一种节点入网方法及系统

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种节点入网方法及系统。

树状拓扑是有中心固定架设自组网中常用的拓扑，树状拓扑由于其存在明确的父子节点关系，路由维护只需要极少的代价，在物联网中被广泛应用。

一般在基于树状拓扑进行建网(比如，P-IoT(专网物联网，ProfessionalInternet of Things)制式的树状拓扑自组网建网)时，可能出现某待入网节点的所有邻节点都无地址空间的情况，进而导致该节点无法入网成为孤立节点，但此时整个网络的地址空间尚有空余，因此如何保证孤立节点可成功入网成为亟待解决的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种节点入网方法及系统，技术方案如下：

本申请一方面提供一种节点入网方法，基于预先构建的专网物联网，所述专网物联网为对节点按照树状拓扑进行分布的树状网络，该方法包括：

待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述待入网节点为未加入所述专网物联网的节点，所述目标节点为所述树状网络中已入网的节点，且所述目标节点处于所述待入网节点的信号覆盖范围内；

所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址；

所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址；

所述待入网节点基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

可选的，所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，包括：

若所述目标节点为协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，

在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，所述目标子网络为除由所述协调器节点管理且响应所述入网申请请求的当前子网络之外，由所述协调器节点管理的其它子网络，或由其它协调器节点管理的子网络，且所述目标子网络的覆盖区需与所述当前子网络的覆盖区无重叠且地址无复用；

若所述目标节点为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，逐层向上层节点发送扩展地址申请请求，若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址；否则继续向上层节点发送扩展地址申请请求直至协调器节点，由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

可选的，若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址后，还包括：

所述任一上层节点逐层向其上层节点反馈通知消息，直至反馈至协调器节点，以通知所述协调器节点已将扩展地址分配给了所述目标节点。

可选的，由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址，包括：

在所述协调器节点具有空闲地址的情况下，所述协调器节点响应所述扩展地址申请请求，基于所述协调器节点的空闲地址逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址；

在所述协调器节点不具有空闲地址的情况下，若确定出与所述协调器节点管理的子网络的覆盖区无重叠且地址无复用的目标子网络中存在空闲地址，所述协调器节点响应所述扩展地址申请请求，向所述目标子网络发送所述扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，并逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

可选的，所述方法还包括：

在所述协调器节点不具有空闲地址的情况下，若确定出所述目标子网络中不存在空闲地址或不存在所述目标子网络，所述协调器节点拒绝所述扩展地址申请请求。

可选的，所述方法还包括：

在所述目标节点有剩余空闲地址的情况下，则所述目标节点基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点分配第二目标地址；

所述待入网节点基于所述第二目标地址加入所述专网物联网。

可选的，若所述目标节点为非协调器节点，在所述目标节点基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点分配第二目标地址之后，还包括：

所述目标节点逐层向上层节点反馈通知消息，直至反馈至协调器节点，以通知所述协调器节点已将所述第二目标地址分配给了所述待入网节点。

可选的，所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址，包括：

所述目标节点基于所述扩展地址，确定所述待入网节点可使用的扩展地址；

所述目标节点从所述待入网节点可使用的扩展地址中选择一个分配给待入网节点。

可选的，所述待入网节点基于所述第一目标地址加入所述专网物联网之后，还包括：

所述目标节点在有剩余空闲地址的情况下，广播第一消息，所述第一消息包含所述目标节点的剩余空闲地址；

所述待入网节点接收所述第一消息，在确定所述第一消息中所述目标节点的剩余空闲地址中有所述目标节点的固有剩余空闲地址的情况下，向所述目标节点发送重新入网申请请求，将所述第一目标地址交还给所述目标节点；

所述目标节点响应所述重新入网申请请求，基于所述目标节点的固有剩余空闲地址中其中一个地址，为所述待入网节点分配第三目标地址；

所述待入网节点基于所述第三目标地址重新加入所述专网物联网。

可选的，所述方法还包括：

所述协调器节点从未分配的信标时间中选择与所述第一目标地址的地址相对偏移量对应的信标时间，将选择出的信标时间分配给所述待入网节点。

本申请另一方面提供一种节点入网系统，包括：待入网节点和已入网节点，所述已入网节点为专网物联网中已入网的节点，所述待入网节点为未加入所述专网物联网的节点，所述专网物联网为对节点按照树状拓扑进行分布的树状网络；

