CN104301904A - 无线组网方法和无线适配器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无线组网方法和无线适配器，该无线通信方法包括在与宿主设备连接后，生成并发送无线信号；根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。该方法能够在无需已有网络情况下建立不同设备间的无线局域网，实现设备间的自组网。

Description

无线组网方法和无线适配器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线组网方法和无线适配器。

背景技术

目前无线通信设备要组成一个局域网络，通常情况下是要用户手动将它们一一连接到路由器或者网关上，过程繁琐而容易出错，尚无有效的无线设备相互发现，以及形成自组网络的方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出了一种无线适配器和一种无线组网方法，可以无需手动而实现无线设备间的相互发现并建立相互间的无线局域网，从而实现设备间的自组网。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的无线组网方法，包括：在与宿主设备连接后，生成并发送无线信号；根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。

本发明第一方面实施例提出的无线组网方法，通过与宿主设备连接后生成并发送无线信号，并根据该无线信号建立无线局域网，可以在无需已有网络情况下建立不同设备间的无线局域网，实现设备间的自组网。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的无线适配器，包括：无线通信芯片，用于在所述无线适配器与宿主设备连接后，生成并发送无线信号；控制器，用于根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。

本发明第二方面实施例提出的无线适配器，通过与宿主设备连接后生成并发送无线信号，并根据该无线信号建立无线局域网，可以在无需已有网络情况下建立不同设备间的无线局域网，实现设备间的自组网。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例提出的无线组网方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中无线适配器的硬件结构示意图；

图3是本发明实施例中两个宿主设备通过无线适配器组网示意图；

图4是本发明实施例中一种无线信号时的组网示意图；

图5是本发明实施例中另一种无线信号时的组网示意图；

图6是本发明实施例中混合组网的示意图；

图7是本发明另一实施例提出的无线组网方法的流程示意图；

图8是本发明实施例中一个宿主设备通过另一个宿主设备连接互联网的示意图；

图9是本发明实施例中无线适配器的软件结构示意图；

图10是本发明实施例中多个宿主设备分别通过作为网关的宿主设备连接互联网的示意图；

图11是本发明另一实施例提出的无线适配器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本发明一实施例提出的无线通信方法的流程示意图，该方法包括：

S11：无线适配器在与宿主设备连接后，生成并发送无线信号。

其中，宿主设备可以包括：个人电脑(Personal Computer，PC)，笔记本，数字电视，数码相机或者其他家电等。

参见图2，无线适配器20可以包括通用输入输出(I/O)控制器21，无线适配器通过通用I/O控制器与宿主设备连接。

通过通用I/O控制器可以具体是指通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)控制器。

参见图2，无线适配器20还可以包括无线通信芯片22，无线通信芯片22用于生成并发送无线信号。

无线信号可以包括如下项中的至少一项：

WiFi信号；

蓝牙信号；

Zigbee信号。

相应的，无线通信芯片22可以包括如下项中的至少一项：用于生成WiFi信号的无线通信芯片，用于生成蓝牙信号的无线通信芯片，用于生成Zigbee信号的无线通信芯片。

在具体实施例时，通用I/O控制器和无线通信芯片可以独立设置或者集成在一个模块，例如，具有USB接口的WiFi模块。

S12：无线适配器根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。

其中，能够组网的设备可以包括：与另外的无线适配器连接的设备；或者，能够接入无线网的设备，例如，具有WiFi功能的移动设备等。

一个实施例中，所述根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网，包括：

采用所述无线信号进行媒体接入控制(Media Access Control，MAC)级数据广播并发现所述能够组网的设备；

在发现所述能够组网的设备后，与所述能够组网的设备建立无线局域网。

参见图2，无线适配器20还可以包括微控制器单元(Micro Control Unit，MCU)23和存储器24，MCU用于对无线适配器进行控制，例如，控制建立无线局域网。其中，MCU中进行控制所需的代码和参数等可以存储在存储器24中，存储器24可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)和/或闪存(flash)。

