CN107302786A - 一种家庭智能网络的组建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭智能网络的组建方法及系统，其中，所述方法通过控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接，并向该节点设备发送组网指令进行组网；之后已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接，并向该相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后继续监听其他相邻节点设备的广播信息，直到所有的节点设备完成组网，通过将已与控制器组网的节点设备作为网络根节点，继续监听其他节点设备并与其建立连接进行组网，能迅速实现家庭网络中所有节点设备的组网，大大节约了家庭智能网络组网所需时间，提高组网效率。

Description

一种家庭智能网络的组建方法及系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种家庭智能网络的组建方法及系统。

背景技术

常用的家庭智能网络使用的无线技术有wifi，ZigBee，z-wave及蓝牙。其中基于WiFi技术的智能家居产品需要路由器，安全性低，功耗大及可连接的设备数量有限；基于ZigBee和z-wave技术的智能家居产品需要集中器且传输速度慢，手机不支持，z-wave可连接的设备数量有限且安全性差易收到攻击；基于蓝牙技术的智能家居产品采用广播方式实现组网，这种方式不能有效的利用带宽，容易造成网络拥堵。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种家庭智能网络的组建方法及系统，通过将已与控制器组网的节点设备作为网络根节点，继续监听其他节点设备并与其建立连接进行组网，能迅速实现家庭网络中所有节点设备的组网，大大节约了家庭智能网络组网所需时间，提高组网效率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种家庭智能网络的组建方法，其包括如下步骤：

A、控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；

B、控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；

C、已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；

D、已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后返回步骤C，直到所有的节点设备完成组网。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤A之前还包括步骤：

A0、所有处于广播状态的节点设备每隔第一间隔时间发出广播信息，并在相邻两次广播之间监听其他设备的广播信息和连接请求信息。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤A0中，所有处于广播状态的节点设备各自每间隔随机的第一间隔时间发出广播信息。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤B之后、步骤C之前还包括步骤：

C0、所有处于连接状态的节点设备和控制器每隔第二间隔时间完成一次连接事件，所述连接事件包括一次或多次通信连接。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤A包括如下步骤：

A1、控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息；

A2、控制器向任意一个待连接节点设备发送连接请求；

A3、当待连接节点设备监听到所述连接请求后与控制器建立连接。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤B包括如下步骤：

B1、控制器通过数据包向与其建立连接的节点设备发送组网指令；

B2、控制器在接收到该节点设备返回的响应数据包后完成组网。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤C包括如下步骤：

C1、已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息；

C2、已组网的节点设备向任意一个待连接的相邻节点设备发送连接请求；

C3、当待连接的相邻节点设备监听到所述连接请求后响应所述连接请求，与已组网的节点设备建立连接。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤C2还包括：

当多个已组网的节点设备发出的连接请求相互干扰时，判断是否继续向该相邻节点设备发起连接请求，若是，则各个已组网的节点设备分别在不同的随机时间后发出下一次连接请求。

所述的家庭智能网络的组建方法中，所述步骤D包括如下步骤：

D1、已组网的节点设备通过数据包向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令；

D2、已组网的节点设备在接收到该相邻节点设备返回的响应数据包后完成组网，之后返回步骤C，直到所有的节点设备完成组网。

一种家庭智能网络的组建系统，其包括控制器以及若干个节点设备，所述控制器包括第一处理器和与第一处理器通信连接的第一存储器，所述节点设备包括第二处理器和与第二处理器通信连接的第二存储器；所述第一存储器中存储有多条第一指令，所述第一指令适于被第一处理器加载并执行：

监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；

控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；

所述第二存储器中存储有多条第二指令，所述第二指令适于被第二处理器加载并执行：

已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；

已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后继续在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接，直到所有的节点设备完成组网。

