CN104166384A - 一种家电互联互通底层传输的方法及专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家电互联互通底层传输的方法及专用装置，其特征在于：设置家电互联互通的家电主设备和家电子设备；主设备节点单元包括主设备和主设备无线模块，子设备节点单元包括若干个子设备节点；使用简化XML语言将家电子设备的数据结构归纳为若干对象的类，并将对象的类、属性和操作进行数值化，产生家电子设备描述的结构化数据即元数据，形成具有对象属性及其接口的自描述文件；由家电互联互通的家电主设备和家电子设备在设定的公共信道进行组网，待组网完成之后，所述主设备再选择一个没有被其它设备占用的信道，然后在此信道上面由子设备把自描述文件通过无线模块节点传送给主设备，形成形成家电互联互通底层传输网。本发明增强了家电互联互通的可靠性、安全性、及时性。

Description

一种家电互联互通底层传输的方法及专用装置

技术领域

本发明涉及一种家电互联互通底层传输的方法及专用装置。适用于在家电和网关上安装无线模块节点，解决家电相互之间以及与网关互联互通的问题。属于家电通信及物联网技术领域。 

背景技术

目前，随着电子技术的发展，以及各种电子元器件成本的下降，家电互联互通的广泛应用已经提到日程上来了。但是，家电的互联互通跟手机以及黑电产品的互联互通又不太一样，主要区别是在它的底层传输上面，家电互联互通底层传输的特点是要求成本低、安装方便、数据量小、设备数量多、反应及时、室内传输距离适中，而且家电的种类及功能繁多，目前还没有一种比较好的办法把家电的各种各样的功能以及相互之间的复杂关系描述出来。根据要求家电之间的底层传输主要靠无线传输的方法进行数据传输，但现有家电的无线传输不是成本太高就是传输距离太近或者传输稳定性不高而且联网的设备数量少。所以找到一种可以容许较多家电一起互联互通、传输可靠、反应及时，并且相应装置达到成本低、安装方便、数据量小、室内传输距离适中的要求是当务之急。 

发明内容

本发明的第一个目的，是为了解决现在没有一种比较好的办法把家电的各种各样的功能以及相互之间的复杂关系描述出来，而且没能容纳较多的家电一起快速、可靠的互联互通的问题，提供一种家电互联互通底层传输的方法，它可以把把家电的各种各样的功能以及相互之间的复杂关系描述出来，并且能容纳较多的家电一起快速、可靠的互联互通。 

本发明的第二个目的，是为了使家电的互联互通达到成本低、安装方便、数据量小、室内传输距离适中的要求，提供一种家电互联互通底层传输的专用装置。 

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到： 

一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于包括以下步骤： 

1)设置家电互联互通的家电主设备和家电子设备； 

2)使用简化XML语言将家电子设备的数据结构归纳为若干对象的类，并将对象的类、属性和操作进行数值化，产生家电子设备描述的结构化数据即元数据，形成具有对象属性及其接口的自描述文件，即家电子设备描述文本文件； 

3)由家电互联互通的家电主设备和家电子设备在设定的公共信道进行组网，待组网完成之后，所述主设备再选择一个没有被其它设备占用的信道，然后在此信道上面由子设备把自描述文件通过无线模块节点传送给主设备，主设备接收完家电子设备的自描述文件之后，把它保存下来，然后进行无线数据传输，形成家电互联互通底层传输网； 

4)当主设备需要改变家电子设备的状态时，把带有相应家电子设备的功能以及参数 信息的数据帧通过无线模块发送给家电子设备，家电子设备收到功能信息后回复应答信息给主设备；当家电子设备的状态改变时，家电子设备就把自己最新的状态信息通过无线模块传送给主设备；为确保无线传输的准确性，在每一帧数据加上CRC校验码。 

本发明的第一个目的还可以通过采取如下技术方案达到： 

进一步地，家电子设备的节点单元连接有n台家电产品，每个家电子设备在组网之前使用简化XML语言把自身的家电设备信息生成自描述文件存放于家电主设备上；在家电主设备和家电子设备进行通信之前进行组网，组网方法如下： 

