CN104038397A - 一种智能设备的自动组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能设备的自动组网方法，包括设备组网、故障设备的重新组网及智能网关故障的重新组网进程。智能设备上电运行，恢复出厂设置；客户端软件连接智能网关，启动网络配置程序；智能网关选择工作频道；智能网关在组网频道上发送组网广播；智能设备发送入网请求；智能网关智能设备的入网请求，根据判断进入具体步骤；智能网关记录申请入网的智能设备ID，分配网络号及工作频道号；智能设备保存网络号及工作频道号；智能网关点对点查询智能设备，保存智能设备信息后结束整个组网进程，客户端软件提示用户组网完成。本发明能有效隔离私有网络，组网可变性和灵活性较强，无需手动进行，简单快捷，同时方便维护，能够故障定位和故障排除。

Description

一种智能设备的自动组网方法

技术领域

本发明属于一种设备自动组网技术，特别涉及一种智能设备的自动组网方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们生活质量的提高，家居智能化已成为大势所趋。家居智能化是指通过有效的网络通信，建立对家居生活中的家电、灯光、窗帘、空调等一系列的设备通讯网络，从而通过控制端对这些设备进行智能化控制。在智能化家居系统中，有线或者无线设备往往通过有线或者无线方式连接局域网，从而形成家庭网络建立一个方便、有效的通信渠道。很多设备在建立家庭网络的时候，无法有效隔离私有网络，组网的可变性和灵活性较差，并且当网络出现故障的时候，需要一一检查故障所在，并且需要重新布线进行组网，这样增加了成本与时间，使组网的过程变得繁琐。

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种智能设备的自动组网方法,以实现家居设备组网能有效隔离私有网络，组网的可变性和灵活性较强，无需手动进行，简单快捷，同时方便维护，普通家庭用户能够使用，并且能够故障定位和故障排除。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能家居设备的自动组网方法，整个组网的进程中将静态工作及动态重构相结合，包括客户端软件、智能网关及一个到N个智能设备及其对应的下级智能设备，其特征在于包括设备组网、故障设备的重新组网及智能网关故障的重新组网3个进程，具体步骤包括：

步骤1、所述智能设备上电运行，恢复出厂设置；

步骤2、所述客户端软件连接所述智能网关，启动网络配置程序；

步骤3、所述智能网关进行频道扫描，选择最干净的频道作为工作频道；

步骤4、所述智能网关在组网频道上发送组网广播；

步骤5、所述智能设备收到组网广播后发送入网请求；

步骤6、所述智能网关判断是否接到所述智能设备的入网请求，若判断为“是”，则进入步骤7 ；若为“否”则进一步判断是否已经连续发送N次组网广播，判断为“是”的话则进入步骤9；判断为“否”的话，则返回步骤4；

步骤7、所述智能网关记录申请入网的智能设备ID，为其分配网络号及工作频道号；

步骤8、所述智能设备保存分配好的网络号及工作频道号，进入工作状态，返回步骤4；

步骤9、所述智能网关点对点查询智能设备状态，保存智能设备信息后结束整个组网进程，客户端软件提示用户组网完成。

进一步的，在步骤8中，当具有路由功能的所述智能设备成功加入网络后，转为路由节点然后转发所述组网广播；未加入网络的所述智能设备接收组网广播后发送入网请求；所述具有路由功能的智能设备将入网请求上传到所述智能网关，所述智能网关记录所述发送入网请求的智能设备ID为其分配网络号及工作频道；所述请求入网的智能设备保存所述智能网关分配的信息后进入工作状态。