所述待入网节点，用于向目标节点发送入网申请请求，所述目标节点为所述已入网节点中其中一个，且所述目标节点处于所述待入网节点的信号覆盖范围内；

所述目标节点，用于响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址；以及，

基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址；

所述待入网节点，还用于基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

本申请第三方面提供一种节点设备，包括存储器和处理器：

所述存储器用于存储程序指令；

所述处理器用于根据所述存储器存储的程序执行上述任意一项所述的节点入网方法。

本申请第四方面提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的节点入网方法。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请中，待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，实现对目标节点的地址的扩展，保证目标节点可以基于扩展地址，为待入网节点分配第一目标地址，使待入网节点可以基于第一目标地址加入专网物联网，保证待入网节点入网的可靠性。

并且，无需扩大网络参数，以及无需对已入网节点进行地址迁移，以及不影响已入网节点的寻址关系，并可以节约地址空间，缩短Beacon周期。

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种节点入网方法实施例1的流程图；

图2是本申请提供的一种节点入网方法的一种实施场景示意图；

图3是本申请提供的一种子网关系示意图；

图4是本申请提供的一种超帧的结构示意图；

图5是本申请提供的一种Beacon帧偏移对应关系的示意图；

图6是本申请提供的一种扩展超帧的时间示意图；

图7是本申请提供的一种节点入网方法实施例2的流程图；

图8是本申请提供的一种节点入网方法的另一种实施场景示意图；

图9是本申请提供的一种节点入网方法的再一种实施场景示意图；

图10是本申请提供的一种节点入网方法的再一种实施场景示意图；

图11是本申请提供的一种节点入网方法的再一种实施场景示意图；

图12是本申请提供的一种节点入网方法实施例3的流程图；

图13是本申请提供的一种节点入网方法的再一种实施场景示意图；

图14是本申请提供的一种节点入网方法的再一种实施场景示意图；

图15是本申请提供的一种节点入网方法的再一种实施场景示意图；

图16是本申请提供的一种节点入网方法实施例4的流程图；

图17是本申请提供的一种节点入网系统的结构示意图。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

接下来对本申请提供的节点入网方法进行介绍，该节点入网方法基于预先构建的专网物联网，所述专网物联网为将节点按照树状拓扑进行分布的树状网络，如图1所示，为本申请提供的一种节点入网方法实施例1的流程图，可以包括以下步骤：

步骤S11、待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述待入网节点为未加入所述专网物联网的节点，所述目标节点为所述树状网络中已入网的节点，且所述目标节点处于所述待入网节点的信号覆盖范围内。

步骤S12、所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址。

所述目标节点无剩余空闲地址，可以包括但不局限于：所述目标节点无剩余空闲的固有地址(即，按正常的树状拓扑方式分配到的地址)或无剩余空闲的扩展地址。

在专网物联网中的任意一个子网络中，可以包括一个协调器节点和多个非协调器节点，协调器节点可以管理至少一个子网络，以及可以与其它协调器节点管理的子网络进行交互；相应地，子网络中除协调器节点之外的节点可以理解为非协调器节点。

对应子网络中包括一个协调器节点和多个非协调器节点的实施方式，本步骤可以包括但不局限于：

S121、若所述目标节点为协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址。

向目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，可以包括：向目标子网络发送扩展地址申请请求，以使得目标子网络在具有空闲地址的情况下，响应扩展地址申请请求，基于空闲地址为目标节点分配扩展地址，以使得目标节点获取借用的扩展地址。

所述目标子网络可以为除由所述协调器节点管理且响应所述入网申请请求的当前子网络之外，由所述协调器节点管理的其它子网络。例如，由所述协调器节点管理的子网络包括子网络NET11、NET22和NET33，响应所述入网申请请求的子网络若为子网络NET11，则目标子网络为NET22和NET33。

当然，目标子网络也可以为：由其它协调器节点管理的子网络。

所述目标子网络的覆盖区需与由所述协调器节点管理且响应所述入网申请请求的当前子网络的覆盖区无重叠且地址无复用，例如，若所述协调器节点管理的子网络为子网NET1，子网NET1的地址空间为0～111，子网NET2的地址空间为112～223，其它协调器节点管理的子网NET3的地址空间为224～335，如图3所示，子网NET3与子网NET1的覆盖区无重叠且地址无复用，所述协调器节点向子网NET3发送扩展地址申请请求。