参见图3，以两个宿主设备为例，分别是第一宿主设备31和第二宿主设备32，每个宿主设备连接一个无线适配器，通过无线适配器产生的无线信号，两个宿主设备可以建立无线局域网，由于该建立的无线局域网不需要依赖已有的网络，也不需要人工控制，因此该无线局域网可以称为自组网。

根据无线信号类型的不同，可以采用相应的协议进行设备发现，配对和组网。

一个实施例中，参见图4，当无线信号是WiFi信号时，自组网流程可以包括：

S41：无线适配器连接到宿主设备后，主动扫描(Scan)周围网络的服务集标识(ServiceSet Identifier，SSID)。

S42：判断是否发现预设的SSID，若是，执行S43，否则，执行S4。

例如，预设的SSID是BAIDU_SSID，则在扫描过程中判断是否发现BAIDU_SSID。

S43：连接预设的SSID指示的网络。

其中，当存在预设的SSID时，则表明已有设备创建了自组网络，此时可以自动加入该网络。

S44：创建网络，且该网络的SSID设置为预设的SSID。

例如，创建BAIDU_SSID的网络。

之后，当其他无线适配器启动后，可以发现该网络并加入。

另一实施例中，参见图5，当无线信号是蓝牙信号时，自组网流程可以包括：

S51：无线适配器连接到宿主设备后，主动扫描(Scan)周围存在的服务，

S52：判断是否发现预设的服务，若是，执行S53，否则，执行S54。

相关技术中，采用蓝牙协议进行设备发现时，通过会需要输入个人识别密码(PersonalIdentification Number，PIN)，如果输入PIN码，就需要人工参与。

本实施例中，为了实现自组网的自动建立，当无线信号是蓝牙信号时，可以预先配置是insecure模式，当启用insecure模式时可以无需PIN码输入。

无线适配器可以通过会话描述协议(Session Description Protocol，SDP)发现是否存在预设服务。

S53：连接预设的服务对应的网络。

在蓝牙协议中，相对于SSID，蓝牙是注册一个预定的服务，其他设备通过SDP发现这个服务，进而连接成一个网络。

S54：注册预设的服务，并根据预设的服务创建对应的网络。

之后，当其他无线适配器启动后，可以发现该服务并加入对应的网络。

另一实施例中，当无线信号是zigbee信号时，由于zigbee协议本身就具有非常优良的自组网性能，可以复用。当自组网需要与其他网络通信时，可以通过自组局域网中的网关将其zigbee数据转换为WiFi数据或者以太网数据。

另一实施例中，当在混合组网时，该方法还可以包括：

通过网关设备与另外的无线局域网建立网络连接，其中，所述无线局域网与所述另外的无线局域网中的无线信号的类型不同，所述网关设备用于不同类型的无线信号间的转换。

例如，参见图6，混合组网时的系统包括WiFi子网61，蓝牙子网62和zigbee子网63，不同子网之间可以通过网关设备64连接，网关设备64用于进行不同类型的无线信号之间的转换。

进一步的，为了保证安全性，在无线局域网建立后，无线适配器可以为该无线局域网设置密码和/或PIN码，当其他设备需要加入该网络时，需要先输入密码和/或PIN码进行校验。其中，当无线局域网建立后，可以由任意一个无线适配器进行上述密码和/或PIN码的设置。