进一步的，所述故障设备的重新组网的具体步骤如下：

步骤b1、所述智能网关不定时对网络进行维护，在维护过程中累计M次的维护信息不能到达所述智能设备的，则把该智能设备的网络状态设置为离线状态；

步骤b2、所述离线状态的智能设备检测到与所述智能网关断开连接后在工作频道上发送入网广播申请；

步骤b3、所述具有路由功能的智能设备收到所述入网广播申请后向所述发送入网广播申请的智能设备进行信息反馈；

步骤b4、所述发送入网广播申请的智能设备根据设备反馈的信息选择最佳的上级智能设备，并向该智能设备发送确认入网请求；

步骤b5、所述上级智能设备将入网请求信息上传到所述智能网关，所述智能网关记录所述申请入网的智能设备ID并为其分配新的网络号及频道号；

步骤b6、所述申请入网的智能设备更新网络号及工作频道号，保存后进入工作状态，所述智能网关更新智能设备数据库。

进一步的，当出现所述智能网关故障时，所述客户端软件提示用户替换所述智能网关，并向替换后的智能网关导入设备数据库，导入运行成功后，网络重新工作。

进一步的，所述智能网关动态更新设备的数据库列表，以及时更新设备的联网状态，并与所述客户端软件的数据库同步。

进一步的，所述智能设备与所述智能网关进行数据传输时，需进行冲突检测，避免数据冲突导致组网失败。

本发明所述的一种智能设备的自动组网方法，提供了面向基于射频通讯的智能家居实现智能设备自动组网的一种方法，本发明所述的自动组网能够区分并有效隔离私有网络，保持网络的独立性；智能设备能够自动进行组网，在设备出现网络故障的时候，能够及时响应并提示用户，同时下级设备可自行申请重新入网，实行动态恢复网络，并动态维护网络，保持网络的健壮性；智能设备能够自动中继数据传输，支持数据包自动路由，保持网络通信的可靠性；总体来说，本发明提供的家居设备组网能有效隔离私有网络，组网的可变性和灵活性较强，无需手动进行，简单快捷，同时方便维护，普通家庭用户能够使用，并且能够故障定位和故障排除。

[0011] 附图

图1为本发明实施例提供的一种智能设备的自动组网方法的框架示意图。

图2为本发明实施例提供的一种智能设备的自动组网方法的设备组网流程图。

图3为本发明实施例提供的一种智能设备的自动组网方法的故障设备的重新组网流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并非是对本发明的进一步限定。

如附图1所示，为本发明一种智能设备的自动组网方法的框架示意图，包括一个智能网关及一个到N个智能设备及其对应的下级设备，智能网关可与一级智能设备及客户端软件直接进行相互的数据通信，二级以下的智能设备可通过其上一级的智能设备与智能网关进行数据通信。

如附图2所示为本发明一种智能设备的自动组网方法的的设备组网流程图，具体步骤包括：

步骤1、所述智能设备上电运行，恢复出厂设置；

步骤2、所述客户端软件连接所述智能网关，启动网络配置程序，并设置连续发送组网广播数量i=0；

步骤3、所述智能网关依次对各个频道进行频道扫描，检查当前频道的占用情况以及干扰信号，选择最干净的频道作为工作频道；

步骤4、所述智能网关在组网频道上发送组网广播；

步骤5、所述智能设备收到组网广播后发送入网请求，设置连续发送组网广播数量i=i+1；

步骤6、所述智能网关判断是否接到所述智能设备的入网请求，若判断为“是”，则进入步骤7，并设置连续发送组网广播数量i=0 ；否则为“否”的话则进一步判断是否已经连续发送N次组网广播，即判断i≥N，若判断为“是”的话则进入步骤9；若判断为“否”的话，则返回步骤4；

步骤7、所述智能网关记录申请入网的智能设备ID，为其分配网络号及工作频道号；

步骤8、所述智能设备保存分配好的网络号及工作频道号，进入工作状态，返回步骤4；

步骤9、所述智能网关点对点查询智能设备，保存智能设信息后结束组网进程，所述客户端软件提示用户组网完成。

进一步的，在步骤8中，当具有路由功能的智能设备成功加入网络后，转为路由节点然后转发所述组网广播，在转发的同时携带本机的mac地址方便接收广播的设备反馈信息时判断是哪个智能设备转发的组网广播；未加入网络的智能设备接收所述转发的组网广播后发送入网请求，并携带所述具有路由功能的智能设备并进行转发组网广播的智能设备的mac地址；所述具有路由功能的智能设备将入网请求上传到所述智能网关，所述智能网关记录发送入网请求的智能设备ID为其分配网络号及工作频道；请求入网的智能设备保存智能网关分配的信息后进入工作状态。

进一步的，如附图3所示为本发明一种智能设备的自动组网方法的故障设备的重新组网流程图，具体步骤如下：

步骤b1、所述智能网关不定时对网络中的设备发送维护信息，以确认是否能到达智能设备来进行维护，在维护过程中累计已经连续M次的维护信息不能到达智能设备的，则把该智能设备的网络状态设置为离线状态，即修改设备数据库列表中的设备状态数据；

步骤b2、所述离线状态的智能设备检查到与智能网关断开连接后，在工作频道上发送入网请求广播申请；

步骤b3、所述具有路由功能的智能设备收到所述离线状态的智能设备的入网广播申请后，向所述发送入网广播申请的智能设备进行信息反馈，信息包括接收入网请求广播的时间、网络信号强度及子网级数等信息；

步骤b4、所述离线状态的智能设备根据反馈信息综合选择最佳的上级智能设备作为此次入网申请的请求对象，并向该智能设备发送确认入网请求；

步骤b5、所述上级智能设备将入网请求信息通过转发上传到智能网关，智能网关记录申请入网的智能设备ID并为其分配新的网络号及频道号并经上级智能设备下发至离线状态的智能设备；