例如，如图2所示，若目标节点为地址为A＝0的协调器节点，协调器节点无固有空闲地址，协调器节点可以向目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取从目标子网络借用的扩展地址A’＝224。

S122、所述目标节点若为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址。

可以理解的是，上层节点为目标节点所属子网络的树状拓扑结构中位于所述目标节点上层的节点。

步骤S13、所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址。

本步骤，可以包括但不局限于：

S131、所述目标节点基于所述扩展地址，确定所述待入网节点可使用的扩展地址。

步骤S131可以包括但不局限于：

S1311、基于公式一计算待入网节点可使用的扩展地址，其中表示目标节点的扩展地址，Cskip(d-1)为地址偏移量，n＝{1,2，…，Nm}，Nm为目标节点可以接受的子节点的最大个数，d表示网络深度，An(d)表示待入网节点可使用的扩展地址。

Cskip(d-1)为地址偏移量，计算公式如下：

Nm为已入网节点可以接受的子节点的最大个数，Lm为网络最大深度。现举例对Cskip(d)进行说明，例如，以Lm＝4，Nm＝3为例，网络深度d与Cskip(d)的对应关系如表1所示。

表1

网络深度d C_skip(d) 0 40 1 13 2 4 3 1

S132、所述目标节点从所述待入网节点可使用的扩展地址中选择一个分配给待入网节点。

在本实施例中，以图2为例，对步骤S131-S132进行说明，例如，在目标节点的扩展地址为A’＝224的情况下，基于公式一，可以确定待入网节点可使用的扩展地址可以包括：A’＝225、A’＝265和A’＝305，例如，可以从A’＝225、A’＝265和A’＝305选择A’＝225分配给待入网节点。

需要说明的是，图2仅为其中一种示例，其并不作为对步骤S12和S13的限制。

当然，所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址，也可以包括但不局限于：

S133、所述目标节点将所述扩展地址作为第一目标地址，分配给所述待入网节点。

本实施例中，树状网络中各个节点均可以发送信标帧Beacon，当节点仅具有固有地址时，超帧中的Beacon帧应携带本节点的固有地址(即，按正常的树状拓扑方式分配到的地址)；当节点仅具有扩展地址时，超帧中的Beacon帧应携带本节点的扩展地址；当节点同时具有固有地址和扩展地址时，超帧中的Beacon帧应同时携带本节点的固有地址和扩展地址。

具体地，目标节点可以发送信标帧Beacon，待入网节点接收到目标节点广播的信标帧Beacon后，向目标节点申请第一目标地址，相应地，目标节点为待入网节点分配第一目标地址。

其中，超帧的结构可以参见图4，如图4所示，BI(Beacon Interval，信标间隔)时间间隔内，只有Superframe(即，超帧)的时间内节点是活动的，其他时间休眠，此设计是为了满足长时间休眠的物联网终端省电场景使用。对于每个节点来说，Beacon每隔BI时间发送一次，时长可变，可配置。

信标间隔(BI，Beacon Interval)：

BI＝aSuperframeDuration*2macBeaconOrder

其中，0≤macBeaconOrder≤15，可根据长休眠的具体时间进行配置。

超帧持续时间(SD，Superframe Duration)：

aSuperframeDuration＝aMultiframeDuration*2macMultiframeOrder

其中，0≤macBeaconOrder≤15

当macMultiframeOrder＝4时，每个超帧包含16个复帧

复帧持续时间(MD，Multiframe Duration)：

aMultiframeDuration＝aSlotDuration*2macSlotOrder

其中，macSlotOrder＝4，每个复帧包含16个时隙

当时隙持续时间(常量)：aSlotDuration＝6ms时

一个超帧的时隙数(常量)：aNumMultiframeSlots＝16

如图5所示，超帧中的Beacon帧的偏移量＝地址相对偏移量＝复帧编号。

基于超帧中的Beacon帧的偏移量与地址相对偏移量的对应关系，所述协调器节点从未分配的信标时间中选择与所述第一目标地址的地址相对偏移量对应的信标时间，将选择出的信标时间分配给所述第一节点。

