CN101772023B - 在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种在无线随意网络中加入新节点的方法及其系统。此方法包括当可被加入节点允许新节点加入时，会在其指示单元发出被加入提示。此方法还包括当新节点加入网络时，会在其指示单元中发出加入提示。此方法亦包括当可被加入节点的被加入提示与新节点的加入提示未相对应地发出时，在被加入节点的输入单元或新加入节点的输入单元输入拒绝加入指令或拒绝被加入指令以取消新节点的加入。基此，可有效地避免非预期节点的误加入。

Description

在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法及其系统

技术领域

本发明涉及无线网络技术，特别是涉及一种管理在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法及其系统。

背景技术

随着无线网络技术的成熟及其便利性，使得无线网络的使用越来越普遍。例如，公司内部的无线装置或家庭内部的无线装置会形成一个人区域网络(Personal Area Network，PAN)，以进行公司内部或家庭内部的数据传输。以ZigBee无线网络标准为例，此标准订定26个无线频道，每一频道上的节点可以彼此不互相干扰且同时并存。此外，此类低功率无线网络的设备(即，无线节点)结构简单，布建容易，因此，目前有许多使用者使用ZigBee来建立私人的无线Ad-hoc网络(Wireless Ad-hoc Network)以进行家庭自动化、办公室自动化、无线感测等用途。

当在已形成的无线Ad-hoc网络中加入新的节点时，最重要的步骤就是新节点加入的动作。然而，在上述过程中，因为各节点之间使用无线方式来传输，因此有可能发生非预期的节点加入此无线Ad-hoc网络中，或者发生节点误加入到非预期的无线Ad-hoc网络中，因而造成个人隐私数据的泄漏或者无线网络频宽被非法占用的问题。

为了解决上述问题，802.11标准的无线网络已发展出有线等效保密(Wired Equivalent Privacy，WEP)协定，通过WEP金钥的验证来防止非预期的节点加入无线网络。

然而，上述验证WEP金钥的方法需要额外的输入界面在每一个节点中进行WEP金钥的设定，因此不适于简单结构的ZigBee节点。因此，有需要为无线Ad-hoc网络发展一套在有限硬件和软件资源下防止新节点误加入的机制。

发明内容

本发明提供一种在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，其能够防止非预期的节点误加入至无线Ad-hoc网络，同时也能够防止节点误加入到非预期的无线Ad-hoc网络中。

此方法包括在属于一无线Ad-hoc网络的目标可被加入节点的输入单元中输入一允许加入指令以启动此目标可被加入节点的被加入程序，并且由目标新加入节点发送一加入请求讯息以启动此目标新加入节点的加入程序。此方法也包括由目标可被加入节点传送一加入回应并在目标可被加入节点的指示单元中发出一被加入提示，其中当此目标新加入节点接收到上述加入回应讯息时，则此目标新加入节点的指示单元会发出一加入提示。此方法还包括判断此目标可被加入节点的指示单元的被加入提示与此目标新加入节点的指示单元的加入提示是否相对应地发出，并且倘若此目标可被加入节点的指示单元的被加入提示与此目标新加入节点的指示单元的加入提示非对应地发出时，则在发出上述被加入提示的目标可被加入节点的输入单元中输入一拒绝被加入指令以取消可被加入节点的被加入程序，或者在发出上述加入提示的目标新加入节点的输入单元中输入上述拒绝加入指令以取消此新加入节点的加入程序。

本发明提出一种在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，适用于将多个候选新加入节点的中的一目标新加入节点连结至在一目标无线Ad-hoc网络中的一目标可被加入节点，其中这些候选新加入节点与此目标可被加入节点分别地具有一输入单元与一指示单元，此无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法包括启动步骤、接收讯息步骤、提示步骤、判断步骤、拒绝步骤与结束步骤。在此方法中，启动步骤会在目标可被加入节点的输入单元中输入允许加入指令以启动可被加入节点的被加入程序，而接收讯息步骤会在上述被加入程序期间由目标可被加入节点从上述这些候选新加入节点的其中之一中接收加入请求讯息。另外，提示步骤会在上述被加入程序期间从目标可被加入节点中发送对应上述加入请求讯息的加入回应讯息给发送上述加入请求讯息的候选新加入节点，并且在此目标可被加入节点的指示单元中发出一被加入提示，其中接收到请求回应的候选新加入节点的指示单元会发出一加入提示。再者，判断步骤会在上述被加入程序期间判断此目标可被加入节点的被加入提示与上述目标新加入节点的指示单元的加入提示是否相对应地发出，而拒绝步骤会在被加入程序期间倘若此目标可被加入节点的被加入提示与上述目标新加入节点的指示单元的加入提示非相对应地发出时，则在此目标可被加入节点的输入单元中输入一拒绝被加入指令。最后，结束步骤会结束上述被加入程序。