相较于现有技术，本发明提供的家庭智能网络的组建方法及系统中，所述家庭智能网络的组建方法通过控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；之后控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；之后已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；之后已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，并继续监听其他相邻节点设备的广播信息，直到所有的节点设备完成组网，通过将已与控制器组网的节点设备作为网络根节点，继续监听其他节点设备并与其建立连接进行组网，能迅速实现家庭网络中所有节点设备的组网，大大节约了家庭智能网络组网所需时间，提高组网效率。

附图说明

图1为本发明提供的家庭智能网络的组建方法的流程图。

图2为本发明提供的家庭智能网络的组建方法中节点设备的广播发送示意图。

图3为本发明提供的家庭智能网络的组建方法中控制器与节点设备的连接示意图。

图4为本发明提供的家庭智能网络的组建方法中节点设备的连接事件示意图。

图5为本发明提供的家庭智能网络的组建方法中优选实施例节点设备的时间轴示意图。

图6为本发明提供的家庭智能网络的组建系统的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中家庭智能网络组网存在设备成本高、传输速度慢等缺点，本发明的目的在于提供一种家庭智能网络的组建方法及系统，通过将已与控制器组网的节点设备作为网络根节点，继续监听其他节点设备并与其建立连接进行组网，能迅速实现家庭网络中所有节点设备的组网，大大节约了家庭智能网络组网所需时间，提高组网效率。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的家庭智能网络的组建方法包括如下步骤：

S100、控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；

S200、控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；

S300、已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；

S400、已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后返回步骤S300，直到所有的节点设备完成组网。

本发明中，家庭网络内的所有智能设备可分为控制器和节点设备，其中控制器可为例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、遥控器等等控制装置，节点设备可为家庭中的智能传感器、智能家电包括智能灯、智能冰箱、智能空调等等，所有智能设备均具有广播和连接两种状态，本发明首先通过控制器监听其信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，此时监听到的节点设备表示其处于广播状态，还未处于连接状态，控制器任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接，此时控制器与该节点设备处于连接状态，控制器向该节点设备发送组网指令进行组网，之后该已组网的节点设备作为家庭网络的根节点，在每次连接间隙内监听其他相邻节点设备的广播信息，即继续搜寻其他还处于广播状态的待连接设备，并任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接，此时该已组网节点设备与待连接的相邻节点设备均处于连接状态，已组网的节点设备向该相邻节点设备发送组网指令完成组网，之后再次重复上述的监听、连接、组网过程，使得家庭网络内的节点设备以指数增长的方式快速建立连接，完成家庭网络组建，大大节约了组网时间。

具体地，所述步骤S100之前还包括步骤：

S110、所有处于广播状态的节点设备每隔第一间隔时间发出广播信息，并在相邻两次广播之间监听其他设备的广播信息和连接请求信息。

具体来说，步骤S110中所有处于广播状态的节点设备各自每间隔随机的第一间隔时间发出广播信息，请一并参阅图2，在初始状态，所有的节点设备均处于广播状态，作为广播设备，此时所有的节点设备在广播信道以各自随机的广播间隔时间Tbs进行广播，即节点设备每隔第一间隔时间发出广播信息，但不同的节点设备所述第一间隔时间取值不相同，以尽量避免发生广播冲突的情况，并在相邻两次广播之间监听其他设备的广播信息和连接请求信息。

此时控制器作为观察设备对信号覆盖范围内的节点设备进行监听和连接，具体所述步骤S100包括步骤：

S101、控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息；

S102、控制器向任意一个待连接节点设备发送连接请求；

S103、当待连接节点设备监听到所述连接请求后与控制器建立连接。

控制器在广播信道进行监听，监听其信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，当监听到某一节点设备的广播后，控制器可选择不处理，继续监听其他节点设备，也可以选择与其连接，向该待连接节点设备发送连接请求，当待连接节点设备在相邻两次广播之间监听到所述连接请求后与控制器建立连接，控制器和该节点设备均进入连接状态。优选地，所述连接请求无需响应，如果节点设备接受该连接请求，则自动切换到数据信道监听控制器的数据包，然后发送响应数据包；如果节点设备不接受请求，则不切换到数据信道，控制器在数据信道发完数据包后没有收到响应数据包，表示连接请求被拒绝。

