CN104994530B - 基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于组MAC地址的多Wi‑Fi物联网设备分组集体控制系统及方法,将多个Wi‑Fi物联网设备通过分组形成若干个设备组;每个设备组具有本地独特的组MAC地址,以唯一识别该设备组;多个Wi‑Fi物联网主控设备;每个主控设备将与之配对的任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址来发送信息,对该设备组中的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输。本发明对大量功能相近的Wi‑Fi物联网设备,以组MAC地址进行群体操作,可以减少数据包发送数量,简化控制过程,加快被控设备的反应速度。
Description
技术领域
本发明涉及物联网设备领域,特别涉及一种基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统及方法。
背景技术
物联网,即Internet Of Things(IoT)。物联网设备可以是各种信息传感器和控制器,也可以是各种智能化的家用电器。物联网设备通过多种方式接入互联网,形成一个巨大的网络,实现了互联网从人向物的延伸。
Wi-Fi 物联网接入方式是应用最广,成本最低,可扩展性最好的物联网接入方式之一。通常,Wi-Fi物联网设备直接通过Wi-Fi 接入点 (Wi-Fi Access Point ,也称 Wi-Fi热点或无线路由器)接入网络。目前,市场上涌现出很多家用或商用的Wi-Fi物联网设备。这些Wi-Fi物联网设备大多是接入Wi-Fi接入点后,通过手机、pad等移动端的应用来进行控制。
比如,市场上很流行的Wi-Fi物联网照明设备,通常是以移动端应用界面来控制照明设备的开关及调节亮度和色调,并配以传统的机械开关进行简单的开关和亮度控制。造成应用界面控制的复杂与不便,和传统机械开关控制的不灵活与布线施工的困难,两种状况同时存在。大多数情况下,对照明设备进行位置相对灵活的免除布线的实地控制(贴墙式开关),比移动端遥控(手机应用控制)的方式,对用户更有吸引力。许多Wi-Fi物联网设备产品的设计也是基于同时对以上两种方式的支持。
但是在实际应用场合中,存在一个空间内的许多物联网设备需要分组控制的问题,比如,较大室内空间中对数量较多的不同照明设备的分组控制。一般不同的开关对应不同的照明设备:传统机械照明开关是利用布线走线区分控制不同的照明设备;在利用Wi-Fi接入控制的情况下,为避免控制过程中产生混淆,需要为Wi-Fi物联网照明设备和相应的免布线Wi-Fi物联网开关或手机端控制应用进行配对,然后通过某种标志(比如,MAC地址)唯一识别对方,并实现准确的控制。
但是,在多物联网设备的分组控制的场景中,不论是以移动端遥控方式,还是实地控制方式,在主控设备(手机或贴墙式Wi-Fi开关)发送控制信息时,都需要对分组中所有Wi-Fi物联网设备根据单个设备的标志(MAC地址)逐一发送控制信息包。对于一般以电池供电的主控设备(手机或贴墙式Wi-Fi开关)来说,造成了能量很大的浪费,同时加剧了无线信道的拥堵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统及方法,在对大量Wi-Fi物联网设备进行同一操作时,以组MAC地址进行群体操作,减少数据包发送数量,简化控制过程,加快被控设备的反应速度。
为了达到上述目的,本发明的一个技术方案是提供一种基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统,其包含:
多个Wi-Fi物联网设备,通过分组形成若干个设备组;每个设备组具有本地独特的组MAC地址,以唯一识别该设备组;
多个Wi-Fi物联网主控设备;每个主控设备将与之配对的任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址来发送信息,对该设备组中的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输。