本发明提出一种在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，适用于将一目标新加入节点连结至已启动被加入程序的多个候选可被加入节点的中的一目标可被加入节点，其中此目标新加入节点与这些候选可被加入节点分别地具有一输入单元与一指示单元，并且这些候选可被加入节点可属于不同的多个无线网络，此在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法包括请求步骤、提示步骤、判断步骤与拒绝步骤。在此方法中，请求步骤会从此目标新加入节点中向这些候选可被加入节点的其中之一发送一加入请求讯息，而提示步骤会由此目标新加入节点从接收到上述加入请求讯息的候选可被加入节点中接收一加入回应讯息，并且在此目标新加入节点的指示单元中发出一加入提示，其中发送上述加入回应讯息的候选可被加入节点会在发送上述加入回应讯息后，在其指示单元中发出一被加入提示。此外，判断步骤会判断上述目标可被加入节点的指示单元的被加入提示与此目标新加入节点的指示单元的加入提示是否相对应地发出，并且拒绝步骤会在倘若上述目标可被加入节点的指示单元的被加入提示与目标新加入节点的指示单元的加入提示非相对应地发出时，则在目标新加入节点的输入单元中输入一拒绝加入指令。

本发明提出一种无线Ad-hoc网络系统，适用于一无线Ad-hoc网络，此无线Ad-hoc网络系统包括一目标可被加入节点与一目标新加入节点。目标可被加入节点已连接至一无线Ad-hoc网络并且具有一第一输入单元与一第一指示单元，其中此第一输入单元用以输入一允许加入指令以启动此目标可被加入节点的被加入程序。目标新加入节点具有一第二输入单元与一第二指示单元，其中此目标新加入节点会主动地发送一加入请求讯息以启动此目标新加入节点的一加入程序，其中当目标可被加入节点传送一加入回应讯息时上述第一指示单元会发出一被加入提示，并且当此目标新加入节点接收到上述加入回应讯息时上述第二指示单元会发出一加入提示。特别是，在被加入程序期间倘若上述第一指示单元的被加入提示与第二指示单元的加入提示非相对应地发出时，则第一输入单元或第二输入单元还用以输入一拒绝被加入指令或拒绝加入指令，以取消此可被加入节点的被加入程序或此新加入节点的加入程序。

本发明因使用输入单元来启动被加入程序与拒绝加入指令，并且通过指示单元判断目标被加入节点与目标新加入节点的状态，由此有效地防止非预期的节点误加入至无线Ad-hoc网络中。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明实施例绘示使用ZigBee网络的网络环境的范例示意图。

图2是根据本发明实施例绘示节点的输入单元与指示单元的范例。

图3是根据本发明实施例绘示在个人区域网络中加入新节点的示意图。

图4是根据本发明实施例绘示在个人区域网络中加入新节点的流程图。

图5是根据本发明范例实施例绘示被加入节点的被加入程序的流程图。

图6是根据本发明范例实施例绘示被加入节点接受新加入节点的范例示意图。

图7是根据本发明另一范例实施例绘示被加入节点的被加入程序的流程图。

图8是根据本发明一实施例绘示新加入节点连结至被加入节点的流程图。

图9是根据本发明范例实施例绘示新加入节点连结至被加入节点的范例示意图。

图10是根据本发明另一范例实施例绘示新加入节点连结至被加入节点的流程图。

附图符号说明

110、120：个人区域网络

112、122：ZigBee协调器(Coordinator)

114、124：ZigBee路由器(Router)

116、126：ZigBee终端装置(End Device)

112a：输入单元

112b：指示单元

S401、S403、S405、S407、S409、S411：在无线Ad-hoc网络中加入新节点的步骤

S501、S503、S505、S507、S509、S511、S513、S515、S517、S519、S521：在无线Ad-hoc网络中被加入节点的被加入的步骤

S701、S703、S705：在无线Ad-hoc网络中被加入节点的被加入新节点的步骤

S801、S803、S805、S807、S809、S811、S813、S815、S817、S819：在无线Ad-hoc网络中新加入节点连结至被加入节点的步骤

S1001、S1003、S1005：在无线Ad-hoc网络中新加入节点连结至被加入节点的步骤

具体实施方式

为了方便解释本发明，以下将以符合ZigBee标准的无线Ad-hoc网络来进行说明。然而，必须了解的是本发明不限于此，本发明可应用于以各式无线传输标准所形成的无线Ad-hoc网络中。

图1是根据本发明实施例绘示使用ZigBee网络环境的范例示意图。

请参照图1，网络环境中包括个人区域网络110与个人区域网络120。个人区域网络110与个人区域网络120都是以ZigBee标准所形成的无线Ad-hoc网络。

个人区域网络110包括多个节点，其包括Zigbee协调器(Coordinator)112、ZigBee路由器(Router)114与ZigBee终端装置(EndDevice)116。

