一種多路徑微功率無線抄表方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線抄表技術領域，具體地，涉及一種多路徑微功率無線抄表方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]無線路由協(xié)議是無線自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)中的一個核心技術，一般的，在無線自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)中，在節(jié)點移動或無線通信環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化的條件下，無線路由協(xié)議能夠在任意兩個網(wǎng)絡節(jié)點之間建立一條多跳的數(shù)據(jù)傳輸路徑，從而盡力保證任意兩個網(wǎng)絡節(jié)點在任意時刻可以相互通信。目前常用的無線路由協(xié)議包括樹路由、AODV、DSR等等多種。
[0003]微功率無線抄表系統(tǒng)是無線自組織網(wǎng)絡的一種典型應用，從硬件角度考量，一般由集中器和智能電表分別加裝微功率無線通信模塊構(gòu)成；從軟件角度考量，微功率無線通信模塊中運行的無線路由協(xié)議是軟件的核心部分，無線路由協(xié)議在無線通信環(huán)境不確定的條件下，盡力建立集中器與任意智能電表之間的雙向多跳無線通信路徑，保證集中器的命令下發(fā)和智能電表數(shù)據(jù)的上報。
[0004]現(xiàn)有的可以應用于微功率無線抄表系統(tǒng)的無線路由協(xié)議較少，其中公開的僅有《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信協(xié)議:微功率無線通信標準》一種，并且組網(wǎng)后，僅能建立集中器到智能電表的唯一一條通信路徑，在無線通信環(huán)境變化，該條路徑失效時，只能重新執(zhí)行組網(wǎng)過程以再次獲取到達智能電表的路徑。
[0005]現(xiàn)有微功率無線抄表系統(tǒng)中應用的無線路由協(xié)議，主要有以下兩個缺陷:一，無法提供集中器與智能電表之間的備份路徑；二，重建路徑比較耗時。這兩個缺陷導致在無線通信環(huán)境多變的條件下，集中器針對所有智能電表執(zhí)行一次抄讀的時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術中存在的微功率無線抄表過程中，缺乏備份路徑的問題，本發(fā)明提出了一種多路徑微功率無線抄表方法和系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的多路徑微功率無線抄表方法，包括:
[0008]各節(jié)點建立自己的鄰居節(jié)點表；
[0009]集中器節(jié)點獲取所述各節(jié)點的鄰居節(jié)點表；
[0010]所述集中器節(jié)點根據(jù)所述各節(jié)點的鄰居節(jié)點表，建立從自身到任意目的節(jié)點的多條路徑；
[0011]所述集中器節(jié)點根據(jù)所述多條路徑，確定從自身到目的節(jié)點的傳輸路徑，并通過所述傳輸路徑向所述目的節(jié)點發(fā)送抄表信息。
[0012]本發(fā)明的多路徑微功率無線抄表方法，通過在每個智能電表節(jié)點上建立鄰居節(jié)點表，在集中器節(jié)點上建立全網(wǎng)鄰居節(jié)點表，并定義了各個鄰居節(jié)點表的維護方法，實現(xiàn)了集中器與每個智能電表之間的多條互為備份的路徑，提高了集中器對智能電表執(zhí)行抄讀的成功率。使得建立通信路徑不再需要一個獨立的過程，即可以在抄讀的同時進行路徑建立與維護，從宏觀上節(jié)約了電表抄讀時間。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的多路徑微功率無線抄表方系統(tǒng)，包括:
[0014]第一獲取模塊，用于各節(jié)點建立自己的鄰居節(jié)點表；
[0015]第二獲取模塊，用于集中器節(jié)點獲取所述各節(jié)點的鄰居節(jié)點表；
[0016]路徑建立模塊，用于所述集中器節(jié)點根據(jù)所述各節(jié)點的鄰居節(jié)點表，建立從自身到任意目的節(jié)點的多條路徑；
[0017]路徑選擇模塊，用于所述集中器節(jié)點根據(jù)所述多條路徑，確定從自身到目的節(jié)點的傳輸路徑，并通過所述傳輸路徑向所述目的節(jié)點發(fā)送抄表信息。