优选地,在被控设备与主控设备配对过程中进行分组,并由主控设备为设备组分配组MAC地址;
或者,通过移动终端的应用根据设备列表对被控设备进行分组,并为设备组分配组MAC地址;通过移动终端的应用将任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址来发送信息,对该设备组中的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输。
优选地,每个被控设备具有全局独特MAC地址,以唯一识别该被控设备;所述组MAC地址是在分组过程中随机产生的MAC地址;
由主控设备或物联网中任意发现MAC地址冲突的设备,发起组MAC地址更换;或者,组MAC地址根据组网时的协商进行周期性地更换。
优选地,所述组MAC地址,加载于MAC包头中的接收地址域、目的地址域、基本服务集ID域、发送端地址域、源地址域中的任意一项。
优选地,通过私有信息结构的形式,将要发送的控制信息或数据,加载于MAC层连接的Wi-Fi包或加载于MAC层非连接的Wi-Fi包上;
私有信息结构的形式,是指将要发送的控制信息或数据,通过定义厂商私有信息元素的形式来加载,或者通过改造包载荷结构,修改MAC层协议栈的形式来加载。
优选地,多个所述主控设备由外部的其他控制设备或移动终端的应用进行分组,得到若干个控制组;每个控制组包含的是多个独立的主控设备,其分别具有各自的全局独特MAC地址;或者,每个控制组包含的多个主控设备,是同一个控制设备具有的多个主控设备单元,该控制设备具有全局独特MAC地址;
每个控制组具有本地独特的组MAC地址,以唯一识别该控制组;每个主控设备通过其本身的全局独特MAC地址来接收信息或发送信息,或者通过其所在控制组的组MAC地址来接收信息或发送信息;接收的信息是外部的其他控制设备或移动终端的应用发送的同步控制或同步数据传输的信息,或者是配对的被控设备或配对的设备组发送的反馈信息;
所发送的同步控制或同步数据传输的信息,用以对收到的控制组中的所有主控设备进行同步控制或同步数据传输,或者用以对与收到的主控设备或控制组配对的任意一个设备组,进行对该设备组中所有被控设备的同步控制或同步数据传输。
本发明的另一个技术方案是提供一种控制方法,适用于上述任意一项所述的基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统;
该控制方法中,主控设备将与之配对的任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址,来发送单一的控制信息包或数据传输包,对该设备组中的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输;
收到控制信息包或数据传输包的设备组,向主控设备发送表示收到控制信息包或数据传输包的反馈信息后,主控设备进入低功耗状态;或者,主控设备的控制信息包或数据传输包发送结束后,即进入低功耗状态,且收到控制信息包或数据传输包的设备组不发送所述反馈信息。
优选地,接收到控制信息包或数据传输包的设备组所发送的反馈信息,是该设备组中所有被控设备通过各自的全局独特MAC地址,分别向主控设备发送的多个反馈信息包;
主控设备将其收到的反馈信息包的发送地址,与本地保存的配对设备组中所有设备的全局独特MAC地址进行比对,判断是否收到所有被控设备发送的反馈信息包;
若在设定的第一时间阈值超时后,没有收到所有被控设备的反馈信息包,主控设备将没有发送反馈信息包的被控设备的全局独特MAC地址作为目的地址,分别再次发送控制信息包或数据传输包,并对第二时间阈值进行计时;
若在第一时间阈值或第二时间阈值内收到所有被控设备的反馈信息包,或在第二时间阈值超时后,主控设备进入低功耗状态。
优选地,接收到控制信息包或数据传输包的设备组所发送的反馈信息,是该设备组中任意一个被控设备通过其全局独特MAC地址或其所在设备组的组MAC地址,向主控设备发送的一个反馈信息包;
主控设备收到反馈信息包后即进入低功耗状态;设备组中的所有被控设备以其形成的Mesh机制的拓扑结构,将任意一个被控设备收到的控制信息包或数据传输包传送给该设备组中的全部被控设备。
