本發(fā)明涉及RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在自組網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸還是僅限于近距離的數(shù)據(jù)傳輸，而且現(xiàn)有自組網(wǎng)絡(luò)的電路發(fā)射和接收功耗大，同時(shí)受自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)本身的限制，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸，且在傳輸時(shí)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，不能無(wú)限延伸等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)傳輸方法，它解決了線形無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)限延伸問(wèn)題，在線形的無(wú)線傳輸中，高效、省時(shí)、低功耗的運(yùn)行。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)，包括由若干個(gè)通信節(jié)點(diǎn)依次串聯(lián)組成的線形網(wǎng)絡(luò)；

所述通信節(jié)點(diǎn)，包括：RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線射頻收發(fā)器，所述RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線射頻收發(fā)器與電源管理模塊和STM32核心處理單元連接，所述STM32核心處理單元與LED警示燈連接；

RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線射頻收發(fā)器，用于RF433M頻段的無(wú)線信號(hào)的發(fā)送和接收。

STM32核心處理單元，用于自身邏輯判斷，并且根據(jù)自身邏輯的判斷，完成節(jié)點(diǎn)的主機(jī)模式與分機(jī)模式的判斷、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)與否的判斷，實(shí)時(shí)的啟動(dòng)和停止對(duì)LED警示燈的控制；并且通過(guò)RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線射頻收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)各通信節(jié)點(diǎn)之間的通行，完成遠(yuǎn)距離組網(wǎng)。

RF433M頻段的遠(yuǎn)距離無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：

步驟(1)：第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)利用主機(jī)模式將數(shù)據(jù)廣播轉(zhuǎn)發(fā)出去，處于廣播范圍內(nèi)的所有通信節(jié)點(diǎn)都能接收到廣播數(shù)據(jù)；假設(shè)廣播范圍為N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，則下一個(gè)負(fù)責(zé)廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的通信節(jié)點(diǎn)為第X+N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)；

步驟(2)：與步驟(1)同理，第X+N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)利用主機(jī)模式將接收到的數(shù)據(jù)廣播轉(zhuǎn)發(fā)出去，處于廣播范圍內(nèi)的所有通信節(jié)點(diǎn)都能接收到廣播數(shù)據(jù)；假設(shè)廣播范圍為N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)；則下一個(gè)負(fù)責(zé)廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的通信節(jié)點(diǎn)為第X+2N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)；

步驟(3)：以此類(lèi)推，第X+2N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)利用主機(jī)模式，將接收到的數(shù)據(jù)廣播轉(zhuǎn)發(fā)出去，處于廣播范圍內(nèi)的所有通信節(jié)點(diǎn)都能接收到廣播數(shù)據(jù)；假設(shè)廣播范圍為N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)；則下一個(gè)負(fù)責(zé)廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的通信節(jié)點(diǎn)為第X+3N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，第X+3N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟轉(zhuǎn)發(fā)模式，將數(shù)據(jù)傳輸下去，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線距離的延伸。

第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)后，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)向第X+N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令，同時(shí)接收第X+N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)收到轉(zhuǎn)發(fā)命令的反饋指令；

如果第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到反饋指令，則表明第X+N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)損壞，或者沒(méi)有第X+N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)；那么等待設(shè)定時(shí)間段后，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)往第X+N-1個(gè)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令；

如果第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)收到第X+N-1個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的反饋指令，則第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)停止轉(zhuǎn)發(fā)；否則第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)往第X+N-2個(gè)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令；

以此類(lèi)推，直至第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)接收到反饋指令，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)停止轉(zhuǎn)發(fā)；

或者，到第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)往第X+1通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)也沒(méi)有收到反饋指令時(shí)，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)停止轉(zhuǎn)發(fā)。

每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)部都進(jìn)行主分機(jī)模式檢測(cè)，每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)通過(guò)主分機(jī)模式檢測(cè)來(lái)判斷通信節(jié)點(diǎn)本身是分機(jī)模式還是主機(jī)模式；如果是主機(jī)模式，則負(fù)責(zé)將自身接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給廣播范圍內(nèi)的其他通信節(jié)點(diǎn)；如果是分機(jī)模式，則只負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)。