在组成无线局域网后，无线适配器通过MCU可以实现无线信号与宿主设备中的数字信号之间的转换，以便通过无线适配器和无线局域网实现宿主设备间的通信。

本实施例通过与宿主设备连接后生成并发送无线信号，并根据该无线信号建立无线局域网，可以在无需已有网络情况下建立不同设备间的无线局域网，实现设备间的自组网。

图7是本发明另一实施例提出的无线组网方法的流程示意图，本实施例以第一宿主设备上配置有与互联网连接的网卡为例，该方法包括：

S71：无线适配器在与宿主设备连接后，生成并发送无线信号。

如图8所示，第一无线适配器与第一宿主设备81连接后，可以生成并发送无线信号，第二无线适配器与第二宿主设备82连接后，也生成并发送无线信号。

S72：根据所述无线信号建立第一宿主设备与第二宿主设备间的无线局域网。

由于第一无线适配器和第二无线适配器都可以生成无线信号，根据无线信号两个宿主设备间可以建立无线局域网，具体建立流程可以参见上述实施例，在此不再赘述。

S73：第一无线适配器与连接互联网的网卡建立数据通路。

其中，参见图8，与互联网(internet)连接的网卡是网卡A，网卡A配置在第一宿主设备上的。

参见图8，无线适配器也可以看作一种网卡，在第一宿主设备上，无线适配器对应的网卡称为网卡B。

两个网卡之间可以通过数据分享模式建立数据通路。例如，windows系统上可以通过互联网联机资源共享(Internet Connection Sharing，ICS)建立上述的数据通路，在linux系统上可以通过设置iptable建立数据通路。

具体的，参见图9，是无线适配器的软件体系结构示意图，本实施例以包括三种无线信号为例，该无线适配器90可以包括HTTP协议层91，I/O交互命令层92，TCP/IP协议层93，自组网守护程序层94、协议转换层95，WiFi协议层96，蓝牙协议层97和zigbee协议层98。其中，当无线适配器与宿主设备连接后，无线适配器可以自动启用(boot)，并未宿主设备加载驱动程序，并生成自组网守护程序，用于监听来自宿主设备的请求或者来自其他对等无线适配器的请求，无线适配器可以包含宿主设备的驱动程序和应用程序，使宿主设备能够无人工干预就使用无线适配器。

无线适配器可以通过HTTP协议层91与互联网通信，例如与云服务通信。通过I/O交互命令层92与宿主设备通信，通过TCP/IP协议层93，自组网守护程序层94、协议转换层95，WiFi协议层96，蓝牙协议层97和zigbee协议层98与其他无线适配器建立自组网，其中WiFi协议层96，蓝牙协议层97和zigbee协议层98可以生成相应的无线信号。通过协议转换等可以实现数字信号与无线信号的转换。通过建立的自组网以及HTTP协议层可以实现互联网数据连接。

S74：当第二宿主设备需要连接互联网时，第二宿主设备通过所述无线局域网以及所述数据通路与互联网建立连接。

当第二宿主设备与互联网建立连接后，实现了第二宿主设备与互联网之间的虚拟通道，第二宿主设备可以访问互联网(internet)。

依此类推，当无线局域网内的宿主设备为多个时，配置有与互联网连接的网卡的宿主设备称为网关，参见图10，其他宿主设备都可以通过无线局域网以及该网关实现与互联网的连接。当与互联网连接后，云端可以对宿主设备进行控制，实现宿主设备的智能化控制。

本实施例通过与宿主设备连接后生成并发送无线信号，并根据该无线信号建立无线局域网，可以在无需已有网络情况下建立不同设备间的无线局域网，实现设备间的自组网。另外，宿主设备还可以通过网关与互联网进行连接，实现远程控制以及设备智能化。