优选地,接收到控制信息包或数据传输包的设备组,根据以下的确认规则进行判断:当设备组中被控设备的数量没有超过设定数值时,所有被控设备分别向主控设备发送反馈信息包;当设备组中被控设备的数量超过设定数值时,其中任意一个被控设备向主控设备发送反馈信息包;
被控设备所发送的反馈信息包,是用以进行高层确认的回复确认包,或由MAC硬件自动回复的ACK包;其中,回复确认包的MAC包头中的源地址域或发送端地址域,加载有被控设备的全局独特MAC地址或加载有所在设备组的组MAC地址。
与现有技术相比,本发明提供的一种基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统及方法,其优点在于:在Wi-Fi物联网组网的过程中,为功能近似、控制同步或数据传输同步的Wi-Fi物联网设备进行分组,并分配有一个满足本地独特性的组MAC地址,从而以组MAC地址为唯一标志,将分组中的所有Wi-Fi物联网设备等效为的单一设备,实现对该分组中所有设备的同步控制和同步数据传输。本发明所述基于组MAC地址进行群体操作控制/数据传输的系统及方法,可以减少空中发送包的数量,降低主控设备功耗,延长主控设备的充电或电池更换周期;同时由于不是逐一向设备的全局独特MAC地址发送控制命令,因此可以大大加快被控设备的反应速度。
附图说明
图1是本发明所述基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统中第一实施例的原理图;
图2是本发明中第二实施例的原理图;
图3是本发明中第二实施例中表现拓扑结构的示意图;
图4是本发明中第三实施例的原理图。
具体实施方式
本发明提供一种利用组MAC地址实现大量Wi-Fi物联网设备分组控制的机制。即在Wi-Fi物联网组网的过程中,给功能近似、控制同步或数据传输同步的Wi-Fi物联网设备分组,并在分组和控制配对过程中,给每一组设备分配一个满足本地独特性的组MAC地址,在特定的应用场景中,将该组中的所有Wi-Fi物联网设备等效为单一设备,主控设备或移动终端的应用以组MAC地址作为此等效单一设备的识别标志,实现对分组中所有设备的同步控制和同步数据传输。
上述以组MAC地址进行群体操作控制/数据传输方法可以减少空中发送包的数量,降低主控设备功耗,延长主控设备的充电或电池更换周期;同时由于不是逐一发送控制命令,因此可以大大加快被控设备的反应速度。
本地独特性是指,在一个MAC地址的物理覆盖范围内(比如,数十至数百米),没有其他的设备具有相同的MAC地址。一般情况下,一个设备的MAC地址是出厂分配好的;而且一个MAC地址一旦被分配,就不可再被分配给其他设备,以保证MAC地址的全局独特性。因此,虽然MAC地址的数量很多,但是MAC地址的资源还是有限的。
组MAC地址的选取和分配:
一个Wi-Fi物联网设备,首先拥有一个全局独特MAC地址,以便进行唯一识别;同时可以按实际应用需要,被分给一个或若干个不同的分组,在每一个分组中可以被分配一个任意挑选的、本地独特的组MAC地址,以方便相应的Wi-Fi物联网主控设备进行一组物联网设备的集体控制和数据传输。
为了使组MAC地址不占用MAC地址池的有限资源,该组MAC地址是在分组的过程中随机产生的本地独特的MAC地址。若与某个Wi-Fi物联网设备全局独特MAC地址产生冲突,可以由主控设备或物联网中任意发现冲突的设备发起组MAC地址更换;或者,也可以在组网时协商,周期性的更换组MAC地址。
Wi-Fi物联网设备的分组和组MAC地址的分配,可以在用户对被控设备和主控设备配对过程中完成分组,并由一个主控设备负责分配组MAC地址;也可以在移动端应用中,对所有设备列表中的设备进行方便的分组,并分配组MAC地址。
组MAC地址加载位置:
组MAC地址加载于MAC包头中,其具体的加载位置,不限于协议中规定不同包类型中的MAC头中必有的RA(Receiver Address,接收地址)域和可能有的DA(DestinationAddress,目的地址)域;通过修改协议规定的MAC地址过滤规则,并结合信息包交换传输的具体形式(如,有确认或无确认),也可将组MAC地址加载于BSSID(Basic Service Set ID,基本服务集ID)域、TA(Transmitter Address,发送端地址)域或SA(Source Address,源地址)域等所有可利用的位置。