1)在家电主设备和家电子设备上电后，按下家电主设备上的组网专用按键，组网指示灯亮，表示已进入组网状态； 

2)家电主设备在接收到按键的首次组网命令后，在无线公共信道通过发送广播的方式发出组建网络的指令码，此指令码包括家电主设备的ID地址和组网指令；为了确保家电主设备和家电子设备ID地址的唯一性，所有的主从设备的ID地址都由厂商出厂时统一烧录分配； 

3)各个要入网的家电子设备收到组网指令后，分别按不同的时段把自己的ID码发送给家电主设备，一直到主设备应答已收到自己的ID码就停止发送ID码； 

4)家电主设备记录下所有收到的家电子设备的ID码，并通过浏览器显示出来，用户通过浏览器对显示出来的ID码核对，确认是自己产品的ID码则给家电主设备一个确认信号，收到确认信号的家电主设备则分别给相应的子设备发送应答码以及网内地址；其余的家电子设备也按此方法依次入网，直到所有要求入网的家电子设备成功收到家电主设备分配的地址；家电主设备再跳到其它信道逐个监听空闲信道，监听到空闲信道后就和空家电子设备一起跳到此空闲信道进行无线传输； 

5)在新信道上所有的家电子设备依次把自己的生产日期，型号，以及所能提供的功能服务信息发送给网关；网关收到应答码后则把从设备的ID码，生产日期，型号，功能服务信息记录在固定列表上并在显示屏上显示出来，表示此子设备入网成功。 

进一步地，对于一个已组网成功的网络，如果有新的子设备要入网，对于已首次组网完成的家电主设备来，当它收到家电子设备要求入网的按键命令后，在每个时段都划分一部份时间跳回到公共频道发出组网指令，要求入网的家电子设备收到组网指令后，把自己的ID地址发送给家电主设备，一直等到家电主设备应答为止；然后就按照首次组网的方式把新的子设备加入到网络中，完成新增子设备的入网。 

进一步地，如果有某个子设备是曾经加入过其它网络，而现在想加入形成家电互联互通底层传输网，则通过人工的方式把它旧的组网记录清除，然后通过新增子设备入网的方式使其入网。 

进一步地，组网完成之后，进行正常的数据传输，在设备节点传输数据帧之前，设备节点先对无线网络进行监听，查看是否有其他设备节点正在传输数据，若传输正在进行，该设备节点等待一段随机的时间，然后再监听，所述随机时间的长度由如下表达式确定： 

Backoff＝2RetryCount×Random(1-MaxRetryCount) 

式中RetryCount表示当前重传的次数，MaxRetryCount规定最多重传的次数， Random为随机数产生函数，每次产生一个1到MaxRetryCount的整数； 

若没有其他设备在使用传输介质，该设备节点就开始传输一个完整的帧；因为很有可能一个设备传输数据的同时，另一个设备也开始传输数据，为了避免此类冲突造成的数据丢失，接收设备检测所收到的分组的CRC，如果正确，则向发送设备传输一个确认信息，以指示没有冲突发生；否则，发送设备将重复上述过程直到数据发送成功，或者重传规定的次数； 

当主设备传输广播帧，需要比较多的子设备一起应答时，就不采用以上等待一段随机时间的形式，而是采用划分时间段的形式；根据有多少个设备划分多少段时间的原则，每个时间段的时长是一样的，而且时间段的时间必须大于每一帧无线数据帧的传输时间，在主设备发出广播帧之后，子设备就按照顺序在每个时间段的开始分别传输无线数据帧，在最后一个时间段结束之后，如果主设备还没有收到全部子设备的应答，则设备将重复上述过程直到收到所有设备的应答，或者重传规定的次数； 

当控制子网内的任何子设备监听到非本子网内设备在基本信道上发送的数据后，需要将该模块的忙闲表通过信息帧报告主设备；主设备收到多于10次的信道冲突信息帧后,则根据主设备自己监测的信道忙闲表和设备汇报的忙闲表找到新的空闲信道；主设备在基本信道上向最近汇报冲突的子设备发送测试信道的命令；子设备需要在主设备指定的信道上发送若干帧测试数据，以测试该信道是否可用，然后退回基本信道，等待主设备命令。 