每個(gè)設(shè)定時(shí)間進(jìn)一次主分機(jī)模式檢測(cè)邏輯，進(jìn)入邏輯后首先判斷計(jì)數(shù)器SetDelayTimer是否到達(dá)主分機(jī)模式判斷時(shí)間，

如果到達(dá)主分機(jī)模式判斷時(shí)間，判斷本通信節(jié)點(diǎn)為主機(jī)模式，同時(shí)清SetDelayTimer＝0；置位轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)TransmitMode＝1；

如果未到達(dá)主分機(jī)模式判斷時(shí)間，判斷是否有接收到來(lái)自小于本通信節(jié)點(diǎn)ID的無(wú)線信息，

a、如果接收到廣播報(bào)文，則置位本通信節(jié)點(diǎn)為分機(jī)模式，同時(shí)清SetDelayTimer＝0；判斷報(bào)文中的發(fā)送ID和轉(zhuǎn)發(fā)ID是否和本通信節(jié)點(diǎn)ID一致，若一致則認(rèn)為本通信節(jié)點(diǎn)為轉(zhuǎn)發(fā)通信節(jié)點(diǎn)，置位轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)標(biāo)志TransmitMode＝1；如果不一致則退出本邏輯；

b、如果未接收到，則直接退出主分機(jī)模式檢測(cè)邏輯。

每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)部都進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)邏輯判斷，通過(guò)判斷轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)標(biāo)志TransmitMode是否等于1來(lái)判斷是否進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)模式：

如果TransmitMode＝＝1則進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)模式，首先置下一轉(zhuǎn)發(fā)通信節(jié)點(diǎn)TransmitID＝X+N；第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)，置位發(fā)送后等待300ms，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)判斷是否能接收到由通信節(jié)點(diǎn)ID為X+N的反饋無(wú)線信號(hào)，

如果能接收反饋的無(wú)線信號(hào)，則表示X節(jié)點(diǎn)的通信節(jié)點(diǎn)已經(jīng)成功轉(zhuǎn)發(fā)，本次發(fā)送數(shù)據(jù)終止。

如果沒(méi)有接收到TransmitID的無(wú)線信號(hào)，則判斷N是否大于0；

如果N大于1，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)往第X+N-1個(gè)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令；，

如果第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)收到第X+N-1個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的反饋指令，則第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)停止轉(zhuǎn)發(fā)；否則第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)往第X+N-2個(gè)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令；

以此類(lèi)推，直至第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)接收到反饋指令，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)停止轉(zhuǎn)發(fā)；

或者，到第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)往第X+1通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出轉(zhuǎn)發(fā)命令，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)也沒(méi)有收到反饋指令時(shí)，第X個(gè)通信節(jié)點(diǎn)停止轉(zhuǎn)發(fā)。

本發(fā)明的有益效果：

1本發(fā)明解決了高速公路上無(wú)線傳輸距離組網(wǎng)，如果該網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，只需按照前面的編碼規(guī)則繼續(xù)編碼即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)需更改以前已有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置。方便靈活，并且理論上可以無(wú)線延伸。

2該組網(wǎng)方式無(wú)線發(fā)送次數(shù)少，所有的節(jié)點(diǎn)基本上全部處于接收狀態(tài)，所以該組網(wǎng)方式給整個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行功耗起到了整體降低功耗的作用。

3該組網(wǎng)方式發(fā)送報(bào)文字節(jié)數(shù)少，整個(gè)過(guò)程中只在傳輸一條報(bào)文，報(bào)文格式簡(jiǎn)單，收發(fā)靈活。

附圖說(shuō)明

圖1為節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳輸圖；

圖2為節(jié)點(diǎn)組成框圖；

圖3為主機(jī)模式、分機(jī)模式判斷邏輯；

圖4為節(jié)點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-4所示，

邏輯程序在中斷內(nèi)運(yùn)行，每個(gè)10ms進(jìn)一次主分機(jī)模式檢測(cè)邏輯，進(jìn)入邏輯后首先判斷計(jì)數(shù)器SetDelayTimer是否到達(dá)主分機(jī)模式判斷時(shí)間，