优选的作为目的地址的组MAC地址加载位置为所有包类型都具有的MAC包头中的RA域。
控制信息/数据的加载传输:
Wi-Fi标准协议规定,厂商和供应商可以根据应用需要,定义厂商私有信息元素(Vendor specific information element (IE)),加载厂商定义的控制命令或数据。若厂商不遵循Wi-Fi标准协议规定,还可以改造包载荷结构,修改MAC层协议栈,来加载控制信息和物联网设备数据。以上两种MAC层控制信息/数据加载方式统称私有信息结构。
Wi-Fi物联网设备的分组控制信息/数据,可以以私有信息结构的形式加载于MAC层的不同类型的Wi-Fi包上。这些Wi-Fi包可以通过基于MAC层连接或MAC层非连接的包类型,以组MAC地址进行包的交换传输。
在标准Wi-Fi物联网设备上只需要少许修改MAC层的软件部分,甚至只需在应用层就可实现,实现成本低、方法简单;能够在现有的Wi-Fi芯片上实现,不改变标准的Wi-Fi物联网设备的电路,使得标准的Wi-Fi物联网设备可以以正常的STA模式(station站点模式)连接接入点(AP),以接入互联网,并保留原有的移动终端应用程序控制和远程控制的功能。
根据所用加载私有信息结构的不同类型的包和应用场景的要求,对收到的包的确认的形式可以有三种:
1)可以由应用层或MAC层软件定义确认IE(信息元素),加载于不同的Wi-Fi包类型上,用于Wi-Fi受控设备对收到的控制信息/传输数据的高层确认;
2)不用高层确认,仅靠Wi-Fi标准规定MAC硬件自动回复ACK包;
3)不采用任何的确认,MAC层硬件也不自动回复ACK包。
回复确认包的MAC包头中的源地址(SA)域或发送端地址(TA)域,可以根据应用情况,加载组中单个成员Wi-Fi物联网设备的全局独特MAC地址,也可以加载组MAC地址。
等待确认回复的主控设备的行为也可以有三种形式:
1)若一个分组中被控设备的数量有限(比如,十个以内,可以设定其他的阈值),被控设备可以以自己的全局独特MAC地址进行确认回复,则主控设备需等待接收到组中所有被控设备的回复确认包;若有被控设备的确认回复超时,主控设备可以以该设备的全局独特MAC地址作为目的地址,重新发送命令/数据;
2)若一个分组中被控设备的数量很大(比如,50个Wi-Fi照明设备,可以设定其他的阈值);则为了节省能量,主控设备可以设置为在听到任意一个被控设备的回复后,即认为控制命令/数据传输成功,主控设备随即进入低功耗状态(如,Wi-Fi开关设备进入休眠);而在被控设备分组中,则以某种Mesh机制转发扩散该控制命令/数据,确保所有分组中设备都接收到;
3)在无确认回复的应用场景中,主控设备在控制信息/传输数据的发送结束后,即可进入低功耗状态。
此外,在一些示例中,主控设备作为一种Wi-Fi物联网设备,同样可以通过与被控设备类似的方式进行分组,并获得为主控设备的该分组所分配的本体独特的组MAC地址;由智能终端设备的应用或比如更高一级的其他控制设备向该组MAC地址发送控制信息及传输数据。通过智能终端设备的应用或其他控制设备,可以向某个主控设备(的全局独特MAC地址)或某个主控设备所在分组(的组MAC地址),发送控制指令来控制相应的主控设备;或者,通过控制相应的主控设备,来对其所配对的被控设备的分组进行同步控制(若为同步传输数据,则情况类似)。
下面以Wi-Fi照明设备和Wi-Fi开关为例,列举本发明的几个具体的实施例,其应用场景、包交换具体细节等仅为举例,不限于下述几种情况。
以下实施例中的Wi-Fi照明设备为标准的Wi-Fi物联网设备,有充足的电力供应,可以以正常的STA模式连接AP,接入互联网,保留原有的移动终端应用程序控制和远程控制的功能。
实施例一:简单分组控制应用场景
如图1所示,四个Wi-Fi照明设备在使用中为同步开关操作,因此将这四个Wi-Fi照明设备分为一个控制组G,并在分组过程中给该组分配一个本地独特的组MAC地址。
