CN104301905B - 基于选举监督策略的智能家居自组网方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于选举监督策略的智能家居自组网方法及系统，通过选举策略让所有家电能自动组成一个智能家居网络并选择统一的对外的主节点，保证外部设备不受自组网更新影响，通过监督策略保证自组网可靠运行，保证自组网实时更新，并永远选用最优处理设备做主节点，不需要额外的路由器等设备维护这个网络；网络外部设备(如手机等控制器)只呈现一个节点，接入该节点后，即可枚举网络内所有设备，可以解决智能家居系统所有联网控制需求，具有稳定、可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信、无线局域网领域，特别涉及一种基于选举监督策略的智能家居自组网方法及系统。
背景技术
目前智能家电多为通过手机等设备单独控制，即手机通过无线连接到智能家电上，通过无线网络控制，或者通过额外的路由器，通过繁琐的配置过程，让具有联网功能的家电连接到家庭的无线局域网内，通过路由器组网后，用手机单独控制。
现有的智能家电的连网方式具有如下缺点：
(1)需要额外的路由器设备，且家用路由器受到功能限制经常不能实时处理多个连接设备。
(2)每个家电设备都要通过人工繁琐的设置步骤，才能接入路由
(3)使用手机控制时，稳定性差，经常出现家电不在线情况，需要对家电断电重启等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于选举监督策略的智能家居自组网方法及系统，能够解决智能家居系统所有联网控制需求，具有稳定、可靠等优点。
为解决上述问题，本发明提供一种基于选举监督策略的智能家居自组网方法，包括：
步骤一，每个家电设备通过无线信标帧向其它家电设备发送自身的特征信息，同时监听其他家电设备发送的特征信息，每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求；
步骤二，其它家电设备根据接收到的所述主节点的信息向主节点发送入网请求，主节点接收其它家电设备的入网请求组成智能家居网络；
步骤三，所述主节点向网络外控制设备发送对外接口信标，并允许网络外的控制设备接入，所述网络外的控制设备接入后通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息并向网络外控制设备发送，及从网络外的控制设备接收控制信息并发送到对应的其它家电设备上；
步骤四，其它家电设备定时向所述主节点发送监督帧并接收主节点反馈，若出现主节点反馈超时，则转到步骤一；若主节点反馈未超时，则转到步骤三。
进一步的，在上述方法中，所述特征信息为组网信标帧。
进一步的，在上述方法中，步骤四中，若其它家电设备连续两次没有收到所述主节点的反馈，则转到步骤一。
进一步的，在上述方法中，步骤一的每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求的步骤包括：
每个家电设备接收到其他家电设备发送的特征信息后，通过对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身处理器空余处理能力是否大于其它家电设备的处理空余处理能力，
若大于其它家电设备的空余处理能力，则向其它家电设备发送其为主节点的信息；
若小于其它家电设备的空余处理能力，则向该空余处理能力最强的家电设备发送入网请求。
根据本发明的另一面，提供一种基于选举监督策略的智能家居自组网系统，包括：
包括控制设备和若干个家电设备，其中，
每个家电设备，用于通过无线信标帧向其它家电设备发送自身的特征信息，同时监听其他家电设备发送的特征信息，每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求，其它家电设备根据接收到的所述主节点的信息向主节点发送入网请求，主节点接收其它家电设备的入网请求组成智能家居网络，所述主节点向网络外控制设备发送对外接口信标，并允许网络外的控制设备接入，所述网络外的控制设备接入后通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息并向网络外控制设备发送，及从网络外的控制设备接收控制信息并发送到对应的其它家电设备上，其它家电设备定时向所述主节点发送监督帧并接收主节点反馈，若出现主节点反馈超时，则重新组成智能家居网络；
网络外的控制设备，用于接入所述主节点组成的智能家居网络，通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，从所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息，及通过所述主节点向其它家电设备发送控制信息。
进一步的，在上述系统中，所述特征信息为组网信标帧。
进一步的，在上述系统中，其它家电设备，用于在连续两次没有收到所述主节点的反馈时重新组成智能家居网络。
进一步的，在上述系统中，每个家电设备，用于在接收到其他家电设备发送的特征信息后，通过对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身处理器空余处理能力是否大于其它家电设备的处理空余处理能力，
