CN103987131B - 无线平衡连接方法及装置、无线通信方法及控制处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线平衡连接方法及装置、无线通信方法及控制处理装置，无线平衡连接方法，无线平衡连接方法包括以下步骤：将每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；计算每一种无线通信方式的信号强度，实时统计每一种无线通信方式的链路质量；接收一遥控装置发送的灯光控制指令；结合信号强度和链路质量计算出每一种无线通信方式的信号质量，并以最好的无线通信方式发起连接请求；当通过最好的无线通信方式建立连接时，则以此通信方式保持通信，否则将通过次一级无线通信方式尝试连接。本发明的有益效果：控制处理装置不但可以延长通信线路，还可以根据信号探测选择最好的通信方式与目标执行装置连接，保证了连接的稳定性。

Description

无线平衡连接方法及装置、无线通信方法及控制处理装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种无线平衡连接方法及装置、无线通信方法及控制处理装置。

背景技术

现有智能灯光系统中一般都是利用WIFI、蓝牙或RF进行无线控制灯具，通常是通过遥控器直接对灯具进行控制，这种方式只能在小范围内作用于灯具，而且只是利用单一无线通信方式进行控制，一旦该无线通信方式出现故障，将导致无法控制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无线平衡连接方法及装置、无线通信方法及控制处理装置，保证智能灯光系统的连接稳定性。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

技术方案1：

无线平衡连接方法，该方法应用于智能灯光系统中的控制处理装置，控制处理装置中设有信号强度列表和链路质量列表，控制处理装置与一执行装置之间可通过两种或两种以上无线通信方式中的一种进行通信，该无线平衡连接方法包括以下步骤：

步骤A：通过每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；

步骤B：根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

步骤C：接收一遥控装置发送的灯光控制指令；

步骤E：结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

步骤F：当以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败。

步骤C与步骤E之间还包括步骤D，将步骤C中接收到灯光控制指令的控制处理装置记为当前控制处理装置，

步骤D：执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它控制处理装置与当前控制处理装置进行通信连接，若是，则执行步骤G，若否，则执行步骤E；

步骤G：当其它某一控制处理装置中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前控制处理装置的链路质量，则由此控制处理装置与执行装置建立连接，否则由当前控制处理装置执行步骤E。

所述无线通信方式包括WIFI、蓝牙和RF三种。

步骤A每间隔一预设的时间便执行一次，并在步骤B中将当前得到的信号强度排序替换上一次的信号强度排序。

技术方案2：

一种无线平衡连接装置，包括以下模块：

模块A：用于通过每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；

模块B：用于根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

模块C：用于接收一遥控装置发送的灯光控制指令；

模块E：用于结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

模块F：用于当以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败。

模块C与模块E之间还包括模块D，将模块C中接收到灯光控制指令的控制处理装置记为当前控制处理装置，

模块D：用于执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它控制处理装置与当前控制处理装置进行通信连接，若是，则执行模块G，若否，则执行模块E；

模块G：用于当其它某一控制处理装置中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前控制处理装置的链路质量，则由此控制处理装置与执行装置建立连接，否则由当前控制处理装置执行模块E。

模块A每间隔一预设的时间便执行一次，并在模块B中将当前得到的信号强度排序替换上一次的信号强度排序。

所述无线通信方式包括WIFI、蓝牙和RF三种。

技术方案3：

一种无线通信方法，应用于智能灯光系统中，该系统包括遥控装置、控制处理装置和执行装置，遥控装置用于向控制处理装置发送灯光控制指令，控制处理装置用于识别处理灯光控制指令并与对应的执行装置建立最佳连接，执行装置用于执行灯光控制指令以控制LED灯的工作状态，控制处理装置中设有信号强度列表和链路质量列表，该无线通信方法包括以下步骤：

步骤A：遥控装置向控制处理装置发送灯光控制指令；

步骤B：控制处理装置接收遥控装置所发送的灯光控制指令；

步骤C：控制处理装置将每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；

步骤D：控制处理装置根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

步骤E：控制处理装置结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

步骤F:当控制处理装置以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败；

步骤G：当控制处理装置成功以某一种无线通信方式与执行装置建立连接后，执行装置执行灯光控制指令。

所述无线通信方式包括WIFI、蓝牙和RF三种。

技术方案4：

一种控制处理装置，所述控制处理装置应用于智能灯光系统中，控制处理装置包括主WIFI模块、主蓝牙模块、主RF模块和微控制器，所述主WIFI模块、主蓝牙模块和主RF模块均与微控制器电性连接，所述微控制器用于接收灯光控制指令进行处理并选择信号最佳的无线通信方式与执行装置进行通信，微控制器中存储有信号强度列表和链路质量列表；实现所述微控制器的功能的步骤如下：

步骤A：微控制器利用主WIFI模块、主蓝牙模块和主RF模块分别向执行装置发起信号探测请求；

步骤B：微控制器根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

步骤C：微控制器接收一遥控装置发送的灯光控制指令。

步骤E：微控制器结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

步骤F：当微控制器以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败。

步骤C与步骤E之间还包括步骤D，将步骤C中接收到灯光控制指令的微控制器记为当前微控制器，

步骤D：当前微控制器执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它微控制器与当前微控制器进行通信连接，若是，则执行步骤G，若否，则执行步骤E；