用户将一个免布线Wi-Fi照明开关S与该组Wi-Fi照明设备进行控制配对,Wi-Fi照明开关以组MAC地址作为目的地址,向该Wi-Fi照明设备组的所有四个Wi-Fi照明设备发送单一控制信息包,实现该组中Wi-Fi照明设备的同步控制。
Wi-Fi照明开关及四个Wi-Fi照明设备,均各自有一个全局独特MAC地址,以便唯一标识单个设备。
Wi-Fi照明开关与Wi-Fi照明设备组之间的控制信息包交换可以基于MAC层链接,也可以基于MAC层非连接的包交换。
当Wi-Fi照明开关S感应到用户触碰,需要改变Wi-Fi照明设备状态时,Wi-Fi照明开关S以组MAC地址发送照明控制信息包P给Wi-Fi照明设备组,而不需要向各个Wi-Fi照明设备的全局独特MAC地址分别发送控制信息包。
接收到该控制信息包P后,G组内四个Wi-Fi照明设备根据确认规则向Wi-Fi照明开关S进行控制信息包确认,可以通过高层确认、MAC硬件自动回复ACK包等方式。
由于该分组中只有四个设备,设备数量较少,所以可以采用分组中所有设备全部向主控设备单独确认的方式,即以各自的全局独特MAC地址作为发送地址,向Wi-Fi照明开关发送回复确认包(F1~F4)。
Wi-Fi照明开关接收到任意一个回复确认包后,将该回复确认包的发送地址与本地保存的Wi-Fi照明设备组中所有设备的全局独特MAC地址表进行比对,直至确认整个组中所有的设备都进行了确认回复之后,Wi-Fi照明开关可进入低功耗状态。若组中仍有设备没有回复,Wi-Fi照明开关即认为该照明设备没有接收到控制信息包,即再以该Wi-Fi照明设备的全局独特MAC地址作为目的地址,单独向其重发控制信息包,并等待该Wi-Fi照明设备的确认回复,直至超时。
实施例二:Wi-Fi照明设备属于多个分组的应用场景
如图2、图3所示,在一个较大照明空间中有大量Wi-Fi照明设备,其控制要求有以下两类:
a)所有设备的同步控制,可由一个或一组免布线Wi-Fi照明开关实现;
b)部分设备的特殊模式同步控制(如宴会模式、会议模式等),可由另外的免布线Wi-Fi照明开关或智能终端应用实现。
针对以上两类控制要求,将该照明空间中的所有照明设备归为一组——Wi-Fi照明设备组G1,并分配G1的组MAC地址;再根据需要的特殊模式将相关的Wi-Fi照明设备划归为另外两个组——Wi-Fi照明设备组G2、G3,并分别给G2、G3分配各自的一个组MAC地址。各个组中所有的设备可以看作单一设备进行同步控制。
同时,用户在该空间的多个位置需要用Wi-Fi照明开关实现对G1组中所有设备的同步控制需要,如图2所示的Wi-Fi照明开关S1、S2、S3。该空间中的Wi-Fi照明开关S1、S2、S3可以分为一组,分配一个组MAC地址,以便将它们视为单一物联网设备,通过该组MAC地址对G1组的组MAC地址发送控制信息包P(参见图3);或者,也可以不将这些照明开关分为一组,而以独立开关的身份用其各自的全局独特MAC地址对G1组的组MAC地址发送控制信息包P1、P2、P3(参见图2),实现对G1组照明设备的控制。具体Wi-Fi照明开关的分组方式可以视应用需要而定。
如图3所示,由于Wi-Fi照明设备组G1中的设备数量较多,可使G1中设备组成一定拓扑结构的Mesh网络(图3所示拓扑结构仅作为示例),以一定的路由规则扩散控制信息包P或P1;如此,发送控制信息包的Wi-Fi照明开关(如S1),在听到G1组中任意一个Wi-Fi照明设备的回复(如F6)后即认为控制信息包发送成功,Wi-Fi照明开关S1即可进入休眠;G1组中的Mesh路由规则可保证G1组中所有的Wi-Fi照明设备可以正确接收开关S1所发的控制信息包。
在本实施例中,Wi-Fi照明设备组G1、G2和G3可以通过触摸相应的Wi-Fi照明开关S1、S2、S3来控制,也可以由智能终端设备的应用(程序)利用各设备组G2、G3的组MAC地址作为目的地址发送控制指令来进行控制(图3中仅示出对组G1的控制指令Y1)。被控设备的其他诸如确认回复的形式,及等待确认回复的形式,均可以参见前文任意一种形式或其相应组合的描述。