若大于其它家电设备的空余处理能力，则向其它家电设备发送其为主节点的信息；
若小于其它家电设备的空余处理能力，则向该空余处理能力最强的家电设备发送入网请求。
与现有技术相比，本发明通过选举策略让所有家电能自动组成一个智能家居网络并选择统一的对外的主节点，保证外部设备不受自组网更新影响，通过监督策略保证自组网可靠运行，保证自组网实时更新，并永远选用最优处理设备做主节点，不需要额外的路由器等设备维护这个网络；网络外部设备(如手机等控制器)只呈现一个节点，接入该节点后，即可枚举网络内所有设备，可以解决智能家居系统所有联网控制需求，具有稳定、可靠等优点。
附图说明
图1是本发明一实施例的基于选举监督策略的智能家居自组网方法的流程图；
图2是本发明一实施例的基于选举监督策略的智能家居自组网系统的模块图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本发明提供一种基于选举监督策略的智能家居自组网方法，包括：
步骤S1，每个家电设备通过无线信标帧向其它家电设备发送自身的特征信息，同时监听其他家电设备发送的特征信息，每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求，本步骤即为选举策略；优选的，所述特征信息为组网信标帧；
步骤S2，其它家电设备根据接收到的所述主节点的信息向主节点发送入网请求，主节点接收其它家电设备的入网请求组成智能家居网络；
步骤S3，所述主节点向网络外控制设备发送对外接口信标，并允许网络外的控制设备接入，所述网络外的控制设备接入后通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息并向网络外控制设备发送，及从网络外的控制设备接收控制信息并发送到对应的其它家电设备上；
步骤S4，其它家电设备定时向所述主节点发送监督帧并接收主节点反馈，若出现主节点反馈超时，则主节点已无能力胜任主节点(主节点设备损害或关闭)，转到步骤S1以重新组成智能家居网络，此步骤即为监督策略，由于重新组网后，自组网对外接口信标不改变，所以网络外控制设备不需做任何改变，对网络外控制设备，无法看到自组网内部重新组网过程；若主节点反馈未超时，则转到步骤S3。
优选的，步骤S4中，若其它家电设备连续两次没有收到所述主节点的反馈，则转到步骤S1以组成智能家居网络。
优选的，步骤S1的每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求的步骤包括：
每个家电设备接收到其他家电设备发送的特征信息后，通过对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身处理器空余处理能力是否大于其它家电设备的处理空余处理能力，
若大于其它家电设备的空余处理能力，则向其它家电设备发送其为主节点的信息；
若小于其它家电设备的空余处理能力，则向该空余处理能力最强的家电设备发送入网请求。
本实施例通过选举策略让所有家电能自动组成一个智能家居网络并选择统一的对外的主节点，保证外部设备不受自组网更新影响，通过监督策略保证自组网可靠运行，保证自组网实时更新，并永远选用最优处理设备做主节点，不需要额外的路由器等设备维护这个网络；网络外部设备(如手机等控制器)只呈现一个节点，接入该节点后，即可枚举网络内所有设备，可以解决智能家居系统所有联网控制需求，具有稳定、可靠等优点。
实施例二
如图2所示，本发明还提供另一种基于选举监督策略的智能家居自组网系统，包括控制设备和若干个家电设备，其中，
每个家电设备1，用于通过无线信标帧向其它家电设备1发送自身的特征信息，同时监听其他家电设备1发送的特征信息，每个家电设备1根据对自身的特征信息和其他家电设备1发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点11的能力，如具有主节点11的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点11的能力，则向有主节点11能力的家电设备发送入网请求，其它家电设备根据接收到的所述主节点11的信息向主节点11发送入网请求，主节点11接收其它家电设备1的入网请求组成智能家居网络，所述主节点11向网络外控制设备2发送对外接口信标，并允许网络外的控制设备2接入，所述网络外的控制设备2接入后通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备1的信息，所述主节点11接收其它家电设备1的设备状态信息并向网络外控制设备2发送，及从网络外的控制设备2接收控制信息并发送到对应的其它家电设备1上，其它家电设备1定时向所述主节点11发送监督帧并接收主节点反馈，若出现主节点反馈超时，则重新组成智能家居网络；
网络外的控制设备2，用于接入所述主节点组成的智能家居网络，通过主节点11获得智能家居网络内所有家电设备的信息，从所述主节点11接收其它家电设备1的设备状态信息，及通过所述主节点11向其它家电设备1发送控制信息。