进一步地，如主设备决定转换基本信道，需要根据其设备注册表的纪录向控制子网中所有已注册子设备依次发送转换到新信道的命令，对转换信道命令做出反应的子设备和未作反应的子设备都将被主设备纪录，主设备每隔2小时对尚未响应转换信道命令的子设备在原基本信道上重复发送转换信道命令，在对未响应转换信道命令的子设备进行操作前，网关应首先向其发送转换信道命令，如子设备不响应转换信道命令则放弃此次操作；在24小时内未能对转换信道命令做出反应的子设备将视为被注销，需要重新注册。 

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到： 

一种家电互联互通底层传输的专用装置，其结构特点在于：包括主设备节点单元1和子设备节点单元2，主设备节点单元1包括主设备和主设备无线模块，子设备节点单元2包括若干个子设备节点，每个子设备节点各由一台子设备和一个子设备无线模块构成；所述主设备节点单元1通过无线网络连接子节点单元2以进行数据交换；主设备带有SPI接口，它通过SPI接口连接主设备无线模块，主设备无线模块的若干个I/O端口各通过一子设备无线模块双向连接一子设备，即主设备通过主设备无线模块、子设备无线模块与子设备进行通信。 

本发明的第二个目的还可以通过采取如下技术方案达到： 

进一步地，主设备无线模块、子设备无线模块采用相同结构的通信电路，即所述无线模块由电源电路、MCU控制电路以及无线芯片电路组成；所述电源电路由电压转换芯片U1和电容C22、C24构成；所述MCU控制电路由单片机芯片U2、发光二极管LED1、电容C21和C25、电阻R21、阻排RP1和插针CN2构成；所述无线芯片电路由无线芯片U3、晶振ZTA1、电容C1-C16、电感L1-L5和天线 ANT1构成；电源电路把外接5V的电源转换为3.3V电源提供给单片机芯片U2和无线芯片U3使用，MCU控制电路通过SPI接口控制无线芯片U3发射/接收信号及通过SPI接口与主设备或者子设备进行数据交换。 

本发明具有如下突出的有益效果： 

1、本发明由于使用了简化的XML语言生成家电子设备的自描述文件，解决了原来难以描述各种各样家电的复杂关系的问题。并且采用无线模块自动监测信道、选用信道的方式，增强了无线传输的抗干扰能力。采用组网之后在网内进行控制及反馈的方式则增强了家电互联互通的可靠性、安全性、及时性。 

2、本发明由于使用可跳频的、性价比较高的433M无线芯片和性价比较高的MCU组成无线模块，达到了成本低、安装方便、数据量小、室内传输距离适中的要求。 

附图说明：

图1为本发明具体实施例1的结构示意图。 

图2为本发明具体实施例1的组网流程图。 

图3为本发明具体实施例2专用装置的无线模块原理图。 

具体实施方式：

具体实施例1： 

参照图1，本实施例涉及的家电互联互通底层传输的专用装置，包括主设备节点单元1和子设备节点单元2，主设备节点单元1包括主设备和主设备无线模块，子设备节点单元2包括若干个子设备节点，每个子设备节点各由一台子设备和一个子设备无线模块构成；所述主设备节点单元1通过无线网络连接子节点单元2以进行数据交换；主设备带有SPI接口，它通过SPI接口连接主设备无线模块，主设备无线模块的若干个I/O端口各通过一子设备无线模块双向连接一子设备，即主设备通过主设备无线模块、子设备无线模块与子设备进行通信。 

本实施例中： 

主设备无线模块、子设备无线模块采用相同结构的通信电路，即所述无线模块由电源电路、MCU控制电路以及无线芯片电路组成；所述电源电路由电压转换芯片U1和电容C22、C24构成；所述MCU控制电路由单片机芯片U2、发光二极管LED1、电容C21和C25、电阻R21、阻排RP1和插针CN2构成；所述无线芯片电路由无线芯片U3、晶振ZTA1、电容C1-C16、电感L1-L5和天线ANT1构成；电源电路把外接5V的电源转换为3.3V电源提供给单片机芯片U2和无线芯片U3使用，MCU控制电路通过SPI接口控制无线芯片U3发射/接收信号及通过SPI接口与主设备或者子设备进行数据交换。即MCU控制电路一方面通过SPI接口控制无线芯片的发射、接收，另一方面通过另外的SPI接口跟主设备或者子设备进行数据交换。 