在个人区域网络110中，ZigBee协调器112是用以初始化个人区域网络110，其中每一个符合ZigBee无线网络标准的个人区域网络仅会有一个ZigBee协调器。在个人区域网络110中，ZigBee路由器114除可安装感测器或致动器以进行监视或控制，并且具有转传讯息(即路由)的功能，而ZigBee终端装置116仅能安装感测器或致动器以执行监视或控制，在每一个符合ZigBee标准的个人区域网络中可以有多个ZigBee路由器与ZigBee终端装置。当ZigBee协调器112初始化个人区域网络110后，ZigBee路由器114可藉由连结至ZigBee协调器112而加入个人区域网络110中，而ZigBee终端装置116则可藉由连结至ZigBee协调器112或者连结至ZigBee路由器114来加入至个人区域网络110中。

具体来说，ZigBee协调器仅能扮演被加入节点的角色，使ZigBee路由器或ZigBee终端装置通过ZigBee协调器加入至个人区域网络。至于ZigBee路由器可扮演被加入节点或加入节点的角色，也就是说，ZigBee路由器除了可连结至ZigBee协调器以加入至个人区域网络外，当ZigBee路由器已在个人区域网络中时其他ZigBee路由器或ZigBee终端装置可通过其加入至个人区域网络。至于ZigBee终端装置仅能扮演加入节点的角色。

关于Zigbee协调器112、ZigBee路由器114与ZigBee终端装置116的运作方式，本领域技术人员可藉由ZigBee无线网络标准的规格书轻易地了解，在此不详细说明。

同样地，个人区域网络120包括多个节点，其包括ZigBee协调器122、ZigBee路由器124与ZigBee终端装置126。

在本发明范例实施例中，ZigBee协调器112、ZigBee路由器114、ZigBee终端装置116、ZigBee协调器122、ZigBee路由器124、ZigBee终端装置126分别地具有输入单元(例如，图2所示的输入单元112a)与指示单元(例如，图2所示的指示单元112b)。

在本发明范例实施例中，ZigBee协调器112、ZigBee路由器114、ZigBee终端装置116、ZigBee协调器122、ZigBee路由器124、ZigBee终端装置126的输入单元是一按钮，并且会根据不同的状态以及节点的特性提供不同的指令。例如，ZigBee协调器的按钮(或ZigBee路由器的按钮)可在ZigBee协调器(或ZigBee路由器)未进行加入程序状态中输入允许加入指令以启动ZigBee协调器(或ZigBee路由器)的允许加入程序，ZigBee协调器的按钮(或ZigBee路由器的按钮)可在ZigBee协调器(或ZigBee路由器)处于被加入状态中输入拒绝被加入指令以要求新加入节点离开此个人区域网络。另外，ZigBee终端装置(或ZigBee路由器)的按钮可在ZigBee终端装置(或ZigBee路由器)处于加入状态时输入拒绝加入指令以使其离开正在加入的个人区域网络。在本发明另一实施例中，输入单元亦可以是图形操作界面。

在本发明范例实施例中，ZigBee协调器112、ZigBee路由器114、ZigBee终端装置116、ZigBee协调器122、ZigBee路由器124、ZigBee终端装置126的指示单元是一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，并且用以根据不同的状态发出被加入提示与加入提示。例如，当一节点正连结至ZigBee协调器(或ZigBee路由器)时，ZigBee协调器(或ZigBee路由器)的LED灯会闪烁。此外，当ZigBee路由器(或ZigBee终端装置)正连结至一被加入节点时，ZigBee路由器(或ZigBee终端装置)的LED灯会闪烁。此外，在本发明另一实施例中，指示单元亦可以为一发声装置。

图3是根据本发明实施例绘示在个人区域网络中加入新节点的网络环境的示意图，其中新节点(即，ZigBee终端装置118与ZigBee终端装置128)分别地加入至个人区域网络110与个人区域网络120。此外，图4是根据本发明实施例绘示在个人区域网络中加入新节点的流程图。以下将以图3中将ZigBee终端装置118加入至个人区域网络110为例说明图4的流程图。

请参照图3与图4，当欲将目标新加入节点(即，ZigBee终端装置118)加入至个人区域网络110时，在启动步骤中通过可被加入节点的输入单元输入允许加入指令以启动被加入程序(S401)。由于ZigBee网络是涵盖范围较小的低功率无线网络，在本范例中是假设在离ZigBee终端装置118较近的ZigBee路由器114的输入单元中输入允许加入指令以启动被加入程序，即ZigBee终端装置118为目标新加入节点。期间，ZigBee终端装置118可藉由发送信标请求(Beacon Request)讯息与从ZigBee路由器114中接收信标回应(Beacon Response)讯息来得知ZigBee路由器114正处于为可允许加入的状态。

接着，在步骤403中ZigBee终端装置118会自动启动新节点的加入程序，并向ZigBee路由器114发送加入请求(Join Request)讯息。

之后，ZigBee路由器114会执行讯息接收步骤而在接收到加入请求讯息之后发送加入回应(Join Response)讯息并且ZigBee路由器114的指示单元中会执行提示步骤来发出被加入提示(S405)，例如ZigBee路由器114的LED灯会闪烁。