[0018]本發(fā)明的多路徑微功率無線抄表系統(tǒng)，通過在每個智能電表節(jié)點上建立鄰居節(jié)點表，在集中器節(jié)點上建立全網(wǎng)鄰居節(jié)點表，并定義了各個鄰居節(jié)點表的維護方法，實現(xiàn)了集中器與每個智能電表之間的多條互為備份的路徑，提高了集中器對智能電表執(zhí)行抄讀的成功率。使得建立通信路徑不再需要一個獨立的過程，即可以在抄讀的同時進行路徑建立與維護，從宏觀上節(jié)約了電表抄讀時間。
[0019]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0022]圖1為本發(fā)明集中器節(jié)點存儲全網(wǎng)節(jié)點的鄰居節(jié)點表的示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式的示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明多路徑微功率無線抄表方法的流程圖；
[0025]圖4為本發(fā)明多路徑微功率無線抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0027]為了解決現(xiàn)有技術中存在的微功率無線抄表過程中，缺乏備份路徑的問題，本發(fā)明提出了一種多路徑微功率無線抄表方法。
[0028]該方法具有以下特點:適用于中等規(guī)模的具有集中器的無線抄表系統(tǒng)，如果網(wǎng)絡規(guī)模較大，每個節(jié)點的鄰居節(jié)點表也會增大，不適合通過無線幀發(fā)送給集中器節(jié)點；同時，集中器節(jié)點用來記錄全網(wǎng)鄰居節(jié)點表的空間也會增大。該方法可以在集中器和網(wǎng)絡中任意智能電表之間建立多條互為備份的傳輸路徑，以提高集中器與智能電表之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0029]使用該方法的無線抄表系統(tǒng)應具有以下特性:
[0030]I)網(wǎng)絡中只有一個集中器節(jié)點及若干個智能電表節(jié)點，每個節(jié)點都有一次通過無線收發(fā)不少于10Byte數(shù)據(jù)的能力；
[0031]2)網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸行為，一般由集中器節(jié)點發(fā)起，集中器節(jié)點將數(shù)據(jù)經(jīng)由某條傳輸路徑發(fā)送到其他某個節(jié)點，接收到數(shù)據(jù)的節(jié)點再經(jīng)由反向路徑將響應數(shù)據(jù)發(fā)回給集中器節(jié)點；
[0032]3)網(wǎng)絡中的節(jié)點具有用于路由尋址的通信地址，該通信地址的長度為IByte ；
[0033]4) 一般的，假設網(wǎng)絡規(guī)模不超過120個節(jié)點，并可以進一步假設集中器節(jié)點的地址為0x00(16進制)，其他節(jié)點的地址依次為0x01,0x02,…、0x77，共計120個地址。
[0034]5)各節(jié)點使用無線通信協(xié)議棧的MAC層，應該有能力獲知發(fā)送出去的數(shù)據(jù)幀是否正確被MAC層的接收端正確接收(例如應該支持ACK功能)。
[0035]以下對本發(fā)明中涉及的鄰居節(jié)點表以及無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式進行詳細說明:
[0036](I)鄰居節(jié)點表
[0037]在該無線網(wǎng)絡中，兩個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)收發(fā)如果為一跳可達，而不需要其他節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)，則該兩個節(jié)點互為鄰居節(jié)點。每個節(jié)點上都建立一個鄰居節(jié)點表，來記錄自己的鄰居節(jié)點。
[0038]例如，假設網(wǎng)絡規(guī)模最大為120時，每個節(jié)點可以用一個15Byte長的鄰居節(jié)點表數(shù)組來記錄自己的鄰居節(jié)點信息，Byte的索引依次為ByteO、Bytel、…、Bytel4,每個Byte中的bit索引依次為bitO、bitl、…、bit7。如果Byte x中的bit y被置位(輸出為I),則意味著地址為十進制(8*x+y)的節(jié)點是自己的鄰居節(jié)點；相反的，如果此bit y是清空的，貝1J意味著地址為十進制(8*x