单片机芯片U2采用常规的单片机集成芯片，电压转换芯片U1采用常规技术的电压转换集成芯片，无线芯片U3采用常规技术的无线接收/发射集成芯片。 

所述主设备节点单元1为网络服务器，由一台具有数据库与浏览器功能的微电脑构成。所述子节点单元2由节点1、节点2……节点n以及与每个节点相对应的n项服务组成，其中n>2。 

本实施例的子设备节点单元2共连接有n台家电产品(n>2)，每个子设备在组网之前都使用简化XML语言把自身的家电设备信息生成自描述文件存放于家电设备上。 

参照图2，本发明涉及的家电互联互通底层传输的方法，其特征在于包括以下步骤： 

1)设置家电互联互通的家电主设备和家电子设备； 

2)使用简化XML语言将家电子设备的数据结构归纳为若干对象的类，并将对象的类、属性和操作进行数值化，产生家电子设备描述的结构化数据即元数据，形成具有对象属性及其接口的自描述文件，即家电子设备描述文本文件； 

3)由家电互联互通的家电主设备和家电子设备在设定的公共信道进行组网，待组网完成之后，所述主设备再选择一个没有被其它设备占用的信道，然后在此信道上面由子设备把自描述文件通过无线模块节点传送给主设备，主设备接收完家电子设备的自描述文件之后，把它保存下来，然后进行无线数据传输，形成家电互联互通底层传输网； 

4)当主设备需要改变家电子设备的状态时，把带有相应家电子设备的功能以及参数信息的数据帧通过无线模块发送给家电子设备，家电子设备收到功能信息后回复应答信息给主设备；当家电子设备的状态改变时，家电子设备就把自己最新的状态信息通过无线模块传送给主设备；为确保无线传输的准确性，在每一帧数据加上CRC校验码。 

主设备和子设备进行正常通信之前要先进行组网，组网之后才能进行正常通信。无线网络的首次组网，在主设备和子设备都上电后，通过对网关的人工选择来确定无线网络的首次组网。在主设备上有一按键专门用于组网，按下此按键，组网指示灯亮，表示已进入组网状态。 

主设备在接收到按键的首次组网命令后，在无线公共信道通过发送广播的方式发出组建网络的指令码，此指令码包括主设备的ID地址和组网指令。(为了确保主设备和子设备ID地址的唯一性，所有的主从设备的ID地址都由厂商出厂时统一烧录分配)。 

各个要入网的子设备收到组网指令后分别按不同的时段把自己的ID码发送给主设备，一直到主设备应答已收到自己的ID码就停止发送ID码。 

主设备记录下所有收到的子设备的ID码，并通过浏览器显示出来，用户通过浏览器对显示出来的ID码核对，确认是自己产品的ID码则给主设备一个确认键，收到确认键的主设备则分别给相应的子设备发送应答码以及网内地址。其余子设备也按此方法依次入网，直到所有要求入网的子设备都成功收到主设备分配的地址。主设备再跳到其它信道逐个监听空闲信道，监听到空闲信道后就和子设备一起跳到此空闲信道进行无线传输。 

在新信道上所有的子设备依次把自己的生产日期，型号，以及所能提供的功能服务等信息发送给网关。网关收到应答码后则把从设备的ID码，生产日期，型号，功能服务等信息记录在固定列表上并在显示屏上显示出来，表示此子设备入网成功。 

对于一个已组网成功的网络，如果有新的子设备要入网，应该怎样把新的子设备加入网络中呢？对于已首次组网完成的主设备来说，当它收到有子设备要求入网的按键命令后，在每个时段都划分一部份时间跳回到公共频道发出组网指令，要求入网的子设备收到组网指令后，把自己的ID地址发送给主设备，一直等到主设备应答为止。然后就按照首次组网的方式把新的子设备加入到网络中，完成新增子设备的入网。 

如果有某个子设备是曾经加入过其它网络，而现在想加入这个网络，则通过人工的方式把它旧的组网记录清除，然后通过新增子设备入网的方式使其入网。 

组网完成之后，就可以进行正常的数据传输了，在设备节点传输数据帧之前，设备节点先对无线网络进行监听，查看是否有其他设备节点正在传输数据。若传输正在进行，该设备节点将等待一段随机时间，然后再监听，所述随机时间的长度由如下表达式确定下面这个等式将确定： 

