CN107027126B

CN107027126B - 一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备

Info

Publication number: CN107027126B
Application number: CN201710205852.8A
Authority: CN
Inventors: 赵春生; 程俊; 杜绍江
Original assignee: Hangzhou Lifesmart Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Lifesmart Technology Co ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2020-09-29
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: CN107027126A

Abstract

本发明公开了一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备，通过控制设备生成一配置表并下发至第一终端设备，所述配置表中包括所述网络中需经所述第一终端设备转发报文的对应终端设备ID；第一终端设备根据接收报文包含的源设备ID和目的设备ID进行判断；若源设备ID为所述控制设备的ID，所述第一终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述报文至网络中的终端设备；否则，则所述第一终端设备根据源设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述至所述控制设备，扩大无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验。

Description

一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备。

背景技术

随着物联网的发展和盛行，智能家居网络的发展也日益增长。目前，智能家居网络大多建立以控制中心设备为中心的星型网络，智能家居网络中的终端设备大多基于GFSK协议的无线射频段为主要通信技术，该网络具有安全性高、稳定可靠的优点，但是由于无线射频的特点以及星型网络特点，当终端设备距离控制中心设备较远或者二者之间有较多的障碍物时，网络的通信质量就会下降，出现数据丢包等问题，影响了用户的体验。

因此，如何扩大无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验，是一个值得研究的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备，扩大无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验。

根据上述发明目的，本发明提供一种数据通信方法，所述方法应用于智能家居网络，所述网络包括一控制设备和若干终端设备，所述方法包括；

S1，所述控制设备生成一配置表并下发至第一终端设备，所述配置表中包括所述网络中需经所述第一终端设备转发报文的对应终端设备ID；

S2，所述第一终端设备接收来自网络中的报文，所述报文包含源设备ID和目的设备ID；

S3，若源设备ID为所述控制设备的ID，所述第一终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述报文至网络中的终端设备；

S4，否则，则所述第一终端设备根据源设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述报文至所述控制设备。

优选地，所述方法还包括：

S200，所述网络中的报文包含源设备ID、目的设备ID和所述报文对应的报文序列号；

S201，当所述控制设备接收所述报文，根据所述源设备ID查询第一序列号表，所述第一序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号；

S202，若无，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项；

S203，若有，并且所述报文的序列号大于所述第一序列号表中对应的报文序列号，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项；

S204，否则，丢弃所述报文。

优选地，所述方法还包括：

S300，所述网络中的报文包含源设备ID、目的设备ID和该报文对应的报文序列号；

S301，当所述网络中的终端设备接收所述报文，根据所述报文中的源设备ID查询第二序列号表，所述第二序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号；

S302，若无，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；

S303，若有，并且所述报文的序列号大于所述第二序列号表中对应的报文序列号，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；

S304，否则，丢弃所述报文。

优选地，所述设备ID包括所述设备的设备序列号。

优选地，步骤S1具体包括，所述控制设备根据用户配置或者一预设算法生成一配置表。

优选地，于所述步骤S3之前还包括：

所述第一终端设备根据所述报文中的目的设备ID，判断该目的设备ID是否是设备本身的ID，若是，则接收所述报文，否则执行步骤S3。

根据上述发明目的，本发明还提供一种终端设备，所述终端设备位于包括控制设备和若干个终端设备的智能家居网络中，包括：

存储模块，用于存储所述控制设备下发的配置表，所述配置表中包括所述网络中需经所述终端设备转发报文的对应终端设备ID；

接收模块，用于接收来自网络中的报文，所述报文包含源设备ID和目的设备ID；

查询模块，用于当所述源设备ID是所述控制设备的ID时，则所述终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表；否则，则所述终端设备根据源设备ID查询所述配置表；

转发模块，用于当所述终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表成功时，转发所述报文至网络中的终端设备；当所述终端设备根据源设备ID查询所述配置表成功时，则转发所述报文至所述控制设备；

所述接收模块，还用于当所述报文中的目的设备ID是设备本身的ID，则接收所述报文。

优选地，所述终端设备还包括：

配置模块，用于根据接收报文的源设备ID和报文序列号，建立第二序列号表，所述第二序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号；

