本發(fā)明涉及無線傳感網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域和射頻通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種基于433MHz和2.4GHz頻段的雙通道通信方法。

背景技術(shù)：

射頻通信技術(shù)在無線通信領(lǐng)域具有廣泛的、不可替代的作用，大多數(shù)射頻通信模塊具有至少兩個獨(dú)立的且頻率不同的射頻通信模塊，供客戶選擇使用。常用的兩種頻段是433MHz頻段和2.4GHz頻段，433MHz頻段具有信號強(qiáng)，傳輸距離長，繞射能力強(qiáng)，可用帶寬窄、傳輸速率低、產(chǎn)品體積大的特點(diǎn)；2.4GHz頻段的可用頻帶較寬，穿透能力強(qiáng)、傳輸速率高且產(chǎn)品體積小，但是其的傳輸距離較近、繞射能力也較弱。如何將利用這兩種頻段的特點(diǎn)將這兩種頻率合理利用起來，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供了一種基于433MHz和2.4GHz頻段的雙通道通信方法，提高了433MHz和2.4GHz頻段的利用率且能夠快速應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的干擾。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于433MHz和2.4GHz頻段的雙通道通信方法，包括射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)和多個射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，包括以下步驟：

步驟1，多個所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分別通過433MHz頻段向所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送先導(dǎo)數(shù)據(jù)；

步驟2，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)分析所述先導(dǎo)數(shù)據(jù)，并監(jiān)聽2.4GHz頻段內(nèi)通信信道的實(shí)時狀態(tài)，采用時域分片及優(yōu)先級分配算法，對多個所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信信道的分配和調(diào)度，并通過433MHz頻段將對應(yīng)通信信道參數(shù)告知各個射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；

步驟3，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)各自的通信信道參數(shù)在被分配的通信信道內(nèi)與所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)建立握手連接，并將待傳輸數(shù)據(jù)通過被分配的通信信道發(fā)送給所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)。

基于上述，所述先導(dǎo)數(shù)據(jù)包括待傳輸數(shù)據(jù)的長度和優(yōu)先級參數(shù)。

基于上述，所述通信信道參數(shù)包括傳送數(shù)據(jù)包的大小值、通信信道權(quán)限參數(shù)和預(yù)設(shè)通信密鑰。

基于上述，所述步驟2中時域分片及優(yōu)先級分配算法包括以下步驟：

步驟2.1，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)的長度和優(yōu)先級參數(shù)，根據(jù)所述待傳輸數(shù)據(jù)的長度和2.4GHz頻段的帶寬，計(jì)算所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳送數(shù)據(jù)包的大?。?/p>

步驟2.2，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)2.4G頻段內(nèi)信道的使用狀態(tài)分配通信信道，比較多個所述待傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級參數(shù)，再將所述通信信道的時域進(jìn)行分片后，按照優(yōu)先級的高低對多個所述待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行時域分片排隊(duì)，獲得所述通信信道權(quán)限參數(shù)；若多個所述待傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級相同，則輪流傳輸；若多個所述待傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級不同，則優(yōu)先級高的所述待傳輸數(shù)據(jù)在時域分片排隊(duì)中的數(shù)量高于優(yōu)先級低的所述待傳輸數(shù)據(jù)在時域分片排隊(duì)中的數(shù)量。

基于上述，所述步驟3的具體步驟包括：

步驟3.1，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收所述通信信道參數(shù)，并根據(jù)所述通信信道參數(shù)監(jiān)聽被分配的所述通信信道；

步驟3.2，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)在被分配的所述通信信道向所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出攜帶有通信密鑰的通信要求；

步驟3.3，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽到所述通信要求后驗(yàn)證所述通信要求攜帶的通信密鑰，若所述通信密鑰與所述預(yù)設(shè)通信密鑰一致，則根據(jù)所述傳送數(shù)據(jù)包的大小值將所述待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，并將分解后的所述傳送數(shù)據(jù)包通過被分配的所述通信信道發(fā)送給所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)；

當(dāng)所述待傳輸數(shù)據(jù)全部接收后，所述射頻無線通訊中心向所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送校驗(yàn)碼，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)核對所述校驗(yàn)碼，若正確，則向所述射頻無線通訊中心返回校驗(yàn)正確的信息，結(jié)束通訊。

基于上述，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)定時輪詢監(jiān)測2.4GHz頻段內(nèi)信道的實(shí)時狀態(tài)，更新內(nèi)部信道狀態(tài)記錄。

基于上述，通信過程中，當(dāng)所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽到被分配的所述通信信道內(nèi)有噪聲，或所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)連續(xù)3次向所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的通信要求均未得到反饋時，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)通過433MHz頻段與所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重新發(fā)起通訊，更換2.4GHz頻段其他空閑信道進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸，直至傳輸完成。

本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說，在需要進(jìn)行較大數(shù)據(jù)傳輸且通訊環(huán)境復(fù)雜的工作環(huán)境，使用本發(fā)明可以快速有效的靈活避開干擾源所處的頻段信道，智能自動的利用其他信道，進(jìn)行高速且費(fèi)用低廉的射頻數(shù)據(jù)通訊，大大降低建立無線傳感網(wǎng)絡(luò)的施工成本和維護(hù)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中基于433MHz和2.4GHz頻段的雙通道網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的流程圖。

圖中，1.RF射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1；2，5.433MHz射頻通訊模塊；3,6.2.4GHz射頻通訊模塊；4.RF射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，基于433MHz和2.4GHz頻段的雙通道網(wǎng)絡(luò)包括RF射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1和RF射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4，

所述RF射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1安裝在傳感網(wǎng)絡(luò)中心位置，能夠通過RF射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)出相關(guān)數(shù)據(jù)信息；