可以理解的是，未分配的信标时间为超帧中未分配的信标时间。

若扩展地址来自目标子网络，则需要对超帧进行扩展，如图6所示，扩展超帧(即，Extend Superframe)中Beacon帧的时间会占用原休眠时间。扩展超帧中Beacon帧的偏移量＝地址相对偏移量＝复帧编号。当节点仅具有扩展地址时，扩展超帧中的Beacon帧应携带本节点的扩展地址；当节点同时具有固有地址和扩展地址时，扩展超帧中的Beacon帧应同时携带本节点的固有地址和扩展地址。

步骤S14、所述待入网节点基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

在本实施例中，待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，实现对目标节点的地址的扩展，保证目标节点可以基于扩展地址，为待入网节点分配第一目标地址，使待入网节点可以基于第一目标地址加入专网物联网，保证待入网节点入网的可靠性。

并且，无需扩大网络参数，以及无需对已入网节点进行地址迁移，以及不影响已入网节点的寻址关系，并可以节约地址空间，缩短Beacon周期。

作为本申请另一可选实施例，参照图7，为本申请实施例2提供的一种节点入网方法的流程示意图，本实施例主要是对上述实施例1描述的节点入网方法的细化方案，如图7所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S21、待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述待入网节点为未加入所述专网物联网的节点，所述目标节点为所述树状网络中已入网的节点，且所述目标节点处于所述待入网节点的信号覆盖范围内。

步骤S22、若所述目标节点为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，逐层向上层节点发送扩展地址申请请求，若任一上层节点不存在剩余空闲地址，继续向上层节点发送扩展地址申请请求直至协调器节点，由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

在本实施例中，任一上层节点为目标节点所属子网络中目标节点的上层节点，但是，并非为协调器节点。

若任一上层节点不存在剩余空闲地址，继续向上层节点发送扩展地址申请请求直至协调器节点，由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址，可以包括但不局限于：

S221、在所述协调器节点具有空闲地址的情况下，所述协调器节点响应所述扩展地址申请请求，基于所述协调器节点的空闲地址逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

基于所述协调器节点的空闲地址逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址，可以理解为：

基于所述协调器节点的空闲地址为所述协调器节点的子节点分配扩展地址，所述协调器节点的子节点及其任一下层节点基于各自父节点分配的扩展地址，为其子节点分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

所述协调器节点具有空闲地址，可以包括但不局限于：所述协调器节点具有空闲的固有地址或具有空闲的扩展地址。其中，具有空闲的扩展地址可以来自于目标子网络。

例如，如图8所示，待入网节点为N1向目标节点发送入网申请请求，目标节点在无剩余空闲的固有地址的情况下，向其上层节点发送扩展地址申请请求，其上层节点(即，固有地址为A＝41的节点)在无剩余空闲的固有地址的情况下，向其上层节点(即，固有地址为A＝0的协调器节点)发送扩展地址申请请求，协调器节点基于其剩余的固有地址A＝81向固有地址为A＝41的节点分配扩展地址，使得固有地址为A＝41的节点获得扩展地址A’＝81，该节点基于扩展地址A’＝81，可以确定目标节点可使用的扩展地址包括：A’＝82、A’＝95和A’＝108，该节点从A’＝82、A’＝95和A’＝108选择A’＝82分配给目标节点，目标节点基于扩展地址A’＝82，可以确定待入网节点N1可使用的扩展地址包括：A’＝83、A’＝87和A’＝91，目标节点可以但不局限于选择A’＝83分配给待入网节点N1。

步骤S23、若所述目标节点为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，逐层向上层节点发送扩展地址申请请求，若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址。

任一上层节点存在剩余空闲地址，可以包括但不局限于：任一上层节点存在剩余空闲的固有地址或剩余空闲的扩展地址。

专网物联网中每个已入网节点向下分配扩展地址的方式相同，即，每个已入网节点可以基于剩余空闲地址，为其子节点分配扩展地址。具体地，所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址，可以理解为：

所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址，为其子节点分配扩展地址，其子节点及其子节点的任一下层节点基于各自父节点分配的扩展地址，为其子节点分配扩展地址。