此外,上述以Wi-Fi照明开关S1、S2、S3对应控制Wi-Fi照明设备组G1、G2和G3的方案仅为示例,可以理解到假设要使开关S1改为控制设备组G3,或使开关S1改为同步控制设备组G2及G3等,都是可以通过重新设置开关或开关组与相应设备组的配对关系来实现。
实施例3:Wi-Fi照明开关属于多个分组的应用场景
如图4所示,一个照明空间中有三组Wi-Fi照明设备组G1、G2和G3,每个组被分别分配有各自的一个组MAC地址。用户需要在该空间中的两个位置以三键Wi-Fi开关进行控制;每一个三键Wi-Fi开关的三个按键,分别以三个Wi-Fi照明设备组的组MAC地址作为目的地址,例如在用户相应触摸三个按键时,实现对三个Wi-Fi照明设备组的对应控制(如S11或S21与G1配对;S12或S22与G2配对;S13或S23与G3配对),图4中仅示出开关S11对组G1发送的控制信息包P1作为示例。
鉴于对Wi-Fi照明设备控制的结果,可以通过其灯光的亮灭变化直接展现,因此相应的开关组在控制信息包发送结束后,即可进入低功耗状态。
在智能终端设备的应用中,可以根据三键Wi-Fi开关的位置定义为两个开关组(含S11/S12/S13的S1组;含S21/S22/S23的S2组)。然而,每一个三键Wi-Fi开关仅有一个Wi-Fi芯片,因此只有一个全局独特MAC地址。即,每个开关组S1、S2恰好对应有所在Wi-Fi开关的全局独特MAC地址(或者也可以另外分配各个开关组S1、S2的组MAC地址)。
为了区分开关按键动作,通过智能终端设备的应用,还可以将两个三键Wi-Fi开关相应的按键分为三个组(含S11/S21的K1组;含S12/S22的K2组;含S13/S23的K3组),分别分配各自相应的一个组MAC地址;则开关组K1、K2、K3可以通过各自的组MAC地址,向相应的设备组G1、G2、G3分别发送控制指令。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统,其特征在于,包含:
多个Wi-Fi物联网设备,通过分组形成若干个设备组;每个设备组具有本地独特的组MAC地址,以唯一识别该设备组;
多个Wi-Fi物联网主控设备;每个主控设备将与之配对的任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址来发送单一的控制信息包或数据传输包,对该设备组中等效为单一设备的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输;
所述控制信息包或数据传输包,是通过私有信息结构的形式,将要发送的控制信息或数据,加载于MAC层连接的Wi-Fi包或加载于MAC层非连接的Wi-Fi包;
当设备组中被控设备的数量没有超过设定数值时,所有被控设备分别向主控设备发送反馈信息包;当设备组中被控设备的数量超过设定数值时,其中任意一个被控设备向主控设备发送反馈信息包。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,
在被控设备与主控设备配对过程中进行分组,并由主控设备为设备组分配组MAC地址;
或者,通过移动终端的应用根据设备列表对被控设备进行分组,并为设备组分配组MAC地址;通过移动终端的应用将任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址来发送信息,对该设备组中的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,
每个被控设备具有全局独特MAC地址,以唯一识别该被控设备;
所述组MAC地址是在分组过程中随机产生的MAC地址;
由主控设备或物联网中任意发现MAC地址冲突的设备,发起组MAC地址更换;或者,组MAC地址根据组网时的协商进行周期性地更换。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,
每个被控设备具有全局独特MAC地址,以唯一识别该被控设备;
所述组MAC地址是在分组过程中随机产生的MAC地址;
