模塊，用于確定本網絡的代理節點數N，N為大于I的整數； 代理節點選擇模塊，用于從未連接節點中選擇代理數確定模塊確定的N個無線信號最強的節點為代理節點； 連接模塊，用于與所述代理節點選擇模塊選擇的代理節點建立連接，以便從所述代理節點發起多跳網絡的組建； 其中，所述多跳網絡是由多個節點組成，且節點間通過信息多跳轉發進行通信的無線網絡。
11.根據權利要求10所述的多跳網絡組建設備，其特征在于，所述代理數確定模塊，具體用于根據預設的網絡規模信息確定本網絡的代理節點數N，其中，所述網絡規模信息至少包括本網絡節點總個數。
12.根據權利要求10所述的多跳網絡組建設備，其特征在于，所述代理節點選擇模塊，具體包括 掃描單元，用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點； 密鑰獲取單元，用于獲取所述掃描單元掃描到的未連接節點的識別密鑰； 識別單元，用于根據所述密鑰獲取單元獲取的未連接節點的識別密鑰識別所述掃描單元掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點； 選擇單元，用于從所述識別單元識別出的屬于本網絡的未連接節點中選擇N個節點為代理節點； 其中，所述識別密鑰為所述未連接節點根據自身用戶名和網絡ID生成，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID。
13.根據權利要求10至12所述的任一多跳網絡組建設備，其特征在于，所述設備為太陽能逆變器監控設備，所述各節點為太陽能逆變器。
14.一種多跳網絡節點，其特征在于，所述節點包括 識別模塊，用于當所述節點自身節點層級數小于預設的最大節點層級數，且所述節點自身當前連接數小于預設的最大連接數時，識別無線可視范圍內所有屬于本網絡的未連接節點； 連接模塊，用于選擇所述識別模塊識別出的所述屬于本網絡的未連接節點中無線信號最強的節點建立連接； 其中，當所述節點處于連接狀態時，所述節點擁有自身在多跳網絡中的節點層級數；當所述節點為所述多跳網絡中的代理節點時，所述節點層級數為I ;當所述節點為所述多跳網絡中的非代理節點時，所述節點層級數為所述節點到所述多跳網絡中的代理節點的最小跳數+1。
15.根據權利要求14所述的多跳網絡節點，其特征在于，所述節點還包括 密鑰生成模塊，用于根據預設的用戶名和網絡ID生成識別密鑰，其中，各節點擁有預設的用戶名和網絡ID，且屬于同一網絡的節點擁有相同的用戶名和網絡ID ； 所述識別模塊，具體包括 掃描單元，用于掃描無線可視范圍內的所有未連接節點； 密鑰獲取單元，用于獲取所述掃描單元掃描到的未連接節點的識別密鑰； 識別單元，用于根據所述密鑰獲取單元獲取的未連接節點的識別密鑰識別所述掃描單元掃描到的未連接節點中屬于本網絡的未連接節點； 其中，所述識別密鑰為所述未連接節點根據自身預設的用戶名和網絡ID生成。
16.根據權利要求14所述的多跳網絡節點，其特征在于，所述節點還包括 節點地址獲取模塊，用于在所述多跳網絡組建完成后，通過已組建的所述多跳網絡獲取同層節點的節點地址，其中，各節點擁有各自的節點地址，且所述同層節點與所述節點的節點層級數相同； 備份建立模塊，用于根據所述節點地址獲取模塊獲取的同層節點的節點地址選擇一個無線信號最強的同層節點建立備份連接。
17.根據權利要求16所述的多跳網絡節點，其特征在于，所述節點還包括 備份啟用模塊，用于在所述節點與上一層級節點斷開連接時，啟用所述備份建立模塊建立的備份連接。
18.根據權利要求14至17任一所述的多跳網絡節點，其特征在于，所述節點為太陽能逆變器。
全文摘要
本發明公開了一種多跳網絡組建方法，屬于短距離無線通信領域。所述方法包括確定本網絡的代理節點數N，N為大于1的整數；從未連接節點中選擇N個節點為代理節點；與選擇的所述代理節點建立連接，以便從所述代理節點發起多跳網絡的組建；其中，所述多跳網絡是由多個節點組成，且節點間通過信息多跳轉發進行通信的無線網絡。本發明通過確定多個代理節點，并由多個代理節點發起多跳網絡的組建，同各節點通信的轉發任務由多個代理節點分擔，解決了現有技術中只有一個根節點承載網絡組建設備與所有節點之間通信的數據轉發任務的問題，達到了提高通信效率的目的。
文檔編號H04W16/20GK102883337SQ201210358278
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者周明星 申請人:華為技術有限公司