在连接状态下，如图3所示，此时观察设备作为主机而广播设备作为从机，主机和从机在数据信道通信，每次通信由主机向从机发送数据包，之后从机向主机响应数据包，本实施例中，当控制器与该节点设备建立连接时，控制器作为主机而节点设备作为从机进行通信，完成连接及后续组网过程，具体所述步骤S200包括步骤：

S201、控制器通过数据包向与其建立连接的节点设备发送组网指令；

S202、控制器在接收到该节点设备返回的响应数据包后完成组网。

即控制器通过连接数据包向与其建立连接的节点设备发送组网指令，节点设备接收到组网指令后根据该组网指令进行网络连接，并返回相应的数据至控制器，通知控制器组网结果，控制器在接收到该节点设备返回的相应数据包后完成组网，此时这一已与控制器组网的节点设备作为网络的根节点，既作为控制器的从机与控制器通信，又作为观察设备继续与其他设备进行组网，使家庭网络中其他节点设备也能迅速加入到网络中，完成快速组网，同时也提高了带宽的利用率。

优选地，所述步骤S200之后、步骤S300之前还包括步骤：

S310、所有处于连接状态的节点设备和控制器每隔第二间隔时间完成一次连接事件，所述连接事件包括一次或多次通信连接。

请一并结合图4，其中节点设备可为主机或从机，取决于其作为观察设备还是广播设备，观察设备为主机，广播设备为从机，所有处于连接状态的节点设备和控制器每隔第二间隔时间（即连接间隔时间Tcs）完成一次连接事件，该连接时间内包括发起和响应一次或多次通信，在连接事件内，可进行连接请求及数据交互。特别地，若主机连续N次发起连接事件都没有得到从机的响应，此时认为从机离线，主机退出连接状态；如果从机在N*Tcs的时间内都没收到主机的发起数据包，认为主机离线，并退出连接状态返回广播状态，避免由于主机或从机的通信故障影响组网进程。当然主机和从机也可以在需要主动断开连接时通过数据包通知对方，与对方断开连接，返回广播状态，提高网络组建的灵活性。

当建立连接后，处于连接状态的节点设备和控制器将不再发送广播信息，但在每次连接间隙内将继续作为观察设备监听其他相邻节点设备的广播信息，即在连接间隔时间Tcs内除了连接时间Tce之外，其他连接间隙均持续监听广播信息，继续与其他处于广播状态的设备建立连接。

具体所述步骤S300包括步骤：

S301、已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息；

S302、已组网的节点设备向任意一个待连接的相邻节点设备发送连接请求；

S303、当待连接的相邻节点设备监听到所述连接请求后响应所述连接请求，与已组网的节点设备建立连接。

此时已组网的节点设备作为观察设备，在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，即监听其他还未连接的相邻节点设备发出的信息，已组网的节点设备在监听到某一相邻节点设备的广播信息后，同样可以选择不处理，继续监听其他相邻节点设备，也可以选择与其建立连接，向该待连接的相邻节点设备发送连接请求，该待连接的相邻节点设备在相邻两次广播之间监听到所述连接请求后，响应所述连接请求与已组网的节点设备建立连接，从而进入连接状态。

同样，在连接状态下，此时已组网的节点设备作为主机，而已连接但未组网的相邻节点设备作为从机，二者之间在数据信道进行通信完成组网指令的传输，具体所述步骤S400包括步骤：