优选的，所述特征信息为组网信标帧。
优选的，其它家电设备1，用于在连续两次没有收到所述主节点的反馈时重新组成智能家居网络。
优选的，每个家电设备1，用于在接收到其他家电设备发送的特征信息后，通过对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身处理器空余处理能力是否大于其它家电设备的处理空余处理能力，
若大于其它家电设备的空余处理能力，则向其它家电设备发送其为主节点的信息；
若小于其它家电设备的空余处理能力，则向该空余处理能力最强的家电设备发送入网请求。
本发明通过选举策略让所有家电能自动组成一个智能家居网络并选择统一的对外的主节点，保证外部设备不受自组网更新影响，通过监督策略保证自组网可靠运行，保证自组网实时更新，并永远选用最优处理设备做主节点，不需要额外的路由器等设备维护这个网络；网络外部设备(如手机等控制器)只呈现一个节点，接入该节点后，即可枚举网络内所有设备，可以解决智能家居系统所有联网控制需求，具有稳定、可靠等优点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于选举监督策略的智能家居自组网方法，其特征在于，包括：
步骤一，每个家电设备通过无线信标帧向其它家电设备发送自身的特征信息，同时监听其他家电设备发送的特征信息，每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求；
步骤二，其它家电设备根据接收到的所述主节点的信息向主节点发送入网请求，主节点接收其它家电设备的入网请求组成智能家居网络；
步骤三，所述主节点向网络外控制设备发送对外接口信标，并允许网络外的控制设备接入，所述网络外的控制设备接入后通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息并向网络外控制设备发送，及从网络外的控制设备接收控制信息并发送到对应的其它家电设备上；
步骤四，其它家电设备定时向所述主节点发送监督帧并接收主节点反馈，若出现主节点反馈超时，则转到步骤一；若主节点反馈未超时，则转到步骤三；
步骤一的每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求的步骤包括：
每个家电设备接收到其他家电设备发送的特征信息后，通过对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身处理器空余处理能力是否大于其它家电设备的处理空余处理能力，
若大于其它家电设备的空余处理能力，则向其它家电设备发送其为主节点的信息；
若小于其它家电设备的空余处理能力，则向该空余处理能力最强的家电设备发送入网请求。
2.如权利要求1所述的基于选举监督策略的智能家居自组网方法，其特征在于，所述特征信息为组网信标帧。
3.如权利要求1所述的基于选举监督策略的智能家居自组网方法，其特征在于，步骤四中，若其它家电设备连续两次没有收到所述主节点的反馈，则转到步骤一。
4.一种基于选举监督策略的智能家居自组网系统，其特征在于，包括控制设备和若干个家电设备，其中，
每个家电设备，用于通过无线信标帧向其它家电设备发送自身的特征信息，同时监听其他家电设备发送的特征信息，每个家电设备根据对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身是否具有主节点的能力，如具有主节点的能力则向其它家电设备发送其为主节点的信息，如不具有主节点的能力，则向有主节点能力的家电设备发送入网请求，每个家电设备，用于在接收到其他家电设备发送的特征信息后，通过对自身的特征信息和其他家电设备发送的特征信息比较判断自身处理器空余处理能力是否大于其它家电设备的处理空余处理能力，若大于其它家电设备的空余处理能力，则向其它家电设备发送其为主节点的信息，若小于其它家电设备的空余处理能力，则向该空余处理能力最强的家电设备发送入网请求，其它家电设备根据接收到的所述主节点的信息向主节点发送入网请求，主节点接收其它家电设备的入网请求组成智能家居网络，所述主节点向网络外控制设备发送对外接口信标，并允许网络外的控制设备接入，所述网络外的控制设备接入后通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息并向网络外控制设备发送，及从网络外的控制设备接收控制信息并发送到对应的其它家电设备上，其它家电设备定时向所述主节点发送监督帧并接收主节点反馈，若出现主节点反馈超时，则重新组成智能家居网络；
网络外的控制设备，用于接入所述主节点组成的智能家居网络，通过主节点获得智能家居网络内所有家电设备的信息，从所述主节点接收其它家电设备的设备状态信息，及通过所述主节点向其它家电设备发送控制信息。
5.如权利要求4所述的基于选举监督策略的智能家居自组网系统，其特征在于，所述特征信息为组网信标帧。
6.如权利要求4所述的基于选举监督策略的智能家居自组网系统，其特征在于，其它家电设备，用于在连续两次没有收到所述主节点的反馈时重新组成智能家居网络。
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