需要说明的是，在子网络中，协调器节点和非协调器节点的剩余空闲地址有所不同，具体地，协调器节点的剩余空闲地址可以为：协调器节点的剩余空闲固有地址或由目标子网络分配的扩展地址；非协调器节点的剩余空闲地址可以为：非协调器节点的剩余空闲固有地址或其父节点分配的扩展地址。对应任一上层节点为非协调器节点的实施方式，任一上层节点所基于的剩余空闲的扩展地址为其父节点分配的扩展地址。

所述任一上层节点为其子节点分配扩展地址的具体实施方式，或其子节点及任一下层节点为其子节点分配扩展地址的具体实施方式可以参见实施例1中步骤S13的相关介绍，在此不再赘述。

本实施例中，若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址后，还可以执行以下步骤：

所述任一上层节点逐层向其上层节点反馈通知消息，直至反馈至协调器节点，以通知所述协调器节点已将扩展地址分配给了所述目标节点。

例如，如图9所示，待入网节点为N3，N3向目标节点(即，固有地址A＝55的节点)发送入网申请请求，目标节点在无剩余空闲的固有地址的情况下，向其上层节点发送扩展地址申请请求，其上层节点(即，固有地址为A＝41，扩展地址为A’＝81的节点)在之前作为目标节点，已向节点N2分配了扩展地址A’＝95的基础上，还存在剩余空闲的扩展地址A’＝82和A’＝108，其上层节点可以将剩余空闲的扩展地址A’＝82分配给目标节点，目标节点可以基于扩展地址A’＝82，确定待入网节点N3可使用的扩展地址包括：A’＝83、A’＝87和A’＝91，目标节点可以但不局限于从A’＝83、A’＝87和A’＝91选择A’＝83分配给待入网节点N3。

其中，扩展地址A’＝81为在目标节点的上层节点无剩余空闲的固有地址的情况下，由地址为A＝0的协调器节点分配给目标节点的上层节点的扩展地址。

S232、在所述协调器节点不具有空闲地址的情况下，若确定出与所述协调器节点管理的子网络的覆盖区无重叠且地址无复用的目标子网络中存在空闲地址，所述协调器节点响应所述扩展地址申请请求，向所述目标子网络发送所述扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，并逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

本实施例中，基于从目标子网络借用的扩展地址逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。其中，逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址的实施方式与步骤S231中逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址的实施方式相同，在此不再赘述。

例如，如图10所示，待入网节点为N4，N4向目标节点(即，固有地址A＝55的节点)发送入网申请请求，目标节点在无剩余空闲的固有地址的情况下，向其上层节点(即，固有地址A＝41的节点)发送扩展地址申请请求，其上层节点在无剩余空闲的固有地址的情况下，向其上层节点(即，固有地址为A＝0的协调器节点)发送扩展地址申请请求；

在协调器节点不具有空闲地址的情况下，可以借用目标子网络的扩展地址A’＝224，协调器节点基于扩展地址A’＝224，确定协调器节点的子节点可使用的扩展地址包括：A’＝225、A’＝265和A’＝305，协调器节点可以选择A’＝225分配给其子节点；

其子节点基于扩展地址A’＝225，确定目标节点可使用的扩展地址包括：A’＝226、A’＝239和A’＝252，协调器节点的子节点可以选择A’＝226分配给目标节点；

目标节点基于扩展地址A’＝226确定待入网节点N4可使用的扩展地址包括：A’＝227、A’＝231和A’＝235，目标节点可以但不局限于选择A’＝227分配给待入网节点N4。

步骤S22-S23为实施例1中步骤S122的一种具体实施方式。

需要说明的是，图8、9或10仅为其中一种示例，其并不作为对步骤S22和S23的限制。

当然，若任一上层节点不存在剩余空闲地址，继续向上层节点发送扩展地址申请请求直至协调器节点，也可能存在协调器节点不具有空闲地址的情况，在所述协调器节点不具有空闲地址的情况下，若确定出与所述协调器节点管理的子网络的覆盖区无重叠且地址无复用的目标子网络中不存在空闲地址或不存在与所述协调器节点管理的子网络的覆盖区无重叠且地址无复用的目标子网络，所述协调器节点可以拒绝所述扩展地址申请请求。