Backoff＝2RetryCount×Random(1-MaxRetryCount) 

式中RetryCount表示当前重传的次数，可以为1-10的整数；MaxRetryCount规定最多重传的次数，可以为1-10的整数；Random为随机数产生函数，每次产生一个1到MaxRetryCount的整数。 

若没有其他设备在使用传输介质，该设备节点就开始传输一个完整的帧；因为很有可能一个设备传输数据的同时，另一个设备也开始传输数据，为了避免此类冲突造成的数据丢失，接收设备检测所收到的分组的CRC，如果正确，则向发送设备传输一个确认信息，以指示没有冲突发生。否则，发送设备将重复上述过程直到数据发送成功，或者重传规定的次数。 

当主设备传输广播帧，需要比较多的子设备一起应答时，就不采用以上等待一段随机时间的形式，而是采用划分时间段的形式。根据有多少个设备划分多少段时间的原则，每个时间段的时长是一样的，而且时间段的时间必须大于每一帧无线数据帧的传输时间，在主设备发出广播帧之后，子设备就按照顺序在每个时间段的开始分别传输无线数据帧，在最后一个时间段结束之后，如果主设备还没有收到全部子设备的应答，则设备将重复上述过程直到收到所有设备的应答，或者重传规定的次数。 

当控制子网内的任何子设备监听到非本子网内设备在基本信道上发送的数据后，需要将该模块的忙闲表通过信息帧报告主设备。主设备收到多于10次的信道冲突信息帧后,则根据主设备自己监测的信道忙闲表和设备汇报的忙闲表找到新的空闲信道。主设备在基本信道上向最近汇报冲突的子设备发送测试信道的命令。子设备需要在主设备指定的信道上发送若干帧测试数据，以测试该信道是否可用，然后退回基本信道，等待主设备命令。 

如主设备决定转换基本信道，需要根据其设备注册表的纪录向控制子网中所有已注册子设备依次发送转换到新信道的命令。对转换信道命令做出反应的子设备和未作反应的子设备都将被主设备纪录。主设备每隔2小时对尚未响应转换信道命令的子设备在原基本信道上重复发送转换信道命令。在对未响应转换信道命令的子设备进行操作前，网关应首先向其发送转换信道命令。如子设备不响应转换信道命令则放弃此次操作。在24小时内未能对转换信道命令做出反应的子设备将视为被注销，需要重新注册。 

具体实施例2： 

参照图3，本实施例的特点是：所述无线模块由电源电路、MCU控制电路以及无线芯片电路组成。所述电源电路由电压转换IC U1、电容C22、C24构成。其中U1的输入端接5V电源输入以及电容C24的一端，U1的输出端接电容C22的一端，U1的接地端以及电容C22、C24的另一端分别接地。电源电路把外接5V的直流电源转换为3.3V直流电源提供给MCU和无线芯片使用。所述MCU控制电路由MCU控制器U2，发光二极管LED1，电容C21、C25，电阻R21，阻排RP1，插针CN2构成。其中U2的1、2、13、14、19、20脚分别接U3的1、20、2、3、7、6脚，U2的4、10、15、16、17脚分别接CN2的1、4、5、7、6脚，U2的3脚接D1的负极，U2的4脚通过电容C25接地，U2的5、6脚悬空，U2的7脚接地，U2的8脚通过电容C21接地，U2的9脚接3.3V电源，U2的11、12、18脚悬空；阻排的一端4个脚分别接CN2的4、5、6、7脚，另一端接5V的电源；CN2的2、3脚分别接5V电源和地；D1的另一端通过R21接3.3V电源。所述无线芯片电路由无线芯片U3，晶振ZTA1，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16，电感L1、L2、L3、L4、L5，天线ANT1构成。其中U3的4脚接VDD电源、并且通过电容C4接地，U3的5脚通过电容C5接地，U3的8、10脚分别通过电容C2、C3接地、并且分别接晶振ZTA1的两边，U3的9脚通过电容C6接地，U3的11脚接VDD电源、并且通过电容C7接地，U3的12脚接电容C9、电感L4的一端，U3的13脚通过电容C10接地、并且接电感L2的一端，U3的14脚通过电容C8接地，U3的15脚通过电容C11接地，U3的16脚接地，U3的17脚通过电阻R1接地，U3的18脚接VDD电源、并且通过电容C12接地，U3的19脚接地；电感L1的一端接3.3V电源，另一端接VDD；电容C1的一端接3.3V电源，另一端接地；电感L4的另一端通过电容C13接地；电容C9的另一端接电感L2的另一端以及L5的一端；L5的另一端通过电容C15接地、并且接电感L3的一端；电感L3的另一端通过电容C16接地、并且通过电容C14连接到天线。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)设置家电互联互通的家电主设备和家电子设备；

