一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备的制作方法

本发明涉及通信，更具体的说是涉及一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备。

背景技术：

1、随着物联网(iot)、智慧城市等新兴技术的发展，对于自组网的需求日益增长。现有技术中，虽然已有不少针对自组网的研究，但在集群动态重组方面还存在诸多不足，尤其是在宽窄带融合通信领域。

2、因此，如何提供一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，该设备适用于应急通信、野外作业、智能交通等多种应用场景。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，包括：

4、动态重组算法模块，用于实时监测网络状态，并根据网络状态实时调整设备在网络中的角色；

5、宽带通信模块，用于支持宽带通信模式，实现高速数据传输；

6、窄带通信模块，用于支持窄带通信模式，实现低功耗远程通信；

7、多模天线系统，用于根据设备在网络中的角色自动切换宽带通信模式或窄带通信模式；

8、中央处理模块，用于处理宽带通信数据和窄带通信数据，协调不同模块的工作，并执行网络管理任务；

9、存储模块，用于存储操作系统、应用程序以及动态重组算法。

10、优选的，所述动态重组算法模块包括：

11、实时监测子模块，用于连续监测网络状态，包括节点间的距离、信噪比、链路质量和节点健康状况；

12、决策子模块，用于根据所述实时监测子模块提供的网络状态信息，计算最优的节点配置方案；

13、通知子模块，用于向网络中的其他节点广播节点配置方案更新信息。

14、优选的，所述多模天线系统包括：

15、控制与协调子模块，用于接收并根据设备在网络中的角色控制与协调自动切换宽带通信模式或窄带通信模式；

16、天线阵列子模块：用于根据选择的通信模式的需求形成特定方向的波束；

17、频率选择子模块：用于根据选择的通信模式选择合适的频段进行通信；

18、自适应调谐子模块：根据通信模式的要求，调整天线参数以优化通信效果；

19、波束成形子模块：根据通信模式的要求，通过相位控制实现波束成形；

20、mimo子模块：根据通信模式的要求，调整多天线之间的协调工作，实现空间复用和分集；

21、环境感知子模块：收集影响天线性能的环境参数，为自适应调谐提供数据支持。

22、优选的，还包括：

23、分布式数据库组件，用于确保在多个设备之间同步网络配置信息及数据状态；

24、自愈合机制，用于在所述实时监测子模块检测到网络节点失效或其他异常情况时，自动重新配置网络拓扑结构。

25、优选的，还包括：

26、安全模块，用于加密通信数据，确保通信安全；

27、能源管理系统，用于优化设备能耗，延长设备在无电源补给情况下的工作时间。

28、优选的，所述宽带通信模块包括：

29、高速数据传输子模块：用于实现高速数据的发送和接收；

30、高速数据编解码子模块：用于对传输的高速数据进行编码和解码；

31、资源管理子模块：用于管理宽带通信资源，包括带宽分配和功率控制。

32、优选的，所述窄带通信模块包括：

33、低功耗数据传输子模块：用于实现低功耗数据的发送和接收；

34、低功耗数据编解码子模块：用于对传输的低功耗数据进行编码和解码；

35、能耗管理子模块：用于管理窄带通信能耗，通过休眠模式或低功耗传输方式延长设备的工作时间。

36、优选的，支持多跳路由机制，使得数据能够在多个节点之间自动选择最佳传输路径。

37、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，具有以下优点：

38、1)高度灵活性与自适应性：

39、动态角色调整：通过实时监测子模块和决策子模块的配合，设备能够根据网络状态信息实时调整在网络中的角色，从而优化网络性能。

40、自动切换通信模式：多模天线系统能够根据设备在网络中的角色自动切换宽带或窄带通信模式，提高了设备的适应性和灵活性。

41、2)高效的数据传输能力：

42、宽带通信模块：支持高速数据传输，适用于大数据量传输需求。

43、窄带通信模块：支持低功耗远程通信，适用于传感器数据采集、远程监控等低功耗应用场景。

44、mimo技术：通过多天线同时传输，实现空间复用和分集，提高数据传输速率和可靠性。

45、3)智能网络管理和优化：

46、分布式数据库组件：确保在多个设备之间同步网络配置信息及数据状态，增强了网络的协调性和一致性。

47、自愈合机制：在网络检测到节点失效或其他异常情况时，能够自动重新配置网络拓扑结构，提高了网络的鲁棒性和可用性。

48、波束成形技术：通过相位控制实现波束成形，集中能量在特定方向上，提高通信质量和传输距离。

49、自适应调谐：根据环境变化自动调整天线参数，优化通信效果。

50、4)增强的安全性和能耗管理：

51、安全模块：加密通信数据，确保通信安全，防止数据泄露和篡改。

52、能源管理系统：优化设备能耗，延长设备在无电源补给情况下的工作时间，适用于野外作业和应急通信等场景。

53、5)多跳路由机制：

54、数据路由优化：支持多跳路由机制，使得数据能够在多个节点之间自动选择最佳传输路径，提高了数据传输的效率和可靠性。

55、6)全面的环境适应性：

56、环境感知子模块：收集影响天线性能的环境参数，为自适应调谐提供数据支持，增强了设备在不同环境下的适应能力。

57、通过这些优点，本发明能够提供一个高度灵活、智能、安全且可靠的自组网设备，适用于多种复杂环境下的通信需求，特别是在应急通信、军事演习、野外科研等需要高度可靠性和自适应能力的应用场景中表现出色。

技术特征：

1.一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，所述动态重组算法模块包括：

3.根据权利要求2所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，所述多模天线系统包括：

4.根据权利要求2或3所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，所述宽带通信模块包括：

7.根据权利要求5所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，所述窄带通信模块包括：

8.根据权利要求1所述的一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，其特征在于，支持多跳路由机制，使得数据能够在多个节点之间自动选择最佳传输路径。

技术总结本发明公开了一种支持集群动态重组的宽窄融合自组网设备，包括：动态重组算法模块，用于实时监测网络状态，并根据网络状态实时调整设备在网络中的角色；宽带通信模块，用于支持宽带通信模式，实现高速数据传输；窄带通信模块，用于支持窄带通信模式，实现低功耗远程通信；多模天线系统，用于根据设备在网络中的角色自动切换宽带通信模式或窄带通信模式；中央处理模块，用于处理宽带通信数据和窄带通信数据，协调不同模块的工作，并执行网络管理任务；存储模块，用于存储操作系统、应用程序以及动态重组算法，该设备适用于应急通信、野外作业、智能交通等多种应用场景。技术研发人员：薛开安受保护的技术使用者：北京凯丰源信息技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2