图11是本发明另一实施例提出的无线适配器的结构示意图，该无线适配器110包括无线通信芯片111和控制器112。

无线通信芯片111用于在所述无线适配器与宿主设备连接后，生成并发送无线信号；

其中，宿主设备可以包括：个人电脑(Personal Computer，PC)，笔记本，数字电视，数码相机或者其他家电等。

一个实施例中，该无线适配器110还可以包括通用I/O控制器113，通用I/O控制器111用于与所述宿主设备连接。

可选的，所述通用I/O控制器包括：

USB控制器。

可选的，所述无线通信芯片包括如下项中的至少一项：

用于生成WiFi信号的无线通信芯片；

用于生成蓝牙信号的无线通信芯片；

用于生成Zigbee信号的无线通信芯片。

在具体实施例时，通用I/O控制器和无线通信芯片可以独立设置或者集成在一个模块，例如，具有USB接口的WiFi模块。

控制器112用于根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。

其中，能够组网的设备可以包括：与另外的无线适配器连接的设备；或者，能够接入无线网的设备，例如，具有WiFi功能的移动设备等。

一个实施例中，所述控制器112具体用于：

采用所述无线信号进行MAC级数据广播并发现所述能够组网的设备；

在发现所述能够组网的设备后，与所述能够组网的设备建立无线局域网。

控制器可以具体是MCU，该无线适配器还可以包括存储器，MCU用于对无线适配器进行控制，例如，控制建立无线局域网。其中，MCU中进行控制所需的代码和参数等可以存储在存储器中，存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)和/或闪存(flash)。

参见图3，以两个宿主设备为例，分别是第一宿主设备31和第二宿主设备32，每个宿主设备连接一个无线适配器，通过无线适配器产生的无线信号，两个宿主设备可以建立无线局域网，由于该建立的无线局域网不需要依赖已有的网络，也不需要人工控制，因此该无线局域网可以称为自组网。

根据无线信号类型的不同，可以采用相应的协议进行设备发现，配对和组网。具体流程可以参见方法侧的描述，在此不再赘述。

一个实施例中，所述控制器112还用于：

通过网关设备与另外的无线局域网建立网络连接，其中，所述无线局域网与所述另外的无线局域网中的无线信号的类型不同，所述网关设备用于不同类型的无线信号间的转换。

例如，参见图6，混合组网时的系统包括WiFi子网61，蓝牙子网62和zigbee子网63，不同子网之间可以通过网关设备64连接，网关设备64用于进行不同类型的无线信号之间的转换。

一个实施例中，所述控制器112还用于：

为所述无线局域网设置密码和/或PIN码。

为了保证安全性，在无线局域网建立后，无线适配器可以为该无线局域网设置密码和/或PIN码，当其他设备需要加入该网络时，需要先输入密码和/或PIN码进行校验。其中，当无线局域网建立后，可以由任意一个无线适配器进行上述密码和/或PIN码的设置。

在组成无线局域网后，无线适配器通过MCU可以实现无线信号与宿主设备中的数字信号之间的转换，以便通过无线适配器和无线局域网实现宿主设备间的通信。

一个实施例中，当所述宿主设备上配置有与互联网连接的网卡时，所述控制器还用于：

与所述网卡建立数据通路；

通过所述数据通路以及所述无线局域网，建立所述能够组网的设备与互联网的连接。

其中，参见图8，与互联网(internet)连接的网卡是网卡A，网卡A配置在第一宿主设备上的。

参见图8，无线适配器也可以看作一种网卡，在第一宿主设备上，无线适配器对应的网卡称为网卡B。

两个网卡之间可以通过数据分享模式建立数据通路。例如，windows系统上可以通过互联网联机资源共享(Internet Connection Sharing，ICS)建立上述的数据通路，在linux系统上可以通过设置iptable建立数据通路。

具体的，参见图9，是无线适配器的软件体系结构示意图，本实施例以包括三种无线信号为例，该无线适配器90可以包括HTTP协议层91，I/O交互命令层92，TCP/IP协议层93，自组网守护程序层94、协议转换层95，WiFi协议层96，蓝牙协议层97和zigbee协议层98。其中，当无线适配器与宿主设备连接后，无线适配器可以自动启用(boot)，并未宿主设备加载驱动程序，并生成自组网守护程序，用于监听来自宿主设备的请求或者来自其他对等无线适配器的请求，无线适配器可以包含宿主设备的驱动程序和应用程序，使宿主设备能够无人工干预就使用无线适配器。