然后，ZigBee终端装置118接收到加入回应讯息时ZigBee终端装置118的指示单元中会执行提示步骤来发出加入提示(S407)，例如ZigBee终端装置118的LED灯会闪烁。

换句话说，当ZigBee路由器114与ZigBee终端装置118的指示单元皆发出提示时，则表示ZigBee终端装置118已成功地连结至ZigBee路由器114，并加入ZigBee路由器114所属的个人区域网络110中。

在上述范例中，ZigBee终端装置118正确地连结至ZigBee路由器114。然而，在具有多个个人区域网络的网络环境中，新节点有可能加入错误的个人区域网络或被加入节点有可能误接受非预期的节点。在本发明范例实施例中，当欲将新加入节点连结至被加入节点时其指示单元可充分的提示新加入节点与被加入节点的连结状态。以上述ZigBee路由器114与ZigBee终端装置118之间的连结为例，倘若ZigBee路由器114与ZigBee终端装置118的指示单元皆发出提示时，则表示此两个节点正进行连结；倘若ZigBee路由器114的指示单元发出提示但ZigBee终端装置118的指示单元未发出提示时，则表示ZigBee路由器114正与非预期的新加入节点进行连结；倘若ZigBee路由器114的指示单元未发出提示且ZigBee终端装置118的指示单元发出提示时，则表示ZigBee终端装置118正连结至非预期的被加入节点。因此，图4的流程中包括判断步骤来判断新加入节点与被加入节点是否对应地发出提示(S409)，倘若新加入节点与被加入节点未对应地发出提示时，则在拒绝步骤中会在新加入节点或被加入节点的输入单元中输入拒绝加入指令或拒绝被加入指令以取消此次的加入动作(S411)。

基于上述，本发明范例实施例的无线Ad-hoc网络(如图3所示)可在个人区域网络110与120同时进行图4所述的加入新节点的程序，并且防止节点误加入至错误的个人区域网络。假设当个人区域网络110的网络管理者正准备将ZigBee终端装置118加入至个人区域网络110，同时个人区域网络120的管理者正准备将ZigBee终端装置128加入至个人区域网络120时，根据本发明可避免ZigBee终端装置118加入至个人区域网络120及避免属于个人区域网络120的节点(例如，ZigBee终端装置128)误连结至ZigBee路由器114。以下将结合附图详细地说明ZigBee路由器114的被加入程序以及ZigBee终端装置118的加入程序。

图5是根据本发明范例实施例绘示被加入节点的被加入程序流程图，而图6是根据本发明范例实施例绘示被加入节点接受新加入节点的范例讯息传递示意图。以下将以ZigBee路由器114的被加入程序为例进行说明。

参照图3、图5与图6，假设在个人区域网络110中ZigBee路由器114为距离目标新加入节点(即，ZigBee终端装置118)最近的可被加入节点，因此在启动步骤中ZigBee路由器114的输入单元会输入允许加入指令以允许节点加入至ZigBee路由器114(S501)，也就是说，ZigBee路由器114为目标可被加入节点。

未加入任何个人区域网络的新加入节点(即，ZigBee终端装置118与ZigBee终端装置128)在开启电源后会藉由发送信标请求讯息以及接收信标回应讯息来扫描在其通讯范围内的可被加入节点，因此在步骤S501中已输入允许被加入指令的ZigBee路由器114就会在接收到新加入节点的信标请求讯息后发送信标回应讯息。之后，新加入节点接收到此信标回应讯息后就可对发出此信标回应讯息的可被加入节点发出加入请求讯息(如图6所示)。

此外，为了避免ZigBee路由器114启动被加入程序后长时间无接收到加入请求讯息，因此在本范例实施例中，于步骤S501之后会启动一允许被加入计时器以计算可被加入节点执行被加入程序的时间(步骤S503)。接下来于步骤S505中会判断允许被加入计时器是否已到达预先定义的允许被加入时间，倘若允许被加入计时器已到达预先定义的允许被加入时间，则结束被加入程序。其中预先定义的允许被加入时间可由使用者自行设定，例如在本范例实施例中，预先定义的允许被加入时间设定为30秒。必须了解的是，在本发明另一实施例中允许被加入程序亦可使用额外的终止指令来取消，因此在此例子中步骤S503与S505可被省略。

接着于步骤S507中，被加入节点会判断是否允许(permit)新加入节点的加入请求讯息。例如，ZigBee路由器114会储存不允许加入地址清单，当其接收到加入请求讯息时，会判断不允许加入地址清单中是否记录发送此加入请求讯息的新加入节点的地址。倘若不允许加入地址清单中存有发送此加入请求讯息的新加入节点地址，ZigBee路由器114则不准许此新加入节点加入并返回步骤S503。