所述RF射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4安裝在傳感網(wǎng)絡(luò)各測試點(diǎn)位置，能夠?qū)h(huán)境信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息，并通過射頻通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1和所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4內(nèi)均設(shè)置有433MHz射頻通訊模塊（2,5）和2.4GHz射頻通訊模塊（3,6），所述433MHz射頻通訊模塊（2,5）和所述2.4GHz射頻通訊模塊（3,6）的天線接口之間的間隔大于5厘米。

具體的，所述433MHz射頻通訊模塊包（3,6）含射頻天線、信號處理模塊，用于進(jìn)行433M頻段的射頻數(shù)據(jù)傳輸；所述2.4GHz射頻通訊模塊（3,6）包含射頻天線、信號處理模塊，用于進(jìn)行2.4G頻段的射頻數(shù)據(jù)傳輸。

如圖2所示，一種基于433MHz和2.4GHz頻段的雙通道通信方法，包括射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1和多個射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4，包括以下步驟：

步驟1，多個所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4通過433MHz頻段向所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1發(fā)送先導(dǎo)數(shù)據(jù)，所述先導(dǎo)數(shù)據(jù)包括待傳輸數(shù)據(jù)的長度和優(yōu)先級參數(shù)；

步驟2，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1分析所述先導(dǎo)數(shù)據(jù)，并監(jiān)聽2.4GHz頻段內(nèi)通信信道的實(shí)時狀態(tài)，采用時域分片及優(yōu)先級分配算法，對多個所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行通信信道的分配和調(diào)度，并通過433MHz頻段將對應(yīng)通信信道參數(shù)告知各個射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4；所述通信信道參數(shù)包括傳送數(shù)據(jù)包的大小值、通信信道權(quán)限參數(shù)和預(yù)設(shè)通信密鑰；

步驟3，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4根據(jù)各自的通信信道參數(shù)在被分配的通信信道內(nèi)與所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1建立握手連接，并將待傳輸數(shù)據(jù)通過被分配的通信信道發(fā)送給所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1。

在整個通信過程中，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1定時輪詢監(jiān)測2.4GHz頻段內(nèi)信道的實(shí)時狀態(tài)，更新內(nèi)部信道狀態(tài)記錄。

具體的，所述步驟2中時域分片及優(yōu)先級分配算法包括以下步驟：

步驟2.1，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)的長度和優(yōu)先級參數(shù)，根據(jù)所述待傳輸數(shù)據(jù)的長度和2.4GHz頻段的帶寬，計(jì)算所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4的傳送數(shù)據(jù)包的大??；例如，一般設(shè)置單個數(shù)據(jù)包占用信道100ms，2.4GHz頻段的帶寬為2Mbps，則所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4的傳送數(shù)據(jù)包的大小為100ms*2000kb/1000ms=200kb；

步驟2.2，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1根據(jù)2.4G頻段內(nèi)信道的使用狀態(tài)分配通信信道，比較多個所述待傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級參數(shù)，再將所述通信信道的時域進(jìn)行分片后，按照優(yōu)先級的高低對多個所述待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行時域分片排隊(duì)，獲得所述通信信道權(quán)限參數(shù)；若多個所述待傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級相同，則輪流傳輸；若多個所述待傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級不同，則優(yōu)先級高的所述待傳輸數(shù)據(jù)在時域分片排隊(duì)中的數(shù)量高于優(yōu)先級低的所述待傳輸數(shù)據(jù)在時域分片排隊(duì)中的數(shù)量；如一個隊(duì)列里，有4個優(yōu)先級1的數(shù)據(jù)包，3個優(yōu)先級2的數(shù)據(jù)包，2個優(yōu)先級3的數(shù)據(jù)包，1個優(yōu)先級4的數(shù)據(jù)包，則根據(jù)優(yōu)先級依次擠占時域分片排隊(duì)中的位置；同時在進(jìn)行時域分片排隊(duì)中的過程中，每個數(shù)據(jù)包自身的優(yōu)先級會逐次提高，以防止出現(xiàn)低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)無法發(fā)出的情況。

所述步驟3的具體步驟包括：

步驟3.1，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4接收所述通信信道參數(shù)，并根據(jù)所述通信信道參數(shù)監(jiān)聽被分配的所述通信信道；

步驟3.2，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1在被分配的所述通信信道向所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4發(fā)出攜帶有通信密鑰的通信要求；

步驟3.3，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4監(jiān)聽到所述通信要求后驗(yàn)證所述通信要求攜帶的通信密鑰，若所述通信密鑰與所述預(yù)設(shè)通信密鑰一致，則根據(jù)所述傳送數(shù)據(jù)包的大小值將所述待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，并將分解后的所述傳送數(shù)據(jù)包通過被分配的所述通信信道發(fā)送給所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1；

步驟3.4，當(dāng)所述待傳輸數(shù)據(jù)全部接收后，所述射頻無線通訊中心1向所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4發(fā)送校驗(yàn)碼，所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4核對所述校驗(yàn)碼，若正確，則向所述射頻無線通訊中心1返回校驗(yàn)正確的信息，至此所述射頻無線通訊中心1和所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4的本次通訊結(jié)束。

需要注意的是，通信過程中，當(dāng)所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1監(jiān)聽到被分配的所述通信信道內(nèi)有噪聲，或所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1連續(xù)3次向所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4發(fā)出的通信要求均未得到反饋時，所述射頻無線通訊中心節(jié)點(diǎn)1通過433MHz頻段與所述射頻無線通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4重新發(fā)起通訊，更換2.4GHz頻段其他空閑信道進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸，直至傳輸完成。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。