S401、已组网的节点设备通过数据包向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令；

S402、已组网的节点设备在接收到该相邻节点设备返回的响应数据包后完成组网，之后返回步骤S300，直到所有的节点设备完成组网。

即已组网的节点设备通过连接数据包向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令，相邻节点设备接收到组网指令后根据该组网指令进行网络连接，并返回相应的数据至已组网的节点设备，反馈组网结果，已组网的节点设备在接收到该相邻节点设备返回的相应数据包后完成组网，此时已有两台节点设备已完成组网，之后返回步骤S300，这两台已组网的节点设备继续重复上述监听、连接、组网过程，使得家庭网络内的节点设备以指数增长的方式快速建立连接，大大提高组网效率，且组网方式无需增加格外的集中器或路由器，降低了组网的成本，并且由于本发明中每个已组网的节点设备均能作为观察设备和主机继续向与其他节点设备进行连接，形成不同于标准蓝牙星形网络的树形网络，节点多，连接方便且带宽利用率高，能有效减缓网络拥堵。

进一步地，考虑到实际应用中可能发生的广播冲突情况，本发明中，当有多个广播设备在同一个广播信道同时发广播，信号相互干扰时，观察设备无法监听到广播，因此各个广播设备会在一个随机的间隔时间后发送下一个广播，即各个广播设备分别在不同的第一间隔时间后发出下一次广播信息，例如设备1在10ms后发出下一次广播信息、设备2在20ms后发出下一次信息等等，以解决可能发生的冲突情况，保证组网的顺利。

更进一步地，考虑到另外一种冲突情况，本发明中，所述步骤S302还包括当多个已组网的节点设备发出的连接请求相互干扰时，判断是否继续向该相邻节点设备发起连接请求，若是，则各个已组网的节点设备分别在不同的随机时间后发出下一次连接请求。即在网络组建的过程中，也有可能有多个观察设备同时向一个广播设备x发起连接请求，造成广播设备x不能正确收到连接请求，因此不会进入连接状态。此时所有观察设备进入连接状态成为主机，但是在数据信道上得不到从机的响应，认为与从机断开连接，或者主机再次监听到广播设备x的广播，发现未与广播设备x成功建立连接。当各个观察设备再监听到广播设备x的广播，会先判断是否继续与广播设备x建立连接，如果选择与广播设备x建立连接，则各个观察设备会在一个随机的时间Tr（即随机时间，其中最大随机时间记为Trmax）后向广播设备x发送下一次连接请求，且不同的观察设备所述随机时间不相同，避免再次出现请求冲突的情况。

而组建网络后，由于节点间通信在数据信道上完成，网络数据信道由网络统一管理，保证在重叠的信号覆盖范围内不出现两对节点同时使用同一信道通信。因此网络内通信可以保证不相互干扰。

在一优选实施例的网络组建中，请一并结合图5，其中a-A表示控制器a与设备A的连接事件，A-B表示控制器A与设备B的连接事件，A-C表示控制器A与设备C的连接事件，B-D表示控制器B与设备D的连接事件，该优选实施例包括步骤1、控制器a监听到信号覆盖范围内的设备的广播，发现设备，控制器a任意选择其中一个可连接的设备A，与设备A建立连接后通过连接数据包，向其发送组网指令。

步骤2、接收到组网指令的设备A成为网络的根节点，并在连接间隔Tcs内除连接事件以外的时间监听附近设备的广播，并任意选择一个可连接的设备B，向其发送连接请求建立连接。建立连接后设备A既是控制器a的从机又成为设备B主机，还继续作为观察设备；设备B成为设备A从机，同时成为观察设备。

步骤3.1、设备A与设备B建立连接后，重复步骤2，与设备C建立连接，因此设备A可以成为多个从机的主机。

步骤3.2、设备B与设备A建立连接后，也执行步骤2，与设备D建立连接，此时设备B既是设备A的从机，也是设备D的主机，并继续作为观察设备。如此类推设备以指数增长的方式建立连接，直到没有设备发送可连接广播为止，网络组建完成。