获取模块，用于根据所述报文中的源设备ID查询第二序列号表，若无，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；若有，并且所述报文的序列号大于所述第二序列号表中对应的报文序列号，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；否则，丢弃所述报文。

根据上述发明目的，本发明还提供一种控制设备，所述控制设备位于包括控制设备和若干个智能设备的智能家居网络中，包括：

生成模块，用于生成一配置表并下发至第一终端设备；

建立模块，用于根据接收报文的源设备ID和报文序列号，建立第一序列号表，所述第一序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号；

处理模块，用于当所述控制设备根据所述源设备ID查询第一序列号表，若无，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项,;若有，并且所述报文的序列号大于所述第一序列号表中对应的报文序列号，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项; 否则，丢弃所述报文。

根据上述发明目的，本发明还提供一种数据通信系统，所述系统包括如上所述的控制设备和若干终端设备。

与现有技术相比，本发明一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备，具有以下有益效果：通过设置智能家居网络中的一终端设备为中继设备，该终端设备即可以作为终端设备，也可以作为中继设备，扩大了无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验；通过设置智能家居网络中现有的终端设备为中继设备，避免使用外设的中继器，可以在不增加成本的同时提高无线信号的覆盖面积；同时该终端设备又可以作为单纯的终端设备使用，进行网络通信，因此没有增加用户的成本；同时对数据通信通道进行了双重保护，解决了因无线信号覆盖不足导致数据丢失的问题，提高了数据通信的信号质量。

附图说明

图1为本发明一个实施例的一种数据通信方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例的一种数据通信方法的流程图；

图3为本发明再一个实施例的一种数据通信方法的流程图；

图4为本发明一个实施例的一种终端设备的结构图；

图5为本发明一个实施例的一种控制设备的结构图。

具体实施方式

正如背景技术中提及的，如何扩大无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验，是普遍关注的问题。

因此，本发明通过控制设备生成一配置表并下发至第一终端设备，所述配置表中包括所述网络中需经所述第一终端设备转发报文的对应终端设备ID；第一终端设备根据接收报文包含的源设备ID和目的设备ID进行判断；若源设备ID为所述控制设备的ID，所述第一终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述报文至网络中的终端设备；否则，则所述第一终端设备根据源设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述至所述控制设备，扩大无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验。

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一个实施例的一种数据通信方法的流程图。如图1所示，所述方法应用于智能家居网络，所述网络包括一控制设备和若干终端设备，所述方法包括：

S4，否则，则所述第一终端设备根据源设备ID查询所述配置表，若成功，则转发所述至所述控制设备。

本发明的方法可应用于智能家居网络的情景，当网络中的终端设备距离控制中心设备较远或者二者之间有较多的障碍物时，网络的通信质量就会下降，出现数据丢包等问题，影响了用户的体验。本发明通过设置网络中的一终端设备作为中继，通过该终端设备对网络中的数据进行转发，从而扩大了无线信号的覆盖范围，提高数据通信的信号质量。同时，该终端设备作为网络中的设备，与网络中的其它终端设备或者控制设备进行数据通信，不用增加额外的中继器，节省用户成本。

在上述实施例中，智能家居网络包括一控制设备和若干终端设备。控制设备设置第一终端设备作为中继进行数据转发，同时第一终端设备也作为网络中的设备与网络进行数据通信。控制设备可根据用户的配置，生成一配置表，也根据一预设的算法生成该配置表。所述配置表中包括网络中需经第一终端设备转发报文的对应终端设备ID，比如，网络中的一传感器设备距离控制设备较远，导致无线信号不能覆盖，想要通过第一终端设备的中继作用来进行数据的转发至网络中，用户可以在该配置表中存储该传感器设备的设备ID。控制设备下发该配置表表至第一终端设备。第一终端设备接收到该配置表后，进行存储，并根据该配置表进行数据的转发。在第一终端设备中，配置控制设备的ID。设备ID是用于标志该设备的唯一标志号，比如，设备的序列号。

