一种电力载波通信设备的自组网方法与流程

1.本发明属于电力线载波通信技术领域，特别涉及一种电力载波通信设备的自组网方法。


背景技术：

2.在已组建的网络中，网络中心节点会定时发送同步信息，并且发送信标数据以使上电以后的设备检测到自己的存在，从而接入当前的网络中。如果当前暂未组建网络(标志为上电后的设备在一段时间内未检测到网络中心节点发送的信标数据)，则设备自己成为一个单独的网络中心节点，开始发送信标来表示当前自己已经组建局域网络，其他的设备上电以后可以侦测到然后连接到当前的网络。如果当前有多个网络设备同时上线，且未有组建网络的情况下，每个网络设备都互相发送本站点的资源信息，根据每个设备的资源信息不同，共同推举出一个适合成为中心节点的设备，当其成为网络中心节点设备时，其他设备依次连接到中心节点设备中，组建成为一个局域网络。
3.现有技术在当前状态中，如果在信道质量差且两个设备之间传输数据不稳定的情况下，如果设备1在开机周期内没有搜索到设备2(当前网络中已存在的网络中心节点设备)发送的同步信息，而单独成为一个中心节点设备，但当前网络中已经存在一个网络，此时如果再组一个网络的话，会使网络中的设备数据交互混乱，如果此时设备3上电以后，收到两个中心节点发送的同步信息而不知道要加入哪个网络，这样就会造成网络冲突。
4.现阶段的解决方案为网络设置邻域网络，如上所述的设备3上电以后，可以任意加入一个网络中心，且两个网络中心具有不同的网络号，如果设备3接收到另外一个网络的数据时选择不解析直接抛弃，但这样会造成本来就很繁忙的网络冗余量更大，设备之间的交互数据更加不稳定。
5.在多个设备同时上电时(未达到设备搜索周期)，且当前网络并未组网。这些网络设备同时发送自己的上电状态，当到达设备搜索周期后，计算自己收到的上电设备个数，并且根据每个站点的信息来判断自己是否会成为网络中心设备。如果自己成为网络中心设备，则进入此流程，否则等待网络中心设备发送同步消息来接入当前网络。该方案的缺点是：如果在一个周期内同时上电的设备数量过多，单一设备需要存储大量的设备数据来保证没有遗忘的站点，这样的情况下在推举网络中心设备时会造成不必要的时间浪费且设备中的资源同时也会造成浪费，系统的冗余也会随之增加。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种电力载波通信设备的自组网方法，以解决现有技术中网络中的设备数据交互混乱，造成网络冲突，以及在多个设备同时上电时在推举网络中心设备时会造成不必要的时间浪费且设备中的资源同时也会造成浪费，系统的冗余也会随之增加的问题。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种电力载波通信设备的自组网方法，包括：
9.电力载波通信设备上电，静默接收查找是否有网络中心设备发送同步信息；
10.若电力载波通信设备接收到其他通信设备站点发送的同步信息，对比信息后，推举网络中心设备，组成网络；
11.若电力载波通信设备未接收到其他通信设备站点发送的同步信息，发送自己的上电信息，其他在网络中的设备收到此消息后判断自己是否会成为一个新的网络中心设备。
12.进一步的，多个设备同时上电，在周期内推举一个设备成为网络中心设备，这个网络中心设备发送同步信息到其余设备，其余设备开始进入接入过程接入到当前网络中，组建局域网络。
13.进一步的，每个设备上电时会先静默一个周期来查找当前是否已经建立网络，如果当前已经有网络组建，就收到网络中心设备发送的同步信息；如果在此周期内没有收到信息，进行下一步的操作，发送自己的上电信息；如果收到同步信息，则启动与网络中心设备进行交互流程。
14.进一步的，在上一个静默周期结束后，电力载波通信设备开始广播发送自己的上电信息，此信息包含自己成为网络中心设备的能力信息，以便其他在网络中的设备收到此消息后判断自己是否会成为一个新的网络中心设备。
15.进一步的，电力载波通信设备在收到其他通信设备站点发送的同步信息状态是会持续存在的，终止此步骤的两个条件分别如下：
16.电力载波通信设备收到网络中心设备发送的同步信息：收到此消息以后，站点接入到当前网络中，执行网络接入流程，成为此网络中的一个设备站点；
