CN109005573A - 一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大数量Wi‑Fi设备接入局域网的方法,包括以下步骤:Wi‑Fi设备上电并切换到离线状态;搜索其它Wi‑Fi设备并向其发送上线请求;判断是否响应本Wi‑Fi设备的接入请求,否则返回继续搜索;在确定本Wi‑Fi设备不处于愈合状态时,连接到其它Wi‑Fi设备并将其作为上层Wi‑Fi设备,同时本Wi‑Fi设备切换到在线状态;本Wi‑Fi设备定时向上层Wi‑Fi设备发送心跳;一定时间内均收到心跳信息,则本Wi‑Fi设备一直处于入网状态;大大提供了路由器的承载能力,降低了路由器网络开销。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,尤其涉及一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法。
背景技术
Wi-Fi作为物联网的接入方法,以其标准通用、接入方便、反馈实时等优点,越来越被广泛的接受,尤其在智能家居类的应用中,增长尤为突出。可以想象随着物联网的进一步发展,越来越多的智能设备会被接入Wi-Fi网络中,然而Wi-Fi接入点(AP)的接入能力相当有限,一般家用路由器的Wi-Fi接入数量为15~25个,较强的路由器能支持50左右。由于每个Wi-Fi连接都会消耗一定的无线带宽(即使在无应用层数据收发状态时),所以由于信道的承载能力的原因,AP支持接入终端的数量可增加的能力有限。所以随着智能Wi-Fi设备的增加,路由器会因接入的终端太多而导致整个无线网络的不稳定。
发明内容
鉴于目前存在的上述不足,本发明提供一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,能够让大数量的Wi-Fi设备接入局域网。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,所述大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法包括以下步骤:
Wi-Fi设备上电并切换到离线状态;
搜索其它Wi-Fi设备并向其发送上线请求;
判断是否响应本Wi-Fi设备的接入请求,否则返回继续搜索;
在确定本Wi-Fi设备不处于愈合状态时,连接到其它Wi-Fi设备并将其作为上层Wi-Fi设备,同时本Wi-Fi设备切换到在线状态;
本Wi-Fi设备定时向上层Wi-Fi设备发送心跳;
一定时间内均收到心跳信息,则本Wi-Fi设备一直处于入网状态。
依照本发明的一个方面,所述Wi-Fi设备上电并切换到离线状态包括:Wi-Fi设备上电时,处于离网状态,判断本Wi-Fi设备是否做过入网允许的操作,如果是则切换到离线状态,如果否则搜索其它Wi-Fi设备并向其发送上线请求。
依照本发明的一个方面,本Wi-Fi设备切换到离线状态后,搜索其它Wi-Fi设备并向其发送上线请求。
依照本发明的一个方面,判断本Wi-Fi设备是否处于离网状态,是则判断搜索到的其它Wi-Fi设备是否允许本Wi-Fi设备入网,否则判断搜索到的其它Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求。
依照本发明的一个方面,若允许本Wi-Fi设备入网,则本Wi-Fi设备切换到离线状态然后判断搜索到的其它Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求;若不允许本Wi-Fi设备入网,则返回继续搜索。
依照本发明的一个方面,若判断本Wi-Fi设备处于愈合状态时,发送最佳路由选择给其它Wi-Fi设备。
依照本发明的一个方面,包括:判断是否连续多次未收到心跳信息,如果是,则上层Wi-Fi设备切换到愈合状态并通知下层Wi-Fi设备也进入愈合状态,否则继续判断是否收到心跳信息。