第一终端设备接收来自网络中的报文，该报文包含源设备ID和目的设备ID。源设备ID和目的设备ID用于标志该设备的唯一标志号，例如，设备ID设置为设备的序列号。相应地，终端设备发送的报文中携带的源设备ID为该终端设备的序列号，目的设备ID为该报文发送目的地设备的序列号。该报文可能来自网络中的其它终端设备发送的报文，也可能来自网络中的控制设备发送的报文。第一终端设备接收该报文后，解析报文中的源设备ID和目的设备ID。根据在第一终端设备中设置的控制设备ID和报文中的源设备ID，进行判断。若源设备ID为控制设备的ID，第一终端设备根据报文中的目的设备ID，查询存储在第一终端设备中的配置表，若查询成功，第一终端设备转发该报文至网络中的终端设备，网络中的终端设备接收该报文并进行处理，否则，第一终端设备丢弃该报文；若源设备ID不是控制设备的ID，则第一终端设备根据报文中的源设备ID，查询存储在第一终端设备中的配置表，若在该配置表查询成功，第一终端设备转发该报文至网络中的控制设备，控制设备接收该报文并进行处理，否则，第一终端设备丢弃该报文。

在该技术方案中，设置网络中的一终端设备作为中继，该终端设备将接收的报文转发至控制设备或者网络中的其它终端设备，扩大无线射频信号的覆盖范围，增强网络通信的信号质量，提高用户体验；通过设置智能家居网络中现有的终端设备为中继设备，避免使用外设的中继器，可以在不增加成本的同时提高无线信号的覆盖范围，同时对数据通信通道进行双重保护，解决了因无线信号覆盖不足导致数据丢失的问题，提高了数据通信的信号质量。

本发明的一具体实施例，在步骤S3之前还包括：

第一终端设备根据该报文中的目的设备ID，判断该目的设备ID是否是设备本身的ID，若是，则接收该报文，否则执行步骤S3。

在该技术方案中，第一终端设备同时作为网络中的终端设备，完成和网络中的其它终端设备或者控制设备的数据通信，避免使用外设的中继器，可以在不增加成本的同时提高无线信号的覆盖范围，节约用户的成本，提高了用户的体验。

图2为本发明另一个实施例的一种数据通信方法的流程图。如图2所示，该方法包括：

S200，所述网络中的报文包含源设备ID、目的设备ID和该报文对应的报文序列号；

S204，否则，丢弃所述报文。

图3为本发明再一个实施例的一种数据通信方法的流程图。如图3所示，该方法包括：

S304，否则，丢弃所述报文。

在具体实施过程中，所述网络中的报文包含源设备ID、目的设备ID和该报文对应的报文序列号。本实施例的一具体实施方式，所述报文的序列号初始值设置为1，最大值设置为255。当网络中的终端设备或者控制设备每发送一次报文，该报文对应的报文序列号相应地增加一。当报文序列号增加到255时，下一次发送的报文序列号回归为1，后续每次发送的报文对应的报文序列号再依次增加一。

在图2所示的实施例中，在控制设备中设置第一序列号表，所述第一序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号。当所述控制设备接收所述报文后，根据所述报文中的源设备ID查询第一序列号表，若第一序列号表无该源设备ID，则所述控制设备接收报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项；若有，并且所述报文的序列号大于所述第一序列号表中对应的报文序列号，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项；否则，丢弃所述报文。所述第一序列号表中存储的源设备ID对应的报文序列号更新为当前设备接收的报文对应的设备序列号，节省了设备的存储空间。

根据该技术方案，当网络中的终端设备距离控制设备较远，无线信号较弱，该终端设备发送到控制设备的报文，有可能被控制设备接收到，同时该报文可能通过网络中作为中继的终端设备转发该报文至控制设备，这样控制设备就会接收到两份相同的报文，控制设备根据报文中的报文序列号进行判断接收哪份报文，当接收该报文后，后续相同的报文则直接丢弃，以避免控制设备接收两份甚至多份相同的报文，以免引起不必要的操作。

在图3所示的实施例中，网络中的终端设备中设置第二序列号表，所述第二序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号。当所述终端设备接收所述报文后，根据所述报文中的源设备ID查询第二序列号表，若第二序列号表无该源设备ID，则所述终端设备接收报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；若有，并且所述报文的序列号大于所述第二序列号表中对应的报文序列号，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；否则，丢弃所述报文。所述第二序列号表中存储的源设备ID对应的报文序列号更新为当前设备接收的报文对应的设备序列号，节省了设备的存储空间。根据该技术方案，当网络中的终端设备距离控制设备较远，无线信号较弱，控制设备发送到终端设备的报文，有可能被终端设备接收到，同时该报文可能通过网络中作为中继的终端设备转发该报文至该终端设备，这样该终端设备就会接收到两份相同的报文，该终端设备根据报文中的报文序列号进行判断接收哪份报文，当接收该报文后，后续相同的报文则直接丢弃，以避免该终端设备接收两份甚至多份相同的报文，以免引起不必要的操作。