17.电力载波通信设备收到其他设备的上电信息：如果设备收到其他设备的上电信息后，代表当前网络中并无局域网生成，此时设备可以与其他设备组成局域网络，共同推举网络中心设备。
18.进一步的，多个电力载波通信设备同时上电具体包括以下步骤：
19.1)搜索当前网络中其他设备发送的上电状态，并且即时更新并广播发送自己的站点上电状态；
20.2)根据设备收到的其他设备状态，来决定自己是否会成为网络中心站点；
21.3)推举设备成为网络中心设备。
22.进一步的，2)中收到其他设备的上电状态时，根据其携带的数据来判断自己是否会成为网络中心站点，如果本设备的参数与收到的状态比较后判断自己会成为网络中心设备，则保存自己的站点信息到临时中心设备参数表中，以供后续收到的状态进行比较；每次对比后无论自己是否会成为网络中心设备，都将可能成为网络中心设备的参数保存到临时中心设备参数表中。
23.进一步的，3)中在发送上电状态时间周期到达以后，如果临时中心设备参数表中的参数是本设备的参数时，设备进入状态变更流程，使自己成为网络中心设备，并且定时发送同步信息，以待其他设备接入本网络中；如果临时中心设备参数表中的参数不是本设备参数的话，设备继续发送上电状态直到有网络中心设备发送同步信息时转入接入流程，接入到当前网络中。
24.进一步的，网络中心设备的推举由以下方案的优先级进行选择，优先级高的设备
成为网络中心设备，选择优先级如下：
25.指定：一旦被指定作为网络中心设备的设备总是自动选择为网络中心设备；
26.设备能力：在没有指定的情况下，设备作为网络中心设备的能力是对设备进行排名的最高标准；
27.发现设备个数：设备发现的其他设备的数量是下一个重要的排名标准；发现的设备数量表示在网络中的站点数量，设备直接与之通信，选择在网络中具有最佳可见性的设备作为网络中心设备；
28.发现网络个数：设备发现的其他网络数时下一个重要的排名标准；网络中发现最多邻居网络的站点具有与这些邻居网络协调的最大潜力，选择成为网络中心设备；
29.设备id号：每个设备均有自己独立的id，如果以上各项均一致的情况下，通过该项进行唯一确认，如果设备id大的话，成为网络中心设备。
30.进一步的，一种电力载波通信设备的自组网系统，包括电力载波通信设备模块、同步信息发送判断模块和网络中心模块；电力载波通信设备模块和同步信息发送判断模块均连接到网络中心模块；
31.同步信息发送判断模块用于判断在一个固定周期内搜索当前是否已经存在网络；
32.网络中心模块用于定时发送同步信息。
33.与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
34.本发明通过静默接收查找，推举网络中心，组建局域网络，通过少量的设备信息来整合网络中的设备数据，判断设备自己是否应该成为网络中的中心设备，使自组织网络架构的通信系统中的网络架构尽可能简单，避免网络过于复杂导致网络资源的浪费以及网络带宽等效率下降，进一步提升网络速率，优化网络结构，减少冗余。
35.在自组网时，每个设备上电时会先静默一个周期来查找当前是否已经建立网络，通过在周期内是否收到上电信息，来判断是否启动与网络中心设备进行交互流程，信息包含自己成为网络中心设备的能力信息，以便其他在网络中的设备收到此消息后判断自己是否会成为一个新的网络中心设备，从而尽可能少占用系统资源，以最快的速度以及最便捷的方案来实现自组织网络架构中中心设备的产生，节约组网时间，提升效率。
附图说明
36.图1为设备上电步骤；
37.图2为上电设备进入已组建的网络示意图。
具体实施方式
38.以下结合附图对本发明进一步说明：
39.请参阅图1和图2，当每台设备上电以后，在一个周期内未收到网络中心设备发送的同步信息时，判断当前由于各种原因暂时没有网络产生，设备自己可以不成为网络中心设备，而是等待有其他设备接入或者收到其他设备的上电状态时，再与自己进行比对，推举网络中心设备，组成网络。
40.步骤1：设备上电后静默接收查找是否有网络中心设备发送同步信息。
41.每个设备上电时会先静默一个周期来查找当前是否已经建立网络，如果当前已经