本实施例中，广播间隔时间Tbs> (广播包时间Tbp+连接请求包时间Tcr+最大随机时间Trmax)；连接间隔时间Tcs>连接事件时间Tce>(主机发送数据包时间Tdm+从机发送数据包时间Tds)；建立网络后，网络内所有节点的连接间隔时间Tcs都一致。进一步地，在最恶劣的情况(任意节点都在其它所有节点的信号覆盖范围内、且数据必须传输到所有节点)下网络节点数的上限Npmax=Ndch*(Tcs- Tbemin)/Tce，其中Ndch为数据信道数；Tbemin为预留在广播信道监听的最小时间。

进一步地，当网络组建完成后有新的智能设备需要加入时，例如控制器b或者设备F，由新设备发送广播信息，网络内的在新设备型号范围内的节点设备或控制器，例如设备E将向新设备发送连接请求，新设备与设备E建立连接，成为设备E的从机，即可加入网络。

优选地，当网络组建完成后，相邻节点设备通过连接事件相互传递信息，非相邻节点设备通过中间节点设备层层转发实现信息传递。例如控制器a通过设备A，到设备B或设备C等，再到下一级的其他设备，一级一级传播，最终把控制指令传输到目标设备。控制器b通过设备E开始传送其控制指令，视目标设备的网络位置，向设备E的上级或下级节点传送。实现了网络内的数据快速高效传输。

基于上述家庭智能网络的组建方法，本发明还相应提供一种家庭智能网络的组建系统，如图6所示，其包括控制器以及若干个节点设备，所述控制器包括第一处理器和与第一处理器通信连接的第一存储器，所述节点设备包括第二处理器和与第二处理器通信连接的第二存储器；所述第一存储器中存储有多条第一指令，所述第一指令适于被第一处理器加载并执行：

监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；

控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；

所述第二存储器中存储有多条第二指令，所述第二指令适于被第二处理器加载并执行：

已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；

已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后继续在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接，直到所有的节点设备完成组网，由于上文已对所述家庭智能网络的组建方法进行了详细描述，此处不作详述，具体请参阅上述方法对应的实施例。

为更好地理解本发明提供的家庭智能网络的组建方法的实施过程，以下结合图1至图5，举具体应用实施例对本发明的家庭智能网络的组建过程进行详细说明：

先安装好所有智能家电（智能灯，智能空调，……），所有设备都在通电工作的状态下。此时智能家电各自都处于未组网状态，作为广播设备，向外发送广播。

然后控制器（遥控器，智能手机，平板电脑，PC，等都可以是控制器，下面以智能手机为例）作为观察设备，交替地监听周围设备的广播，和发送自身广播。当智能手机1监听到设备广播后，选择其中一个设备（如智能灯1）向其发送连接请求，智能灯1收到连接请求后，这样智能手机1和智能灯1建立连接。

连接后，智能手机1向智能灯1发送组网指令。智能灯1收到组网指令后，在与智能手机1的连接事件以外的时间内作为观察设备监听其他设备的广播。

智能灯1监听到智能灯2的广播，智能灯1向智能灯2发送连接请求，智能灯2收到连接请求后，智能灯2和智能灯1建立连接。连接后，智能灯1向智能灯2发送组网指令。此时智能手机1成为智能灯1的主机；智能灯1成为智能手机1的从机，同时智能灯1又成为智能灯2的主机；智能灯2成为智能灯1的从机。智能灯1在与智能手机1和智能灯2两个连接事件以外的时间内作为观察设备监听其他设备的广播。智能灯2在与智能灯1连接事件以外的时间内作为观察设备监听其他设备的广播。

智能灯1在作为观察设备的时间内监听继续监听到智能空调1的广播，并向智能空调1发送连接请求。智能空调1收到智能灯1的连接请求后，与智能灯1建立连接。建立连接后，智能灯1向智能空调1发送组网指令。此时智能手机1成为智能灯1的主机；智能灯1成为智能手机1的从机，同时智能灯1又成为智能灯2和智能空调1的主机；智能灯2和智能空调1成为智能灯1的从机。智能灯1在与智能手机1、智能灯2和智能空调1三个连接事件以外的时间内作为观察设备监听其他设备的广播，继续用此方法连接更多设备。