倘若于步骤S507中，被加入节点执行接收讯息步骤并允许新加入节点的加入请求讯息时，则被加入节点会发送加入回应讯息给此新加入节点，且被加入节点的指示单元会执行提示步骤以发出被加入提示(S509)。如图6所示，当ZigBee路由器114接收到ZigBee终端装置128的加入请求讯息，且ZigBee路由器114的不允许加入地址清单中无存有ZigBee终端装置128的地址时，ZigBee路由器114会发送加入回应讯息给ZigBee终端装置128，且ZigBee路由器114的LED灯会闪烁。此外，当新加入节点(例如，ZigBee终端装置128)接收到此加入回应讯息时，亦会由新加入节点的指示单元发出加入提示。

接着于步骤S511中，被加入节点会启动拒绝被加入计时器以计算被加入节点发出加入回应讯息后的时间，且在步骤S513中会判断拒绝被加入计时器是否已到达预先定义的拒绝被加入时间，此预先定义的拒绝被加入时间可由使用者自行设定，例如在本范例实施例中其被设定为10秒。

当拒绝被加入计时器未到达预先定义的拒绝被加入时间时，于判断步骤中会判断预期加入的新加入节点的指示单元是否发出加入提示(S517)。倘若在步骤S517中预期加入的新加入节点的指示单元未发出加入提示时，于拒绝步骤中会藉由被加入节点的输入单元输入拒绝被加入指令，以要求所连结的新加入节点离开此个人区域网络(S519)。然后，于步骤S521中被要求离开的新加入节点的地址会被记录在上述不允许加入地址清单中，以避免被加入节点再次允许已被拒绝的新加入节点的加入请求讯息。于步骤S521之后，被加入新节点的程序会返回至步骤S503。

参照图6，当ZigBee终端装置128接收到ZigBee路由器114的加入回应讯息而发出加入提示时，由于对个人区域网络110来说，ZigBee终端装置118才是预期加入的新加入节点，因此ZigBee路由器114的输入单元会输入拒绝被加入指令，并且发送离开请求(Leave Request)讯息，以要求ZigBee终端装置128离开个人区域网络110。在ZigBee标准中，当ZigBee终端装置128从ZigBee路由器114接收到离开请求讯息时，会回传离开回应(Leave Response)讯息，并切断与ZigBee路由器114的连结而离开个人区域网络110。

倘若在步骤S513中，判断拒绝被加入计时器已到达预先定义的拒绝被加入时间，于步骤S515中会完成新加入节点的连结、关闭允许被加入计时器与拒绝被加入计时器，以结束被加入程序。

参照图6，当再次执行步骤S507时，此时ZigBee终端装置118向ZigBee路由器114发送加入请求讯息，ZigBee路由器114允许ZigBee终端装置118的加入请求讯息，并发送加入回应讯息时，在拒绝被加入计时器未到达预先定义的拒绝被加入时间的期间，因为预期加入的ZigBee终端装置118的指示单元发出加入提示，因此ZigBee路由器114不会输入拒绝被加入指令，所以当拒绝被加入计时器已到达预先定义的拒绝被加入时间时，连结ZigBee终端装置118至ZigBee路由器114的程序会自动地完成。

在本发明另一范例实施例中，被加入节点可储存允许加入地址清单来记录曾经成功连结的新加入节点，可于下次启动此新加入节点时直接允许清单中的新加入节点连结至被加入节点。图7是根据本发明另一范例实施例绘示被加入节点的被加入程序的流程图，其中图7的流程图比图5的流程图增加判断新加入节点的地址是否存于被加入节点的允许加入地址清单中(步骤S701)的功能。倘若新加入节点的地址存于被加入节点的允许加入地址清单中时，则于步骤S703中直接在新加入节点与被加入节点之间建立连结。此外，在图7所述的流程中还增加将已成功连结的新加入节点记录至被加入节点的允许加入地址清单中(步骤S705)的功能。

以图6为例，在ZigBee终端装置118成功连结至ZigBee路由器114后，会在ZigBee路由器114的允许加入地址清单中记录ZigBee终端装置118的地址。

以上是以被加入节点接受新加入节点为例进行说明，为了更清楚地了解本发明，以下将以新加入节点连结至被加入节点为例来进行说明。

图8是根据本发明一实施例绘示新加入节点连结至被加入节点的流程图，图9是根据本发明范例实施例绘示ZigBee终端装置118连结至ZigBee路由器124的范例讯息传递示意图。

假设在个人区域网络110与个人区域网络120的网络管理者同时分别地在其所属网络中启动ZigBee路由器114与ZigBee路由器124的被加入程序来连结新加入节点。同时参照图3、图8与图9，在步骤S801中新加入节点会发送信标请求讯息以及接收信标回应讯息以扫描在其通讯范围内的可被加入节点。例如，ZigBee路由器114与ZigBee路由器124已启动被加入程序，因此ZigBee路由器114与ZigBee路由器124皆会发送信标回应讯息给ZigBee终端装置118。

接着，在步骤S803中新加入节点会向最适当的可被加入节点发送加入请求讯息。例如，在本发明一范例实施例中，ZigBee终端装置118会储存不允许被加入地址清单，因此其会选择未记录于不允许被加入地址清单且讯号强度最强的可被加入节点来发送加入请求讯息。如图9所示，ZigBee终端装置118先选择ZigBee路由器124来发出加入请求讯息。