步骤G：当其它某一控制处理装置中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前控制处理装置的链路质量，则由此控制处理装置与执行装置建立连接，否则由当前控制处理装置执行步骤E。

步骤A每间隔一预设的时间便执行一次，并在步骤B中将当前得到的信号强度排序替换上一次的信号强度排序。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：将常用的WIFI、蓝牙和RF无线通信方式集成于控制处理装置中，该控制处理装置不但可以延长通信线路，还可以根据信号探测选择最好的通信方式与目标执行装置连接，保证了连接的稳定性，另外，即使某个通信方式出现故障，也可以利用其它通信方式建立连接。

附图说明

图1为本发明的无线平衡连接方法的流程图。

图2为本发明的控制处理装置与系统其它装置连接结构图。

图3为本发明的无线通信方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

实施例1：

参考图1和图2，图1示出了执行于处理控制装置中的无线平衡连接方法，图2示出了本发明的处理控制装置结构以及与遥控装置和一种执行装置的连接关系，控制处理装置应用于智能灯光系统中，智能灯光系统还包括遥控装置和执行装置，遥控装置用于通过WIFI、蓝牙或RF通信方式向控制处理装置发送灯光控制指令，控制处理装置中包括主WIFI模块、主蓝牙模块、主RF模块和用于执行无线平衡连接方法的微控制器，执行装置中包括可与控制处理装置对应连接的从WIFI模块、从蓝牙模块和从RF模块，执行装置还包括用于执行灯光控制指令的微处理器和LED灯。

处理控制装置中的微控制器所执行的无线平衡连接方法的具体步骤如下：

步骤A：微控制器利用主WIFI模块、主蓝牙模块和主RF模块分别向执行装置发起信号探测请求。

当一个微控制器对应于多个执行装置，这种情况下微控制器利用主WIFI模块、主蓝牙模块和主RF模块逐一向每一个执行装置发起三种无线通信方式的信号探测请求。

步骤B：根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，并实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中。在当前控制处理装置中占用某一无线通信方式的设备数量是影响链路质量的一大因素，越多设备使用该无线通信方式，负荷越大，则链路质量越低，稳定性和通信质量则越差，反之则越好。

例如WIFI信号最强则排在信号强度列表中的最高级位置，该信号强度列表存储于微控制器的存储单元中；若有多个执行装置，则每一个执行装置对应分配一个信号强度列表，即每一个执行装置都独立拥有一个信号强度列表。

步骤A每间隔一预设的时间便执行一次，该预设的时间可以根据产品需求或用户要求而设定，每次执行步骤A后，便在步骤B中将当前得到的信号强度排序替换上一次的信号强度排序。该设定可以使信号质量列表保持一定的实时性，在灯光控制指令发送前具有相对最好的无线通信方式。

步骤A和步骤B中还有另一种情况，某一执行装置中可能只包括从WIFI模块、从蓝牙模块和从RF模块中的其中一个或其中两个模块，此时微控制器根据该执行装置中具有的模块发起对应的信号探测请求，微控制器再分别计算对应的信号强度并记录进信号强度列表中。

步骤C：当微控制器接收到遥控装置发送的针对某一执行模块的灯光控制指令，则执行步骤D。

步骤D：步骤C中接收到控制某一目标执行装置的灯光控制指令的微控制器记为当前微控制器，执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它微控制器与当前微控制器进行通信连接，若是，则执行步骤G，若否，则执行步骤E；

步骤G：当其它某一微控制器中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前微控制器中对应的无线通信方式的链路质量，则由此微控制器控制其所属的控制处理装置与目标执行装置建立连接，否则由当前微控制器执行步骤E。

步骤G的作用是，当系统中包括多个互相连接的控制处理装置时，如果当前接收到灯光控制指令的微控制器中的无线通信方式处于链路质量低的状态，即该无线通信方式处于繁忙状态，此时当前微控制器会与其它微控制器进行比对，如果有其它的微控制器中的该无线通信方式处于空闲状态，则将该灯光控制指令转发至空闲的那个微控制器进行处理，以此达到平衡连接的目的，防止某一控制处理装置的工作过于繁忙。

步骤E：结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求。若此时微控制器正在执行步骤A的信号探测，则停止步骤A，进入步骤E。

由于信号强度强并不代表连接的质量好，还要考虑链路质量，因此要将信号强度和链路质量结合计算得出信号质量，信号最强且链路质量最高则表示信号质量最好，计算原理遵循信号强度越强且链路质量越高则信号质量越好的方式。

步骤F：当微控制器以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则由当前微控制器发起的全部连接请求失败。该方式可以最大限度保证控制处理装置与执行装置能够建立连接。

例如，当前微控制器中的无线通信方式的最高级为WIFI，次级为RF，最后一级为蓝牙，当以WIFI无线通信方式成功连接上则保持WIFI连接并将灯光控制指令发送至执行装置中的微处理器，由微处理器执行该灯光控制指令以控制LED灯；当WIFI无线通信方式连接失败时，以RF无线通信方式发起连接，成功则以RF保持连接，否则以蓝牙无线通信方式发起连接，若全部无线通信方式均连接失败，则由当前微控制器发起的全部连接请求失败，该次灯光控制指令将无法执行。