智能灯2在作为观察设备的时间内监听继续监听到智能传感器1的广播，并向智能传感器1发送连接请求。智能传感器1收到智能灯2的连接请求后，与智能灯2建立连接。建立连接后，智能灯2向智能传感器1发送组网指令。此时智能灯2成为智能灯1的从机，同时智能灯2又成为智能传感器1的主机。智能灯2在与智能灯1和智能传感器1两个连接事件以外的时间内作为观察设备监听其他设备的广播，继续用此方法连接更多设备。如此类推，直至全屋智能家电组成以智能灯1为根节点的树形网络。

如需要增加一个新的设备，如新买了一个智能冰箱1。智能冰箱1，发送广播。附近的智能灯2在作为观察设备的时间内监听到智能冰箱1的广播，智能灯2向智能冰箱1发送连接请求，建立连接后，智能冰箱1成为智能灯2的从机，智能灯2向智能冰箱1发送组网指令，智能冰箱1即加入网络，并且在与智能灯2的连接事件外的时间作为观察设备查找其他未加入网络的设备。

如需要加入一个新的控制器，如加入另外一个家庭成员的智能手机2. 智能手机2，发送广播。附近智能传感器1在作为观察设备的时间内监听到智能手机2的广播，智能传感器1向智能手机2发送连接请求，建立连接后，智能手机2成为智能传感器1的从机，智能传感器1向智能手机2发送组网指令，智能手机2即加入网络，作为移动控制器无需成为观察设备。

本实施例中，如智能手机2需要调节智能空调1的温度，智能手机2通过与智能传感器1的连接事件把指令传递给智能传感器1，智能传感器1再通过与智能灯2的连接事件把指令传递给智能灯2，智能灯2再通过与智能灯1的连接事件把指令传递给智能灯1，最终智能灯1通过与智能空调1的连接事件把指令传递给智能空调1。

本实施例中，在智能手机1在未与智能灯1建立连接之前，智能灯1与智能灯2都在智能手机1的信号覆盖范围内，并且同时发送广播，两个广播相互干扰，导致智能手机1不能正确监听到智能灯1与智能灯2广播，因此智能手机1不会向智能灯1或智能灯2发送连接请求。此时智能灯1与智能灯2会分别在一个不同的随机时间后再次发送广播，假设智能灯1在150ms后再发送广播，智能灯2在200ms后再发送广播，智能手机1先监听到智能灯1的广播，则智能手机1向智能灯1发送连接请求，与智能灯1建立。

本实施例中，智能冰箱1可能同时在智能灯2、智能传感器1、智能空调1的信号覆盖范围内，智能冰箱1发送广播后，可能智能灯2、智能传感器1、智能空调1的同时向智能冰箱1发送连接请求，由于信号相互干扰，导致智能冰箱1无法正确收到任何一个观察设备的连接请求，不能与其中一个建立连接，在下一个广播事件继续发送广播。智能灯2、智能传感器1、智能空调1各自在连接事件时得不到智能冰箱1的响应，知道并未与智能冰箱1建立连接，因此再次监听到智能冰箱1的广播时会做出随机选择是否再次发送连接请求，假设智能灯2、智能传感器1随机的结果是再次发送连接请求，智能空调1随机的结果是不再发送连接请求，则智能空调1不处理一次智能冰箱1的广播，而智能灯2、智能传感器1会再次在一个不同的随机时间后向智能冰箱1发送连接请求。假设智能灯2的随机时间时30ms，智能传感器1的随机时间是100ms，智能冰箱1先收到智能灯2的连接请求，先与智能灯2建立连接，因此智能冰箱1再后续时间收到智能传感器1的连接请求也会不处理。这种方法有效地解决了信号冲突的问题，保证家庭网站组建的效率。