步骤S24、所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址。

步骤S25、所述待入网节点基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

步骤S24-S25的详细过程可以参见实施例1中步骤S13-S14的相关介绍，在此不再赘述。

当然，步骤S22-S23仅为实施例1中步骤S122的其中一种实施方式，其并不作为对步骤S122的限制，例如，步骤S122的另外一种实施方式，可以包括：

S26、若所述目标节点为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，逐层向上层节点发送扩展地址申请请求，若所述目标节点的上层节点为协调器节点，则由协调器节点响应所述扩展地址申请请求，向目标节点分配扩展地址。

例如，如图11所示，待入网节点为N5，N5向目标节点(即，固有地址A＝41的节点)发送入网申请请求，目标节点在无剩余空闲的固有地址的情况下，向其上层节点(即，固有地址为A＝0的协调器节点)发送扩展地址申请请求，协调器节点在具有空闲的固有地址A＝81的情况下，基于A＝81向目标节点分配扩展地址A’＝81；

目标节点基于扩展地址A’＝81，确定待入网节点N5可使用的扩展地址包括：A’＝82、A’＝95和A’＝108，目标节点可以但不局限于选择扩展地址A’＝82分配给待入网节点N5。

步骤S26中由协调器节点响应所述扩展地址申请请求，向目标节点分配扩展地址的详细过程可以参见S231和S232的相关介绍，在此不再赘述。

需要说明的是，图11仅为其中一种示例，其并不作为对步骤S26的限制。

在本实施例中，待入网节点向目标节点发送入网申请请求，若所述目标节点为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，逐层向上层节点发送扩展地址申请请求，若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址，否则继续向上层节点发送扩展地址申请请求直至协调器节点，由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址，实现对目标节点的地址的扩展，保证目标节点可以基于扩展地址，为待入网节点分配第一目标地址，使待入网节点可以基于第一目标地址加入专网物联网，保证待入网节点入网的可靠性。

并且，无需扩大网络参数，以及无需对已入网节点进行地址迁移，以及不影响已入网节点的寻址关系，并可以节约地址空间，缩短Beacon周期。

作为本申请另一可选实施例，参照图12，为本申请实施例3提供的一种节点入网方法的流程示意图，本实施例主要是对上述实施例1描述的节点入网方法的扩展方案，如图12所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S31、待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述待入网节点为未加入所述专网物联网的节点，所述目标节点为所述树状网络中已入网的节点，且所述目标节点处于所述待入网节点的信号覆盖范围内。

步骤S32、所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址。

步骤S33、所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址。

步骤S34、所述待入网节点基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

步骤S31-S34的详细过程可以参见实施例1或2中相关步骤的介绍，在此不再赘述。

步骤S35、在所述目标节点有剩余空闲地址的情况下，则所述目标节点基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点分配第二目标地址。

目标节点可以包括协调器节点或非协调器节点。

本步骤可以包括但不局限于：

S351、在所述目标节点有剩余空闲的固有地址的情况下，则所述目标节点基于所述剩余空闲的固有地址，为所述待入网节点分配第二目标地址。

例如，若目标节点为协调器节点，如图13所示，待入网节点N6向目标节点(即，固有地址为A＝0的协调器节点)发送入网申请请求，目标节点在存在剩余空闲的固有地址A＝81的情况下，目标节点基于固有地址A＝81向待入网节点分配第二目标地址，使得待入网节点获得第二目标地址A＝81。

当然，本步骤也可以包括但不局限于：

S352、在所述目标节点有剩余空闲的扩展地址的情况下，则所述目标节点基于所述剩余空闲的扩展地址，为所述待入网节点分配第二目标地址。

例如，若目标节点为非协调器节点，如图14所示，待入网节点为N8，N8向目标节点(即，固有地址为A＝41，扩展地址为A’＝81的节点)发送入网申请请求，目标节点在基于扩展地址A’＝81的基础上，已向节点N7分配了扩展地址A’＝82，还有剩余空闲的扩展地址A’＝95和A’＝108，目标节点可以选择但不局限于A’＝95分配给待入网节点N8。

其中，扩展地址A’＝81为在目标节点无剩余空闲的固有地址的情况下，由地址为A＝0的协调器节点分配给目标节点的扩展地址。

或者，若目标节点为非协调器节点，如图15所示，待入网节点为N10，N10向目标节点(即，固有地址为A＝55，扩展地址为A’＝82的节点)发送入网申请请求，目标节点在基于扩展地址A’＝82的基础上，已向节点N9分配了扩展地址A’＝83，还有剩余空闲的扩展地址A’＝87和A’＝91，目标节点可以选择但不局限于A’＝87分配给待入网节点N10。