为实现本发明的发明目的，本发明实施例提供了一种终端设备。图4为本发明实施例的一种终端设备的结构图，如图4所示，该终端设备位于包含若干个终端设备的智能家居网络中，包括：

存储模块40，用于存储所述控制设备下发的配置表，所述配置表中包括所述网络中需经所述终端设备转发报文的对应终端设备ID；

接收模块41，用于接收来自网络中的报文，所述报文包含源设备ID和目的设备ID；

查询模块42，用于当所述源设备ID是所述控制设备的ID时，则所述终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表；否则，则所述终端设备根据源设备ID查询所述配置表；

转发模块43，用于当所述终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表成功时，转发所述报文至网络中的终端设备；当所述终端设备根据源设备ID查询所述配置表成功时，则转发所述报文至所述控制设备；

所述接收模块41，还用于当所述报文中的目的设备ID是设备本身的ID，则接收所述报文。

在终端设备的存储模块40中，存储所述控制设备下发的配置表，所述配置表中包括所述网络中需经所述终端设备转发报文的对应终端设备ID。终端设备在通过接收模块41接收来自网络中的报文，该报文包含源设备ID和目的设备ID。接收模块41接收该报文后，解析报文中的源设备ID和目的设备ID，当目的设备ID是设备本身的ID，则接收该报文。然后在查询模块42中进行查询配置表，若源设备ID为控制设备的ID，则根据报文中的目的设备ID，查询存储在第一终端设备中的配置表，若查询成功，通过转发模块43转发该报文至网络中的终端设备，否则，第一终端设备丢弃该报文；若源设备ID不是控制设备的ID，则根据报文中的源设备ID，查询存储在第一终端设备中的配置表，若在该配置表查询成功，通过转发模块43转发该报文至网络中的控制设备，否则，第一终端设备丢弃该报文。

通过该技术方案中，网络中的终端设备作为中继，扩大无线射频信号的覆盖范围，增强网络通信的信号质量，提高用户体验；同时作为网络中的终端设备，完成和网络中的其它终端设备或者控制设备的数据通信，避免使用外设的中继器，可以在不增加成本的同时提高无线信号的覆盖范围，节约用户的成本。

本发明的又一具体实施方式，所述终端设备还包括：

配置模块44，用于根据接收报文的源设备ID和报文序列号，建立第二序列号表，所述第二序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号；

获取模块45，用于根据所述报文中的源设备ID查询第二序列号表，若无，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；若有，并且所述报文的序列号大于所述第二序列号表中对应的报文序列号，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；否则，丢弃所述报文。

当网络中的终端设备距离控制设备较远，无线信号较弱，控制设备发送到终端设备的报文，有可能被终端设备接收到，同时该报文可能通过网络中作为中继的终端设备转发该报文至该终端设备，这样该终端设备就会接收到两份相同的报文，通过该技术方案，以避免该终端设备接收两份甚至多份相同的报文，以免引起不必要的操作。

为实现本发明的发明目的，本发明实施例提供了一种控制设备。图5为本发明实施例的一种控制设备的结构图。如图5所示，所述控制设备位于包括控制设备和若干个智能设备的智能家居网络中，包括：

生成模块50，用于生成一配置表并下发至第一终端设备，所述配置表中包括所述网络中需经所述终端设备转发报文的对应终端设备ID；

建立模块51，用于根据接收报文的源设备ID和报文序列号，建立第一序列号表，所述第一序列号表包含所述源设备ID和对应的报文序列号；

处理模块52，用于当所述控制设备根据所述源设备ID查询第一序列号表，若无，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项,;若有，并且所述报文的序列号大于所述第一序列号表中对应的报文序列号，则所述控制设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第一序列号表中的相应项; 否则，丢弃所述报文。