无线适配器可以通过HTTP协议层91与互联网通信，例如与云服务通信。通过I/O交互命令层92与宿主设备通信，通过TCP/IP协议层93，自组网守护程序层94、协议转换层95，WiFi协议层96，蓝牙协议层97和zigbee协议层98与其他无线适配器建立自组网，其中WiFi协议层96，蓝牙协议层97和zigbee协议层98可以生成相应的无线信号。通过协议转换等可以实现数字信号与无线信号的转换。通过建立的自组网以及HTTP协议层可以实现互联网数据连接。

当第二宿主设备与互联网建立连接后，实现了第二宿主设备与互联网之间的虚拟通道，第二宿主设备可以访问互联网(internet)。

依此类推，当无线局域网内的宿主设备为多个时，配置有与互联网连接的网卡的宿主设备称为网关，参见图10，其他宿主设备都可以通过无线局域网以及该网关实现与互联网的连接。当与互联网连接后，云端可以对宿主设备进行控制，实现宿主设备的智能化控制。

本实施例通过与宿主设备连接后生成并发送无线信号，并根据该无线信号建立无线局域网，可以在无需已有网络情况下建立不同设备间的无线局域网，实现设备间的自组网。另外，宿主设备还可以通过网关与互联网进行连接，实现远程控制以及设备智能化。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种无线组网方法，其特征在于，包括：

在与宿主设备连接后，生成并发送无线信号；

根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述宿主设备上配置有与互联网连接的网卡时，所述方法还包括：

与所述网卡建立数据通路；

通过所述数据通路以及所述无线局域网，建立所述能够组网的设备与互联网的连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网，包括：

采用所述无线信号进行MAC级数据广播并发现所述能够组网的设备；

在发现所述能够组网的设备后，与所述能够组网的设备建立无线局域网。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

为所述无线局域网设置密码和/或PIN码。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与宿主设备连接，包括：

通过通用I/O控制器，与宿主设备连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通用I/O控制器包括：

USB控制器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线信号包括如下项中的至少一项：

WiFi信号；

蓝牙信号；

Zigbee信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

通过网关设备与另外的无线局域网建立网络连接，其中，所述无线局域网与所述另外的无线局域网中的无线信号的类型不同，所述网关设备用于不同类型的无线信号间的转换。

9.一种无线适配器，其特征在于，包括：

无线通信芯片，用于在所述无线适配器与宿主设备连接后，生成并发送无线信号；

控制器，用于根据所述无线信号发现能够组网的设备，并与所述能够组网的设备组成无线局域网。

10.根据权利要求9所述的无线适配器，其特征在于，当所述宿主设备上配置有与互联网连接的网卡时，所述控制器还用于：

与所述网卡建立数据通路；

通过所述数据通路以及所述无线局域网，建立所述能够组网的设备与互联网的连接。

11.根据权利要求9所述的无线适配器，其特征在于，所述控制器具体用于：

采用所述无线信号进行MAC级数据广播并发现所述能够组网的设备；

在发现所述能够组网的设备后，与所述能够组网的设备建立无线局域网。

12.根据权利要求9所述的无线适配器，其特征在于，所述控制器还用于：

为所述无线局域网设置密码和/或PIN码。

13.根据权利要求9所述的无线适配器，其特征在于，还包括：

通用I/O控制器，用于与所述宿主设备连接。

14.根据权利要求13所述的无线适配器，其特征在于，所述通用I/O控制器包括：

USB控制器。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述无线通信芯片包括如下项中的至少一项：

用于生成WiFi信号的无线通信芯片；

用于生成蓝牙信号的无线通信芯片；

用于生成Zigbee信号的无线通信芯片。

16.根据权利要求15所述的无线适配器，其特征在于，所述控制器还用于：

通过网关设备与另外的无线局域网建立网络连接，其中，所述无线局域网与所述另外的无线局域网中的无线信号的类型不同，所述网关设备用于不同类型的无线信号间的转换。