在智能灯光系统中，控制处理装置还可以作为中继站点使用，当一个控制处理装置与一个执行装置的距离较远时，可在该控制处理装置和该执行装置之间增加一个控制处理装置，增加的控制处理装置作为信号中继站点进行信号转发。

实施例2：

应用于智能灯光系统中，该系统包括遥控装置、控制处理装置和执行装置，遥控装置用于向控制处理装置发送灯光控制指令，控制处理装置用于识别处理灯光控制指令并与对应的执行装置建立最佳连接，执行装置用于执行灯光控制指令以控制LED灯的工作状态，控制处理装置中设有信号强度列表和链路质量列表，该无线通信方法包括以下步骤：

步骤A：遥控装置向控制处理装置发送灯光控制指令；

步骤B：控制处理装置接收遥控装置所发送的灯光控制指令；

步骤C：控制处理装置将每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；

步骤D：控制处理装置根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

步骤E：控制处理装置结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

步骤F:当控制处理装置以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败；

步骤G：当控制处理装置成功以某一种无线通信方式与执行装置建立连接后，执行装置执行灯光控制指令。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.无线平衡连接方法，其特征在于，该方法应用于智能灯光系统中的控制处理装置，控制处理装置中设有信号强度列表和链路质量列表，控制处理装置与一执行装置之间可通过两种或两种以上无线通信方式中的一种进行通信，该无线平衡连接方法包括以下步骤：

步骤A：通过每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；

步骤B：根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

步骤C：接收一遥控装置发送的灯光控制指令，并将接收到灯光控制指令的控制处理装置记为当前控制处理装置；

步骤D：执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它控制处理装置与当前控制处理装置进行通信连接，若是，则执行步骤G，若否，则执行步骤E；

步骤G：当其它某一控制处理装置中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前控制处理装置的链路质量，则由此控制处理装置与执行装置建立连接，否则由当前控制处理装置执行步骤E；

步骤E：结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

步骤F：当以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败。

2.根据权利要求1所述的无线平衡连接方法，其特征在于，所述无线通信方式包括WIFI、蓝牙和RF三种。

3.根据权利要求1所述的无线平衡连接方法，其特征在于，步骤A每间隔一预设的时间便执行一次，并在步骤B中将当前得到的信号强度排序替换上一次的信号强度排序。

4.一种无线平衡连接装置，其特征在于，包括以下模块：

模块A：用于通过每一种无线通信方式分别向执行装置发起信号探测请求；

模块B：用于根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

模块C：用于接收一遥控装置发送的灯光控制指令；将所述模块C中接收到灯光控制指令的控制处理装置记为当前控制处理装置；

模块D：用于执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它控制处理装置与当前控制处理装置进行通信连接，若是，则执行模块G，若否，则执行模块E；

模块G：用于当其它某一控制处理装置中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前控制处理装置的链路质量，则由此控制处理装置与执行装置建立连接，否则由当前控制处理装置执行模块E；

模块E：用于结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

模块F：用于当以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败。

5.一种控制处理装置，其特征在于，所述控制处理装置应用于智能灯光系统中，控制处理装置包括主WIFI模块、主蓝牙模块、主RF模块和微控制器，所述主WIFI模块、主蓝牙模块和主RF模块均与微控制器电性连接，所述微控制器用于接收灯光控制指令进行处理并选择信号最佳的无线通信方式与执行装置进行通信，微控制器中存储有信号强度列表和链路质量列表；实现所述微控制器的功能的步骤如下：

步骤A：微控制器利用主WIFI模块、主蓝牙模块和主RF模块分别向执行装置发起信号探测请求；

步骤B：微控制器根据执行装置的反馈信号分别计算每一种无线通信方式的信号强度并将其从强到弱排序记录进信号强度列表中，实时统计每一种无线通信方式的链路质量并将其从高到低记录进链路质量列表中；

步骤C：微控制器接收一遥控装置发送的灯光控制指令，接收到灯光控制指令的微控制器记为当前微控制器；

步骤D：当前微控制器执行判断：智能灯光系统中是否包括有其它微控制器与当前微控制器进行通信连接，若是，则执行步骤G，若否，则执行步骤E；

步骤G：当其它某一控制处理装置中的某一种无线通信方式的信号强度大于预设的信号强度值，且链路质量高于当前控制处理装置的链路质量，则由此控制处理装置与执行装置建立连接，否则由当前控制处理装置执行步骤E；

步骤E：微控制器结合信号强度列表和链路质量列表中的数据计算出每一种无线通信方式的信号质量，信号质量最好的记为最高级，并以最高级的无线通信方式向执行装置发起连接请求；

步骤F：当微控制器以最高级的无线通信方式成功与执行装置建立连接时，则以此无线通信方式保持通信，否则以次一级无线通信方式尝试连接，直至某一级无线通信方式成功连接，若全部无线通信方式均无法连接，则本次连接请求失败。