根据该技术方案，控制设备根据用户的配置或者一预设的算法生成一配置表，并下发至网络中的作为网络中中继的第一终端设备，所述配置表中包括所述网络中需经所述终端设备转发报文的对应终端设备ID，所述终端设备根据该配置表进行数据的转发。当网络中的终端设备距离控制设备较远，无线信号较弱，该终端设备发送到控制设备的报文，有可能被控制设备接收到，同时该报文可能通过网络中作为中继的终端设备转发该报文至控制设备，这样控制设备就会接收到两份相同的报文，通过该技术方案，控制设备根据报文中的报文序列号进行判断接收哪份报文，当接收该报文后，后续相同的报文则直接丢弃，以避免控制设备接收两份甚至多份相同的报文，以免引起不必要的操作。

综上所述，本发明一种数据通信方法及系统及终端设备及控制设备，扩大无线射频信号的覆盖面积，增强网络通信的信号质量，提高用户体验；通过设置智能家居网络中现有的终端设备为中继设备，避免使用外设的中继器，可以在不增加成本的同时提高无线信号的覆盖面积；对数据通信通道进行双重保护，解决了因无线信号覆盖不足导致数据丢失的问题，提高了数据通信的信号质量。

任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims

1.一种数据通信方法，其特征在于，所述方法应用于智能家居网络，所述智能家居网络包括一控制设备和若干终端设备，所述智能家居网络建立以控制设备为中心的星型网络，所述若干终端设备的通信技术为基于GFSK协议的无线射频段，所述方法包括；

S1，所述控制设备生成一配置表并下发至第一终端设备，所述配置表中包括所述网络中需经所述第一终端设备转发报文的对应终端设备ID，所述第一终端设备作为所述智能家居网络的终端设备之一；

S3，若源设备ID为所述控制设备的ID，所述第一终端设备根据所述目的设备ID查询所述配置表，若查询成功，则转发所述报文至网络中的终端设备, 所述网络中的终端设备接收该报文并进行处理，否则，所述第一终端设备丢弃该报文；

S4，若源设备ID不是所述控制设备的ID，则所述第一终端设备根据源设备ID查询所述配置表，若在该配置表查询成功，则转发所述报文至所述控制设备，所述控制设备接收该报文并进行处理，否则，所述第一终端设备丢弃该报文；

于所述步骤S3之前还包括：

所述第一终端设备根据所述报文中的目的设备ID，判断该目的设备ID是否是设备本身的ID，若是，则接收所述报文，否则执行步骤S3；

所述方法还包括：

S304，否则，丢弃所述报文。

2.如权利要求1所述的数据通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

S204，否则，丢弃所述报文。

3.如权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，所述设备ID包括所述设备的设备序列号。

4.如权利要求3所述的数据通信方法，其特征在于，步骤S1具体包括，所述控制设备根据用户配置或者一预设算法生成一配置表。

5.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备位于包括控制设备和若干个终端设备的智能家居网络中，所述智能家居网络建立以控制设备为中心的星型网络，所述终端设备的通信技术为基于GFSK协议的无线射频段,包括：

查询模块，用于若所述源设备ID是所述控制设备的ID时，则根据报文中的目的设备ID查询所述存储表，若查询成功，则通过转发模块转发该报文至网络中的终端设备；若源设备ID不是控制设备的ID，则根据报文中的源设备ID查询存储在第一终端设备中的配置表，若在该配置表查询成功，则通过转发模块转发该报文至网络中的控制设备；

转发模块，用于当所述源设备ID是所述控制设备的ID,并根据所述目的设备ID查询所述配置表成功时，转发所述报文至网络中的终端设备，否则，丢弃该报文;

所述转发模块，还用于当源设备ID不是控制设备的ID，并根据源设备ID查询所述配置表成功时，则转发所述报文至所述控制设备，否则，丢弃该报文；

所述接收模块，还用于当所述报文中的目的设备ID是设备本身的ID，则接收所述报文；

获取模块，用于根据所述报文中的源设备ID查询第二序列号表，若无，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项；若有，并且所述报文的序列号大于所述第二序列号表中对应的报文序列号，则所述终端设备接收所述报文，更新并存储所述报文对应的报文序列号至第二序列号表中的相应项，否则，丢弃所述报文。