由主控设备或物联网中任意发现MAC地址冲突的设备,发起组MAC地址更换;或者,组MAC地址根据组网时的协商进行周期性地更换。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述组MAC地址,加载于MAC包头中的接收地址域、目的地址域、基本服务集ID域、发送端地址域、源地址域中的任意一项。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,
私有信息结构的形式,是指将要发送的控制信息或数据,通过定义厂商私有信息元素的形式来加载,或者通过改造包载荷结构,修改MAC层协议栈的形式来加载。
7.如权利要求1~6中任意一项所述的系统,其特征在于,
多个所述主控设备,由外部的其他控制设备或移动终端的应用进行分组,得到若干个控制组;每个控制组包含的是多个独立的主控设备,其分别具有各自的全局独特MAC地址;或者,每个控制组包含的多个主控设备,是同一个控制设备具有的多个主控设备单元,该控制设备具有全局独特MAC地址;
每个控制组具有本地独特的组MAC地址,以唯一识别该控制组;每个主控设备通过其本身的全局独特MAC地址来接收信息或发送信息,或者通过其所在控制组的组MAC地址来接收信息或发送信息;接收的信息是外部的其他控制设备或移动终端的应用发送的同步控制或同步数据传输的信息,或者是配对的被控设备或配对的设备组发送的反馈信息;
所发送的同步控制或同步数据传输的信息,用以对收到的控制组中的所有主控设备进行同步控制或同步数据传输,或者用以对与收到的主控设备或控制组配对的任意一个设备组,进行对该设备组中所有被控设备的同步控制或同步数据传输。
8.一种如权利要求1~7中任意一项所述基于组MAC地址的多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统的控制方法,其特征在于:
主控设备将与之配对的任意一个设备组的组MAC地址作为目标地址,来发送单一的控制信息包或数据传输包,对该设备组中的所有被控设备进行同步控制或同步数据传输;
收到控制信息包或数据传输包的设备组,向主控设备发送表示收到控制信息包或数据传输包的反馈信息后,主控设备进入低功耗状态;或者,主控设备的控制信息包或数据传输包发送结束后,即进入低功耗状态,且收到控制信息包或数据传输包的设备组不发送所述反馈信息;
当设备组中被控设备的数量没有超过设定数值时,所有被控设备分别向主控设备发送反馈信息包;当设备组中被控设备的数量超过设定数值时,其中任意一个被控设备向主控设备发送反馈信息包。
9.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,
接收到控制信息包或数据传输包的设备组所发送的反馈信息,是该设备组中所有被控设备通过各自的全局独特MAC地址,分别向主控设备发送的多个反馈信息包;
主控设备将其收到的反馈信息包的发送地址,与本地保存的配对设备组中所有设备的全局独特MAC地址进行比对,判断是否收到所有被控设备发送的反馈信息包;
若在设定的第一时间阈值超时后,没有收到所有被控设备的反馈信息包,主控设备将没有发送反馈信息包的被控设备的全局独特MAC地址作为目的地址,分别再次发送控制信息包或数据传输包,并对第二时间阈值进行计时;
若在第一时间阈值或第二时间阈值内收到所有被控设备的反馈信息包,或在第二时间阈值超时后,主控设备进入低功耗状态。
10.如权利要求8或9所述的控制方法,其特征在于,
接收到控制信息包或数据传输包的设备组所发送的反馈信息,是该设备组中任意一个被控设备通过其全局独特MAC地址或其所在设备组的组MAC地址,向主控设备发送的一个反馈信息包;
主控设备收到反馈信息包后即进入低功耗状态;设备组中的所有被控设备以其形成的Mesh机制的拓扑结构,将任意一个被控设备收到的控制信息包或数据传输包传送给该设备组中的全部被控设备。
11.如权利要求10所述的控制方法,其特征在于,
被控设备所发送的反馈信息包,是用以进行高层确认的回复确认包,或由MAC硬件自动回复的ACK包;其中,回复确认包的MAC包头中的源地址域或发送端地址域,加载有被控设备的全局独特MAC地址或加载有所在设备组的组MAC地址。
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