有网络组建，就可以收到网络中心设备发送的同步信息。如果在此周期内没有收到信息，进行步骤二的操作，发送自己的上电信息。如果收到同步信息，则启动与网络中心设备进行交互流程。
42.步骤2：持续发送上电信息，直至收到其他站点发送的消息。
43.在上一个静默周期结束后，设备开始广播发送自己的上电信息，此信息包含自己成为网络中心设备的能力信息，以便其他在网络中的设备收到此消息后判断自己是否会成为一个新的网络中心设备。在此时间段内，设备不会单独成为网络中心设备，以防止在网络条件差的情况下设备没有及时收到网络中心设备发送的同步信息。
44.设备在此状态是会持续存在的，终止此步骤的两个条件分别如下：
45.设备收到网络中心设备发送的同步信息：收到此消息以后，站点接入到当前网络中，执行网络接入流程，成为此网络中的一个设备站点。
46.设备收到其他设备的上电信息：如果设备收到其他设备的上电信息后，代表当前网络中并无局域网生成，此时设备可以与其他设备组成局域网络，共同推举网络中心设备。
47.上述步骤是通过静默接收查找，推举网络中心，组建局域网络，通过少量的设备信息来整合网络中的设备数据，判断设备自己是否应该成为网络中的中心设备，避免网络过于复杂导致网络资源的浪费以及网络带宽等效率下降，进一步提升网络速率，优化网络结构，减少冗余。
48.如果多个设备同时上电，需要在一定的周期内推举一个设备成为网络中心设备，这个中心网络发送同步信息到其余设备，其余设备开始进入接入过程接入到当前网络中，组建局域网络。网络中心设备的推举可以由以下方案的优先级进行选择，优先级高的设备可以成为网络中心设备，选择优先级如下所示：
49.用户指定：一旦被用户指定作为网络中心设备的设备总是自动选择为网络中心设备。
50.设备能力：在没有用户指定的情况下，设备作为网络中心设备的能力是对设备进行排名的最高标准。
51.发现设备个数：设备发现的其他设备的数量是下一个重要的排名标准。发现的设备数量表示在网络中的站点数量，设备可以直接与之通信(即不需要代理站点)，因此允许选择在网络中具有最佳可见性的设备作为网络中心设备。
52.发现网络个数：设备发现的其他网络数时下一个重要的排名标准。网络中发现最多邻居网络的站点具有与这些邻居网络协调的最大潜力，因此可以选择成为网络中心设备。
53.设备id号：每个设备均有自己独立的id，如果以上各项均一致的情况下，可以通过该项进行唯一确认，如果设备id大的话，可以成为网络中心设备。此项可以在前述条件均相等的情况选最终决定网络的中心设备。
54.步骤1：搜索当前网络中其他设备发送的上电状态，并且即时更新并广播发送自己的站点上电状态。
55.在广播本设备网络状态时，由于以上的优先级中用户指定、设备能力等状态是在开机前就决定的，但是发现设备个数以及发现网络个数是根据搜索后才能决定的，所以需要根据当前网络状态来即时更新这些数据状态。
56.步骤2：根据设备收到的其他设备状态，来决定自己是否会成为网络中心站点。
57.由于收到其他设备的上电状态时，就可以根据其携带的数据来判断自己是否会成为网络中心站点，如果本设备的参数与收到的状态比较后判断自己会成为网络中心设备，则保存自己的站点信息到临时中心设备参数表中，以供后续收到的状态进行比较。每次对比后无论自己是否会成为网络中心设备，都将可能成为网络中心设备的参数保存到临时中心设备参数表中。
58.步骤3：推举适合的设备成为网络中心设备。
59.在自组网时，每个设备上电时会先静默一个周期来查找当前是否已经建立网络，通过在周期内是否收到上电信息，来判断是否启动与网络中心设备进行交互流程，信息包含自己成为网络中心设备的能力信息，以便其他在网络中的设备收到此消息后判断自己是否会成为一个新的网络中心设备，从而尽可能少占用系统资源，以最快的速度以及最便捷的方案来实现自组织网络架构中中心设备的产生，节约组网时间，提升效率。
60.在发送上电状态时间周期到达以后，如果临时中心设备参数表中的参数是本设备的参数时，设备进入状态变更流程，使自己成为网络中心设备，并且定时发送同步信息，以待其他设备接入本网络中。如果临时中心设备参数表中的参数不是本设备参数的话，设备继续发送上电状态直到有网络中心设备发送同步信息时转入接入流程，接入到当前网络中。