本实施例中，若所述目标节点为非协调器节点，在所述目标节点基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点分配第二目标地址之后，还可以执行以下步骤：

所述目标节点逐层向上层节点反馈通知消息，直至反馈至协调器节点，以通知所述协调器节点已将所述第二目标地址分配给了所述待入网节点。

需要说明的是，无论剩余空闲地址为剩余空闲的固有地址还是剩余空闲的扩展地址，采用的是相同的分配方式为所述待入网节点分配第二目标地址，具体详见公式一，在此不再赘述。

需要说明的是，图13、14或15仅为其中一种示例，其并不作为对步骤S35的限制。

步骤S36、所述待入网节点基于所述第二目标地址加入所述专网物联网。

本实施例中，待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，实现对目标节点的地址的扩展，保证目标节点可以基于扩展地址，为待入网节点分配第一目标地址，使待入网节点可以基于第一目标地址加入专网物联网，保证待入网节点入网的可靠性。

并且，无需扩大网络参数，以及无需对已入网节点进行地址迁移，以及不影响已入网节点的寻址关系，并可以节约地址空间，缩短Beacon周期。

以及，在所述目标节点有剩余空闲地址的情况下，则所述目标节点基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点分配第二目标地址，所述待入网节点基于所述第二目标地址加入所述专网物联网。

作为本申请另一可选实施例，参照图16，为本申请实施例4提供的一种节点入网方法的流程示意图，本实施例主要是对上述实施例1描述的节点入网方法的扩展方案，如图16所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S41、待入网节点向目标节点发送入网申请请求，所述待入网节点为未加入所述专网物联网的节点，所述目标节点为所述树状网络中已入网的节点，且所述目标节点处于所述待入网节点的信号覆盖范围内。

步骤S42、所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址。

步骤S43、所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点分配第一目标地址。

步骤S44、所述待入网节点基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

步骤S41-S44的详细过程可以参见实施例1中步骤S11-S14的相关介绍，在此不再赘述。

步骤S45、所述目标节点在有剩余空闲地址的情况下，广播第一消息，所述第一消息包含所述目标节点的剩余空闲地址。

剩余空闲地址可以包括：剩余空闲的固有地址和/或剩余空闲的扩展地址。

步骤S46、所述待入网节点接收所述第一消息，在确定所述第一消息中所述目标节点的剩余空闲地址中有所述目标节点的固有剩余空闲地址的情况下，向所述目标节点发送重新入网申请请求，将所述第一目标地址交还给所述目标节点。

步骤S47、所述目标节点响应所述重新入网申请请求，基于所述目标节点的固有剩余空闲地址中其中一个地址，为所述待入网节点分配第三目标地址。

步骤S48、所述待入网节点基于所述第三目标地址重新加入所述专网物联网。

本实施例中，所述目标节点广播第一消息，所述待入网节点接收所述第一消息，在确定所述第一消息中所述目标节点的剩余空闲地址中有所述目标节点的固有空闲地址的情况下，向所述目标节点发送重新入网申请请求，将所述第一目标地址交换给所述目标节点，避免扩展地址的浪费，在此基础上，所述目标节点响应所述重新入网申请请求，基于所述目标节点的固有剩余空闲地址中其中一个地址，为所述待入网节点分配第三目标地址，所述待入网节点基于所述第三目标地址重新加入所述专网物联网，保证在所述目标节点具有固有剩余空闲地址的情况下，所述待入网节点使用目标节点的固有剩余空闲地址加入专网物联网。

接下来对本申请提供的节点入网系统进行介绍，下文介绍的节点入网系统与上文介绍的节点入网方法可相互对应参照。

请参见图17，节点入网系统包括：待入网节点100和已入网节点200。

所述已入网节点200为专网物联网中已入网的节点，所述待入网节点100为未加入所述专网物联网的节点，所述专网物联网为对节点按照树状拓扑进行分布的树状网络；

所述待入网节点100，用于向目标节点发送入网申请请求，所述目标节点为所述已入网节点200中其中一个，且所述目标节点处于所述待入网节点100的信号覆盖范围内；

所述目标节点，用于响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址；以及，

基于所述扩展地址，为所述待入网节点100分配第一目标地址；

所述待入网节点100，还用于基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

所述待入网节点100，还用于基于所述第一目标地址加入所述专网物联网。

本实施例中，所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向上层节点或目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址的过程，具体可以包括：