步骤b6、所述离线状态的智能设备更新网络号及工作频道号，保存后进入工作状态，智能网关更新智能设备数据库。

进一步的，当智能网关出现故障时，客户端软件提示用户替换智能网关，并向替换后的智能网关导入设备数据库表，网络重新工作。

进一步的，智能网关在维护网络的过程中，动态更新设备的数据库列表，以及时更新设备的联网状态，并与客户端数据库同步。在智能设备出现故障断开网络的时候，把其状态设置为离线状态，并在离线状态持续的时间达到数据库中规定的时间之后，把设备数据库上传至客户端软件；同时，当与智能网关断开连接的智能设备通过重新申请入网，并获得新分配的网络号和工作频道号之后，智能网关更新设备数据库，并及时将更新后的数据库信息上传至客户端软件。

进一步的，智能设备与智能网关进行数据传输时，需进行冲突检测，避免数据冲突导致组网失败。具体为无线智能设备进行数据传输时，无线智能设备的MAC层在发送无线数据包前，需进行发送冲突检测，当MAC层检测到发送冲突后，需进行碰撞退避，避免了造成数据冲突。

Claims (6)

1.一种智能设备的自动组网方法，整个组网的进程中将静态工作及动态重构相结合，包括客户端软件、智能网关及一个到N个智能设备及其对应的下级智能设备，其特征在于包括设备组网、设备故障重组网及网关故障重组网3个进程，具体步骤包括：

步骤1：智能设备上电运行，恢复出厂设置；

步骤2：客户端软件连接智能网关，启动网络配置程序；

步骤3：所述智能网关进行频道扫描，选择最干净的频道作为工作频道；

步骤4：所述智能网关在组网频道上发送组网广播；

步骤5：所述智能设备收到所述组网广播后发送入网请求；

步骤6：所述智能网关判断是否接到所述智能设备的入网请求，若判断为“是”，则进入步骤7 ；若为“否”则进一步判断是否已经连续发送N次组网广播，判断为“是”的话则进入步骤9；判断为“否”的话，则返回步骤4；

步骤7：所述智能网关记录申请入网的所述智能设备ID，为其分配网络号及工作频道号；

步骤8：所述智能设备保存所述分配好的网络号及工作频道号，进入工作状态，返回步骤4；

步骤9：所述智能网关点对点所述查询智能设备状态，保存所述智能设备信息后结束组网进程，所述客户端软件提示用户组网完成。

2.根据权利要求1所述的一种智能设备的自动组网方法，其特征在于：进一步的，所述步骤8中，当具有路由功能的智能设备成功加入网络后，转为路由节点然后转发组网广播；未加入网络的智能设备接收组网广播后发送入网请求；所述具有路由功能的智能设备将入网请求上传到所述智能网关，所述智能网关记录所述发送入网请求的智能设备ID为其分配网络号及工作频道；所述请求入网的智能设备保存所述智能网关分配的信息后进入工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种智能设备的自动组网方法，其特征在于：进一步的，所述设备故障的重新组网的具体步骤如下：

步骤b1：所述智能网关不定时对网络进行维护，在维护过程中累计M次的维护信息不能到达所述智能设备的，则把该所述智能设备的网络状态设置为离线状态；

步骤b2：所述离线状态的智能设备检测到与所述智能网关断开连接后在工作频道上发送入网广播申请；

步骤b3：所述具有路由功能的智能设备收到入网广播申请后向所述发送入网广播申请的智能设备进行信息反馈；

步骤b4：所述智能设备根据设备反馈的信息选择最佳的上级智能设备，并向所述智能设备发送确认入网请求；

步骤b5：所述上级智能设备将入网请求信息上传到所述智能网关，所述智能网关记录所述申请入网的智能设备ID并为其分配新的网络号及频道号；

步骤b6：所述申请入网的智能设备更新网络号及工作频道号，保存后进入工作状态，所述智能网关更新智能设备数据库。

4.根据权利要求1所述的一种智能家居设备的自动组网方法，其特征在于：所述智能网关出现故障时，所述客户端软件提示用户替换所述智能网关，并向替换后的智能网关导入设备数据库，导入运行成功后，网络重新工作。

5.根据权利要求1-4所述的一种智能家居设备的自动组网方法，其特征在于：所述智能网关动态更新设备的数据库列表，以及时更新设备的联网状态，并与所述客户端软件的数据库同步。

6.根据权利要求1-4所述的一种智能家居设备的自动组网方法，其特征在于：所述智能设备与智能网关在进行数据传输，需进行冲突检测，避免数据冲突导致组网失败。