然后，于步骤S805中会判断新加入节点在一预定时间内(例如，30秒)是否接收到加入回应讯息。倘若在步骤S805中新加入节点接收到加入回应讯息，则在步骤S807中新加入节点的指示单元会发出加入提示，ZigBee路由器124也会在其指示单元中发出被加入提示。倘若在步骤S805中新加入节点未接收到加入回应讯息时，则会返回步骤S803。

接下来，于步骤S809中会启动拒绝加入计时器以计算新加入节点发出加入请求讯息后历经的时间，并且在步骤S811中会判断拒绝加入计时器是否已到达预先定义的拒绝加入时间，其中预先定义的拒绝加入时间可由使用者自行设定，例如在本范例实施例中预先定义的拒绝加入时间设定为10秒。

在拒绝加入计时器未到达预先定义的拒绝被加入时间的期间，于步骤S813中会判断预期被加入的被加入节点的指示单元是否发出被加入提示。倘若在步骤S813中预期被加入的被加入节点的指示单元未发出被加入提示时，则在步骤S815中会藉由新加入节点的输入单元来输入拒绝加入指令，以使新加入节点离开所加入的个人区域网络并返回至步骤S803。然后，在步骤S817中将所离开的被加入节点的地址记录在其不允许被加入地址清单中，以避免新加入节点再次对已拒绝过的可被加入节点发送加入请求讯息。

参照图9，当ZigBee终端装置118接收到ZigBee路由器124的加入回应讯息时，由于对个人区域网络110来说，ZigBee路由器114才是ZigBee终端装置118欲连结的被加入节点，因此ZigBee终端装置118的输入单元会输入拒绝加入指令，来传送离开请求讯息给ZigBee路由器124，并接收ZigBee路由器124回传的离开回应讯息，以切断ZigBee终端装置118与ZigBee路由器124的连结而离开个人区域网络120。此外，ZigBee终端装置118会将ZigBee路由器124的地址记录在其不允许被加入地址清单中，并且再次执行步骤S803。

倘若在步骤S811中，拒绝加入计时器已到达预先定义的拒绝加入时间时，于步骤S819会完成新加入节点的连结，并关闭拒绝加入计时器。

参照图9，当再次执行步骤S803时，ZigBee终端装置118会改向ZigBee路由器114发送加入请求讯息，于ZigBee路由器114传送加入回应讯息给ZigBee终端装置118后，在拒绝加入计时器未到达预先定义的拒绝加入时间的期间，由于ZigBee路由器114的指示单元会发出被加入提示，ZigBee终端装置118不会输入拒绝加入指令。因此当拒绝加入计时器到达预先定义的拒绝被加入时间时，连结ZigBee终端装置118至ZigBee路由器114的程序会自动地完成。

值得一提的是，在本发明另一范例实施例中，新加入节点可储存允许被加入地址清单来记录曾经成功连结的被加入节点，可于下次启动新加入节点时，直接地连结至允许被加入地址清单的被加入节点。图10是根据本发明另一范例实施例绘示新加入节点连结至可被加入节点的流程图，其中图10的流程图比图8的流程图增加判断被加入节点的地址是否存于新加入节点的允许被加入地址清单中(步骤S1001)，倘若被加入节点的地址存于新加入节点的允许被加入地址清单中时，则在步骤S1003中直接在新加入节点与被加入节点之间建立连结。此外，在图10所述的流程中更增加将已成功连结的被加入节点记录至新加入节点的允许被加入地址清单中(步骤S1005)的功能。

于图9所述的范例中，ZigBee终端装置118成功连结至ZigBee路由器114后，会在ZigBee终端装置118的允许被加入地址清单中记录ZigBee路由器114的地址。

值得注意的是，在本发明一范例实施例中，可使用上述的输入单元来清除在可被加入节点中所建立的不允许加入地址清单与允许加入地址清单，以及清除在新加入节点中所建立的不允许被加入地址清单与允许被加入地址清单。例如，当网络管理者欲清除ZigBee路由器114的不允许加入地址清单中的第一笔记录时，网络管理者可压住ZigBee路由器114的输入单元(即，按钮)五秒后放开，紧接着再压此输入单元一下。又如当网络管理者欲清除ZigBee路由器114的不允许加入地址清单中的第二笔记录时，网络管理者可压住ZigBee路由器114的输入单元五秒后放开，紧接着再压此输入单元二下。