2)使用简化XML语言将家电子设备的数据结构归纳为若干对象的类，并将对象的类、属性和操作进行数值化，产生家电子设备描述的结构化数据即元数据，形成具有对象属性及其接口的自描述文件，即家电子设备描述文本文件；

3)由家电互联互通的家电主设备和家电子设备在设定的公共信道进行组网，待组网完成之后，所述主设备再选择一个没有被其它设备占用的信道，然后在此信道上面由子设备把自描述文件通过无线模块节点传送给主设备，主设备接收完家电子设备的自描述文件之后，把它保存下来，然后进行无线数据传输，形成家电互联互通底层传输网；

4)当主设备需要改变家电子设备的状态时，把带有相应家电子设备的功能以及参数信息的数据帧通过无线模块发送给家电子设备，家电子设备收到功能信息后回复应答信息给主设备；当家电子设备的状态改变时，家电子设备就把自己最新的状态信息通过无线模块传送给主设备；为确保无线传输的准确性，在每一帧数据加上CRC校验码。

2.根据权利要求1所述的一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于：家电子设备的节点单元连接有n台家电产品，每个家电子设备在组网之前使用简化XML语言把自身的家电设备信息生成自描述文件存放于家电主设备上；在家电主设备和家电子设备进行通信之前进行组网，组网方法如下：

1)在家电主设备和家电子设备上电后，按下家电主设备上的组网专用按键，组网指示灯亮，表示已进入组网状态；

2)家电主设备在接收到按键的首次组网命令后，在无线公共信道通过发送广播的方式发出组建网络的指令码，此指令码包括家电主设备的ID地址和组网指令；为了确保家电主设备和家电子设备ID地址的唯一性，所有的主从设备的ID地址都由厂商出厂时统一烧录分配；

3)各个要入网的家电子设备收到组网指令后，分别按不同的时段把自己的ID码发送给家电主设备，一直到主设备应答已收到自己的ID码就停止发送ID码；

4)家电主设备记录下所有收到的家电子设备的ID码，并通过浏览器显示出来，用户通过浏览器对显示出来的ID码核对，确认是自己产品的ID码则给家电主设备一个确认信号，收到确认信号的家电主设备则分别给相应的子设备发送应答码以及网内地址；其余的家电子设备也按此方法依次入网，直到所有要求入网的家电子设备成功收到家电主设备分配的地址；家电主设备再跳到其它信道逐个监听空闲信道，监听到空闲信道后就和空家电子设备一起跳到此空闲信道进行无线传输；

5)在新信道上所有的家电子设备依次把自己的生产日期，型号，以及所能提供的功能服务信息发送给网关；网关收到应答码后则把从设备的ID码，生产日期，型号，功能服务信息记录在固定列表上并在显示屏上显示出来，表示此子设备入网成功。

3.根据权利要求1或2所述的一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于：对于一个已组网成功的网络，如果有新的子设备要入网，对于已首次组网完成的家电主设备来，当它收到家电子设备要求入网的按键命令后，在每个时段都划分一部份时间跳回到公共频道发出组网指令，要求入网的家电子设备收到组网指令后，把自己的ID地址发送给家电主设备，一直等到家电主设备应答为止；然后就按照首次组网的方式把新的子设备加入到网络中，完成新增子设备的入网。

4.根据权利要求3所述的一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于：如果有某个子设备是曾经加入过其它网络，而现在想加入形成家电互联互通底层传输网，则通过人工的方式把它旧的组网记录清除，然后通过新增子设备入网的方式使其入网。