如果到達(dá)主分機(jī)模式判斷時(shí)間后，認(rèn)為本節(jié)點(diǎn)ID前面沒(méi)有比本節(jié)點(diǎn)ID小的節(jié)點(diǎn)，判斷本機(jī)為主分機(jī)模式模式，同時(shí)清SetDelayTimer＝0；置位轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)TransmitMode＝1；

如果未到達(dá)主分機(jī)模式判斷時(shí)間，判斷是否有接收到來(lái)自小于本機(jī)ID的無(wú)線信息，a、如果有則置位本機(jī)為分機(jī)模式，同時(shí)清SetDelayTimer＝0；判斷報(bào)文中的轉(zhuǎn)發(fā)ID是否和本機(jī)ID一致，一致則認(rèn)為本機(jī)為轉(zhuǎn)發(fā)通信節(jié)點(diǎn)，置位轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)TransmitMode＝1；如果不一致則退出本邏輯。b、如果沒(méi)有則直接退出本邏輯。

轉(zhuǎn)發(fā)邏輯，放置于主循環(huán)中，通過(guò)判斷TransmitMode是否等于1來(lái)判斷是否進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)模式

如果TransmitMode＝＝1則進(jìn)入循環(huán)模式，首先置下一轉(zhuǎn)發(fā)通信節(jié)點(diǎn)TransmitID＝X+N；置位發(fā)送后等待300ms，判斷是否能接收到由通信節(jié)點(diǎn)ID為T(mén)ransmitID的無(wú)線信號(hào)，

如果能接收無(wú)線信號(hào)，則表示TransmitID的通信節(jié)點(diǎn)已經(jīng)成功轉(zhuǎn)發(fā)，本次發(fā)送數(shù)據(jù)終止。

如果沒(méi)有接收到TransmitID的無(wú)線信號(hào)，則判斷TransmitID是否大于0，

如果TransmitID大于0，繼續(xù)再循環(huán)發(fā)送，

如果TransmitID小于等于0，則退出循環(huán)發(fā)送模式。

通信節(jié)點(diǎn)X實(shí)現(xiàn)廣播轉(zhuǎn)發(fā)后，處于廣播可達(dá)范圍內(nèi)所有通信節(jié)點(diǎn)都能接收到廣播命令，如果經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)試廣播N個(gè)通信節(jié)點(diǎn)范圍都能接收到無(wú)線信號(hào)，那么廣播報(bào)文中下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)ID設(shè)置為X+N，X---X+N中的通信節(jié)點(diǎn)接收到命令后，由于報(bào)文中的轉(zhuǎn)發(fā)通信節(jié)點(diǎn)為X+N，所有其他的通信節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，只有X+N通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。X+N通信節(jié)點(diǎn)接收到命令后，開(kāi)啟轉(zhuǎn)發(fā)模式，往下一個(gè)X+2N通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線距離的延伸。

如果此時(shí)X+N通信節(jié)點(diǎn)損壞，或者說(shuō)是到達(dá)鏈條的末尾段，通信節(jié)點(diǎn)X廣播發(fā)送后通知X+N通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，由于沒(méi)有X+N通信節(jié)點(diǎn)，所以通信節(jié)點(diǎn)X沒(méi)有收到X+N通信節(jié)點(diǎn)的命令，等待300ms后，重新往X+N-1通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送，如果此時(shí)接收到X+N-1通信節(jié)點(diǎn)的回復(fù)則通信節(jié)點(diǎn)X停止轉(zhuǎn)發(fā)，如果沒(méi)有接收到X+N-1的命令，則通信節(jié)點(diǎn)X重新往X+N-2通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送，以此類(lèi)推，直至接收到回復(fù)，或者到X+1通信節(jié)點(diǎn)也沒(méi)有回復(fù)時(shí)停止轉(zhuǎn)發(fā)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。