值得一提的是，在上述范例实施例中是在新加入节点(例如，ZigBee终端装置118)加入可被加入节点(例如，ZigBee路由器114)后才判断加入程序是否正确，若加入程序不正确才输入拒绝加入指令或拒绝被加入指令来终止加入。然而，在本发明另一范例实施例中，上述新加入节点连结至被加入节点的步骤可还包括当新加入节点加入可被加入节点之前，即可先判断是否发生误加入情形。例如当可被加入节点输入允许加入指令后，可被加入节点可接收新加入节点送来的加入测试请求讯息，并且回应给新加入节点加入测试回应讯息，此时可被加入节点的指示单元会发出提示，同时收到加入测试回应讯息的新加入节点的指示单元也会相对应的发出提示。在此范例实施例中，如果可被加入节点与新加入节点都发出提示时，新加入节点才会发送加入请求讯息，可被加入节点才会发送加入回应讯息；如果可被加入节点没有发出提示，则在可被加入节点输入拒绝被加入指令，并且送出加入测试拒绝讯息给新加入节点，以结束被加入程序；以及如果新加入节点没有发出提示，则在新加入节点输入拒绝加入指令，并且送出加入测试拒绝讯息给可被加入节点，以结束加入程序。

综上所述，本发明藉由比对加入节点与被加入节点的指示单元来判断预期的加入节点与被加入节点是否正确地连结，并且当预期的加入节点与被加入节点未正确地连结时，通过输入拒绝加入指令或拒绝被加入指令，以拒绝预期的加入节点与被加入节点的不当连结，由此可有效地防止在无线Ad-hoc网络中的误加入事件。此外，由于本发明通过简单的拒绝加入指令以及加入与被加入提示来判断与防止误加入，因此可应用于有限硬件和软件资源的ZigBee节点。

此外，必须了解上述范例实施例所述的流程步骤并非限制本发明，本领域技术人员可在不违背本发明精神的前提下，轻易地修改上述范例实施例的步骤的执行顺序或者省略其中的步骤。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (29)

1.一种在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，包括：

在属于一无线Ad-hoc网络的一目标可被加入节点的一输入单元中输入一允许加入指令以启动该目标可被加入节点的一被加入程序；

由一目标新加入节点发送一加入请求讯息以启动该目标新加入节点的一加入程序；

由该目标可被加入节点传送一加入回应讯息并在该目标可被加入节点的一指示单元中发出一被加入提示，其中当该目标新加入节点接收到该加入回应讯息时，则该目标新加入节点的一指示单元会发出一加入提示；

判断该目标可被加入节点的该被加入提示与该目标新加入节点的该加入提示是否相对应地发出；以及

倘若该目标可被加入节点的该被加入提示与该目标新加入节点的该加入提示非对应地发出时，则在发出该目标被加入提示的该目标可被加入节点的该输入单元中输入一拒绝被加入指令以取消该目标可被加入节点的该被加入程序，或在发出该加入提示的该目标新加入节点的该输入单元中输入该拒绝加入指令以取消该目标新加入节点的该加入程序。

2.如权利要求1所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括：

启动一允许被加入计时器；

判断该允许被加入计时器是否已到达一预先定义的允许被加入时间，倘若该允许被加入计时器已到达该预先定义的允许被加入时间时，则结束该目标可被加入节点的该被加入程序。

3.一种在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，适用于将多个候选新加入节点的中的一目标新加入节点连结至属于一目标无线Ad-hoc网络中的一目标可被加入节点，其中所述候选新加入节点与该目标可被加入节点分别地具有一输入单元与一指示单元，在该无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法包括：

一启动步骤，在该目标可被加入节点的该输入单元中输入一允许加入指令以启动该目标可被加入节点的一被加入程序；

一接收讯息步骤，在该被加入程序期间由该目标可被加入节点从所述候选新加入节点的其中之一中接收一加入请求讯息；

一提示步骤，在该被加入程序期间从该目标可被加入节点中发送对应该加入请求讯息的一加入回应讯息给所述候选新加入节点的该其中之一，并且在该目标可被加入节点的该指示单元中发出一被加入提示，其中所述候选新加入节点的该其中之一接收到该加入回应讯息时，则所述候选新加入节点的该其中之一的该指示单元会发出一加入提示；

一判断步骤，在该被加入程序期间，判断该目标可被加入节点的该被加入提示与该目标新加入节点的该加入提示是否相对应地发出；

一拒绝步骤，在该被加入程序期间，倘若该目标可被加入节点的该被加入提示与该目标新加入节点的该加入提示非相对应地发出时，则在该目标可被加入节点的输入单元中输入一拒绝被加入指令；以及

一结束步骤，结束该被加入程序。

4.如权利要求3所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，其中在该启动步骤之后还包括：

启动一允许被加入计时器；

判断该允许被加入计时器是否已到达一预先定义的允许被加入时间，倘若该允许被加入计时器已到达一预先定义的允许被加入时间时，则执行该结束步骤。

5.如权利要求3所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括为该目标可被加入节点建立一不允许加入地址清单。

6.如权利要求5所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，其中在该接收讯息步骤中所述候选新加入节点的该其中之一的地址未被记录在该不允许加入地址清单中。

7.如权利要求5所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，其中该拒绝步骤还包括：

在该不允许加入地址清单中记录所述候选新加入节点的该其中之一的地址。

8.如权利要求7所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括使用该目标可被加入节点的该输入单元删除记录在该不允许加入地址清单中的地址。

9.如权利要求3所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括为该目标可被加入节点建立一允许加入地址清单。