若所述目标节点为协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，

在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，向目标子网络发送扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，所述目标子网络为除由所述协调器节点管理且响应所述入网申请请求的当前子网络之外所述协调器节点管理的其它子网络或由其它协调器节点管理且与所述协调器节点管理的子网络的覆盖区无重叠且地址无复用的子网络；

若所述目标节点为非协调器节点，则所述目标节点响应所述入网申请请求，在所述目标节点无剩余空闲地址的情况下，逐层向上层节点发送扩展地址申请请求，若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址；否则继续向上层节点发送扩展地址申请请求直至协调器节点，由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

若任一上层节点存在剩余空闲地址，则所述任一上层节点基于所述剩余空闲地址逐层向下分配扩展地址后，还可以用于逐层向其上层节点反馈通知消息，直至反馈至协调器节点，以通知所述协调器节点已将扩展地址分配给了所述目标节点。

由所述协调器节点逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址的过程，具体可以包括：

在所述协调器节点具有空闲地址的情况下，所述协调器节点响应所述扩展地址申请请求，基于所述协调器节点的空闲地址逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址；

在所述协调器节点不具有空闲地址的情况下，若确定出与所述协调器节点管理的子网络的覆盖区无重叠且地址无复用的目标子网络中存在空闲地址，所述协调器节点响应所述扩展地址申请请求，向所述目标子网络发送所述扩展地址申请请求，以获取借用的扩展地址，并逐层向下分配扩展地址直至为目标节点分配了扩展地址。

本实施例中，在所述协调器节点不具有空闲地址的情况下，若确定出所述目标子网络中不存在空闲地址或不存在所述目标子网络，所述协调器节点还可以用于拒绝所述扩展地址申请请求。

本实施例中，所述目标节点还可以用于：在所述目标节点有剩余空闲地址的情况下，则基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点100分配第二目标地址；

所述待入网节点100，还可以用于基于所述第二目标地址加入所述专网物联网。

若所述目标节点为非协调器节点，在所述目标节点基于所述剩余空闲地址，为所述待入网节点100分配第二目标地址之后，所述目标节点还可以用于逐层向上层节点反馈通知消息，直至反馈至协调器节点，以通知所述协调器节点已将所述第二目标地址分配给了所述待入网节点100。

所述目标节点基于所述扩展地址，为所述待入网节点100分配第一目标地址的过程，具体可以包括：

所述目标节点基于所述扩展地址，确定所述待入网节点100可使用的扩展地址；

所述目标节点从所述待入网节点100可使用的扩展地址中选择一个分配给待入网节点100。

本实施例中，所述目标节点还可以用于在有剩余空闲地址的情况下，广播第一消息，所述第一消息包含所述目标节点的剩余空闲地址；

所述待入网节点100还可以用于接收所述第一消息，在确定所述第一消息中所述目标节点的剩余空闲地址中有所述目标节点的固有剩余空闲地址的情况下，向所述目标节点发送重新入网申请请求，将所述第一目标地址交还给所述目标节点；

所述目标节点还可以用于响应所述重新入网申请请求，基于所述目标节点的固有剩余空闲地址中其中一个地址，为所述待入网节点100分配第三目标地址；

所述待入网节点100还可以用于基于所述第三目标地址重新加入所述专网物联网。

本实施例中，所述协调器节点可以用于从未分配的信标时间中选择与所述第一目标地址的地址相对偏移量对应的信标时间，将选择出的信标时间分配给所述待入网节点100。

接下来对本申请提供的节点设备进行介绍，下文介绍的节点设备与上文介绍的节点入网方法可相互对应参照。

节点设备，包括存储器和处理器：

所述存储器用于存储程序指令；

所述处理器用于根据所述存储器存储的程序执行实施例1-4中任意一个实施例所介绍的节点入网方法。

本申请还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例1-4中任意一个实施例所介绍的节点入网方法

需要说明的是，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本申请所提供的一种节点入网方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。