5.根据权利要求4所述的一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于：组网完成之后，进行正常的数据传输，在设备节点传输数据帧之前，设备节点先对无线网络进行监听，查看是否有其他设备节点正在传输数据，若传输正在进行，该设备节点等待一段随机的时间，然后再监听，所述随机时间的长度由如下表达式确定：

Backoff＝2RetryCount×Random(1-MaxRetryCount)

式中RetryCount表示当前重传的次数，MaxRetryCount规定最多重传的次数，Random为随机数产生函数，每次产生一个1到MaxRetryCount的整数；

若没有其他设备在使用传输介质，该设备节点就开始传输一个完整的帧；因为很有可能一个设备传输数据的同时，另一个设备也开始传输数据，为了避免此类冲突造成的数据丢失，接收设备检测所收到的分组的CRC，如果正确，则向发送设备传输一个确认信息，以指示没有冲突发生；否则，发送设备将重复上述过程直到数据发送成功，或者重传规定的次数；

当主设备传输广播帧，需要比较多的子设备一起应答时，就不采用以上等待一段随机时间的形式，而是采用划分时间段的形式；根据有多少个设备划分多少段时间的原则，每个时间段的时长是一样的，而且时间段的时间必须大于每一帧无线数据帧的传输时间，在主设备发出广播帧之后，子设备就按照顺序在每个时间段的开始分别传输无线数据帧，在最后一个时间段结束之后，如果主设备还没有收到全部子设备的应答，则设备将重复上述过程直到收到所有设备的应答，或者重传规定的次数；

当控制子网内的任何子设备监听到非本子网内设备在基本信道上发送的数据后，需要将该模块的忙闲表通过信息帧报告主设备；主设备收到多于10次的信道冲突信息帧后,则根据主设备自己监测的信道忙闲表和设备汇报的忙闲表找到新的空闲信道；主设备在基本信道上向最近汇报冲突的子设备发送测试信道的命令；子设备需要在主设备指定的信道上发送若干帧测试数据，以测试该信道是否可用，然后退回基本信道，等待主设备命令。

6.根据权利要求5所述的一种家电互联互通底层传输的方法，其特征在于：如主设备决定转换基本信道，需要根据其设备注册表的纪录向控制子网中所有已注册子设备依次发送转换到新信道的命令，对转换信道命令做出反应的子设备和未作反应的子设备都将被主设备纪录，主设备每隔2小时对尚未响应转换信道命令的子设备在原基本信道上重复发送转换信道命令，在对未响应转换信道命令的子设备进行操作前，网关应首先向其发送转换信道命令，如子设备不响应转换信道命令则放弃此次操作；在24小时内未能对转换信道命令做出反应的子设备将视为被注销，需要重新注册。

7.一种家电互联互通底层传输的专用装置，其特征在于：包括主设备节点单元(1)和子设备节点单元(2)，主设备节点单元(1)包括主设备和主设备无线模块，子设备节点单元(2)包括若干个子设备节点，每个子设备节点各由一台子设备和一个子设备无线模块构成；所述主设备节点单元(1)通过无线网络连接子节点单元(2)以进行数据交换；主设备带有SPI接口，它通过SPI接口连接主设备无线模块，主设备无线模块的若干个I/O端口各通过一子设备无线模块双向连接一子设备，即主设备通过主设备无线模块、子设备无线模块与子设备进行通信。

8.根据权利要求7所述的一种家电互联互通底层传输的专用装置，其特征在于：主设备无线模块、子设备无线模块采用相同结构的通信电路，即所述无线模块由电源电路、MCU控制电路以及无线芯片电路组成；所述电源电路由电压转换芯片U1和电容C22、C24构成；所述MCU控制电路由单片机芯片U2、发光二极管LED1、电容C21和C25、电阻R21、阻排RP1和插针CN2构成；所述无线芯片电路由无线芯片U3、晶振ZTA1、电容C1-C16、电感L1-L5和天线ANT1构成；电源电路把外接5V的电源转换为3.3V电源提供给单片机芯片U2和无线芯片U3使用，MCU控制电路通过SPI接口控制无线芯片U3发射/接收信号及通过SPI接口与主设备或者子设备进行数据交换。