传统蓝牙网络内的节点设备通过广播方式实现组网，但是广播和转发广播的传输效率太低、广播信道少易受干扰且可靠性太差，而上述应用实施例中的，采用本发明的家庭智能网络的组建方法，让每个节点设备均能作为主机，向其他节点设备发起连接请求，与其建立连接，使得网络内的组网节点设备数量呈指数增长，极大提高了组网速度，同时还有效解决了广播冲突问题，使组网更加顺畅。

综上所述，本发明提供的家庭智能网络的组建方法及系统中，所述家庭智能网络的组建方法通过控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；之后控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；之后已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；之后已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，并继续监听其他相邻节点设备的广播信息，直到所有的节点设备完成组网，通过将已与控制器组网的节点设备作为网络根节点，继续监听其他节点设备并与其建立连接进行组网，能迅速实现家庭网络中所有节点设备的组网，大大节约了家庭智能网络组网所需时间，提高组网效率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种家庭智能网络的组建方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；

B、控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；

C、已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；

D、已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后返回步骤C，直到所有的节点设备完成组网。

2.根据权利要求1所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括步骤：

A0、所有处于广播状态的节点设备每隔第一间隔时间发出广播信息，并在相邻两次广播之间监听其他设备的广播信息和连接请求信息。

3.根据权利要求2所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤A0中，所有处于广播状态的节点设备各自每间隔随机的第一间隔时间发出广播信息。

4.根据权利要求1所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤B之后、步骤C之前还包括步骤：

C0、所有处于连接状态的节点设备和控制器每隔第二间隔时间完成一次连接事件，所述连接事件包括一次或多次通信连接。

5.根据权利要求2所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤A包括如下步骤：

A1、控制器监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息；

A2、控制器向任意一个待连接节点设备发送连接请求；

A3、当待连接节点设备监听到所述连接请求后与控制器建立连接。

6.根据权利要求1所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤B包括如下步骤：

B1、控制器通过数据包向与其建立连接的节点设备发送组网指令；

B2、控制器在接收到该节点设备返回的响应数据包后完成组网。

7.根据权利要求1所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤C包括如下步骤：

C1、已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息；

C2、已组网的节点设备向任意一个待连接的相邻节点设备发送连接请求；

C3、当待连接的相邻节点设备监听到所述连接请求后响应所述连接请求，与已组网的节点设备建立连接。

8.根据权利要求7所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤C2还包括：

当多个已组网的节点设备发出的连接请求相互干扰时，判断是否继续向该相邻节点设备发起连接请求，若是，则各个已组网的节点设备分别在不同的随机时间后发出下一次连接请求。

9.根据权利要求1所述的家庭智能网络的组建方法，其特征在于，所述步骤D包括如下步骤：

D1、已组网的节点设备通过数据包向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令；

D2、已组网的节点设备在接收到该相邻节点设备返回的响应数据包后完成组网，之后返回步骤C，直到所有的节点设备完成组网。

10.一种家庭智能网络的组建系统，其特征在于，包括控制器以及若干个节点设备，所述控制器包括第一处理器和与第一处理器通信连接的第一存储器，所述节点设备包括第二处理器和与第二处理器通信连接的第二存储器；所述第一存储器中存储有多条第一指令，所述第一指令适于被第一处理器加载并执行：

监听信号覆盖范围内所有节点设备的广播信息，任意选择其中一个待连接的节点设备与其建立连接；

控制器向与其建立连接的节点设备发送组网指令进行组网；

所述第二存储器中存储有多条第二指令，所述第二指令适于被第二处理器加载并执行：

已组网的节点设备在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接；

已组网的节点设备向与其建立连接的相邻节点设备发送组网指令进行组网，之后继续在每次连接间隙内监听其它相邻节点设备的广播信息，任意选择一个待连接的相邻节点设备与其建立连接，直到所有的节点设备完成组网。