10.如权利要求9所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括：

判断所述候选新加入节点的地址是否被记录在该允许加入地址清单中，其中倘若所述候选新加入节点的地址被记录在该允许加入地址清单中时，则让所述候选新加入节点连结至该目标可被加入节点。

11.如权利要求10所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括使用该目标可被加入节点的该输入单元删除记录在该允许加入地址清单中的地址。

12.如权利要求3所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括由该目标可被加入节点监视所述候选新加入节点的讯号状况，并且依据所述讯号状况对所述候选新加入节点的其中之一发出该加入回应讯息。

13.如权利要求3所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括在该目标新加入节点加入该目标可被加入节点之前，先判断是否发生误加入情形。

14.一种在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，适用于将一目标新加入节点连结至已启动一被加入程序的多个候选可被加入节点的中的一目标可被加入节点，其中该目标新加入节点与所述候选可被加入节点分别地具有一输入单元与一指示单元，并且所述候选可被加入节点可属于不同的多个无线Ad-hoc网络，在该无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法包括：

一请求步骤，从该目标新加入节点中向所述候选可被加入节点的其中之一发送一加入请求讯息；

一提示步骤，由该目标新加入节点从所述候选可被加入节点的该其中之一中接收一加入回应讯息并且在该目标新加入节点的该指示单元中发出一加入提示，其中所述候选可被加入节点的该其中之一在发送该加入回应讯息后，所述候选可被加入节点的该其中之一的该指示单元会发出一被加入提示；

一判断步骤，判断该目标可被加入节点的该被加入提示与该目标新加入节点的该加入提示是否相对应地发出；以及

一拒绝步骤，倘若该目标可被加入节点的该被加入提示与该新加入节点的该加入提示非相对应地发出时，则在该新加入节点的输入单元中输入一拒绝加入指令。

15.如权利要求14所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括为该目标新加入节点建立一不允许被加入地址清单。

16.如权利要求15所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，其中在该请求步骤中所述候选可被加入节点的该其中之一的地址未被记录在该不允许被加入地址清单中。

17.如权利要求15所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，其中该拒绝步骤还包括：

在该不允许被加入地址清单中记录所述候选可被加入节点的该其中之一的地址。

18.如权利要求17所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括使用该新加入节点的该输入单元删除记录在该不允许被加入地址清单中的地址。

19.如权利要求14所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括为该目标新加入节点建立一允许被加入地址清单。

20.如权利要求19所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括：

判断所述候选可被加入节点的地址是否被记录在该允许被加入地址清单中，倘若所述可被加入节点的地址被记录在该允许被加入地址清单中时，则将该目标新加入节点连结至所述候选可被加入节点。

21.如权利要求20所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括使用该目标新加入节点的该输入单元删除记录在该允许被加入地址清单中的地址。

22.如权利要求14所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括由该目标新加入节点监视所述候选可被加入节点的讯号状况，并且依据所述讯号状况对所述候选可被加入节点的其中之一发出该加入请求讯息。

23.如权利要求14所述的在无线Ad-hoc网络中加入新节点的方法，还包括在该目标新加入节点在加入该目标可被加入节点之前，先判断是否发生误加入情形。

24.一种无线Ad-hoc网络系统，适用于一无线Ad-hoc网络，该无线Ad-hoc网络系统包括：

一目标可被加入节点，已连接至一目标无线Ad-hoc网络并且具有一第一输入单元与一第一指示单元，其中该第一输入单元用以输入一允许加入指令以启动该目标可被加入节点的一被加入程序；

一目标新加入节点，具有一第二输入单元与一第二指示单元，其中该目标新加入节点会主动地发送一加入请求讯息以启动该目标新加入节点的一加入程序，

其中当该目标可被加入节点传送一加入回应讯息时该第一指示单元会发出一被加入提示，并且当该目标新加入节点接收到该加入回应讯息时该第二指示单元会发出一加入提示，

其中在该被加入程序期间，倘若该第一指示单元的该被加入提示与该第二指示单元的该加入提示非相对应地发出时，则该第一输入单元或该第二输入单元更用以输入一拒绝加入指令以取消该目标可被加入节点的该允许被加入程序或该目标新加入节点的该加入程序。

25.如权利要求24所述的无线Ad-hoc网络系统，其中该目标无线Ad-hoc网络为符合一ZigBee无线网络标准的网络。

26.如权利要求25所述的无线Ad-hoc网络系统，其中该目标可被加入节点为一ZigBee协调器或一ZigBee路由器。

27.如权利要求25所述的无线Ad-hoc网络系统，其中该目标新加入节点为一ZigBee路由器或一ZigBee终端装置。

28.如权利要求25所述的无线Ad-hoc网络系统，其中该第一输入单元与该第二输入单元分别地包括一按钮或一图形操作界面。

29.如权利要求25所述的无线Ad-hoc网络系统，其中该第一指示单元与该第二指示单元分别地包括一发声装置、一发光二极管灯或一液晶显示器。

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