依照本发明的一个方面,所述判断本Wi-Fi设备与上层Wi-Fi设备心跳是否超时,如果超时,则上层Wi-Fi设备切换到愈合状态并通知本Wi-Fi设备也进入愈合状态,本Wi-Fi设备切换到治愈状态后重新发起接入请求。
依照本发明的一个方面,所述判断其它Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求,如果响应接入,则判断本Wi-Fi设备是否处于愈合状态,在不处于愈合状态时连接其它Wi-Fi设备,最终接入到网络内,处于在线状态。
依照本发明的一个方面,采用的Wi-Fi设备包含嵌入式Wi-Fi模块,所述嵌入式Wi-Fi模块采用低功耗嵌入式Wi-Fi模块,包括硬件部分和软件部分,硬件部分包括微控制器芯片、Wi-Fi芯片、程序存储器芯片、滤波器、第一晶振、第二晶振和电源开关管,Wi-Fi芯片和微控制器芯片采用数据信号连接,微控制器芯片与程序存储器芯片采用串行外设接口连接,Wi-Fi芯片和微控制器芯片分别与电源开关管连接,Wi-Fi芯片分别与滤波器和第一晶振连接,微控制器芯片与第二晶振连接;软件部分包括模块接口管理单元、应用程序模块、网页服务器、小型化TCP/IP协议栈、Wi-Fi驱动模块、底层硬件接口驱动和实时操作系统模块,实时操作系统模块作为构架,模块接口管理单元、应用程序模块、网页服务器、小型化TCP/IP协议栈、Wi-Fi驱动模块和底层硬件接口驱动集成在实时操作系统模块上。使用低功耗嵌入式Wi-Fi模块硬件部分和软件部分的结合,可以很方便的实现本方法。
本发明所述的方法具体为以下流程:
步骤S1:Wi-Fi设备上电时,处于离网状态;
步骤S2:切换到离线状态,使得后续自动加入网络;
步骤S3:判断是否做过入网允许的操作,如果是则转步骤S2,如果否则转步骤S4;
步骤S4:搜索其他Wi-Fi设备并向其发送上线请求;
步骤S5:判断是否处于离网状态,如果是则转步骤S6,如果否则转步骤S8;
步骤S6:判断是否允许本Wi-Fi设备入网,如果是则转步骤S7,如果否则转步骤S4;
步骤S7:Wi-Fi设备切换到离线状态;
步骤S8:其他Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求,如果是则转步骤S9,如果否则转步骤S4;
步骤S9:判断是否处于愈合状态,如果是则转步骤S10,如果否则转步骤S12;
步骤S10:发送最佳路由选择给其他处于愈合状态的Wi-Fi设备;
步骤S11:Wi-Fi设备切换到愈合状态并通知下层Wi-Fi设备也进入愈合状态;
步骤S12:Wi-Fi设备连接到上层Wi-Fi设备并切换到在线状态;
步骤S13:本Wi-Fi设备定时10秒向上层Wi-Fi设备发送心跳;
步骤S14:判断是否连续3次未收到心跳包,如果是转步骤S11,如果否则转步骤S15;
步骤S15:判断是否受到心跳信息,如果是转步骤S13,本Wi-Fi设备一直处于入网状态,如果否,则转步骤S14。
本发明实施的优点:无需用户手动配置Wi-Fi设备接入到路由器,而是直接授权许可后Wi-Fi设备自动切入网络内,并且不受网络状态个别变化的影响,可自组网恢复,并且大大提供了路由器的承载能力,降低了路由器网络开销,具体包括:
1、采用授权许可的机制允许用户添加首次入网的Wi-Fi设备,防止非法Wi-Fi设备接入到本局域网。
2、用户首次授权许可本Wi-Fi设备接入后,本Wi-Fi设备的局域网状态由整个局域网的Wi-Fi设备自动管理,无需用户进行任何的人工干预和操作。
3、本Wi-Fi设备的上层Wi-Fi设备离线之后,本Wi-Fi设备自动切换到其他可连接的Wi-Fi设备,网络拓扑架构自主重建。
4、本Wi-Fi设备的上层Wi-Fi设备离线之后,本Wi-Fi设备所在的子网自动切换到其他可连接的Wi-Fi设备,网络拓扑随着局域网Wi-Fi设备的状态自动切换恢复,用户不需要额外操作重新配置。
5、极大地拓展了Wi-Fi通讯传输距离,原本路由器的室内覆盖范围仅有50米,穿墙可能更弱,只有10米,本发明的方法利用Wi-Fi设备之间的自组网,只要局域网内间隔一定距离有Wi-Fi设备可供接入,传输距离大大扩大,解决单个路由器设备无法覆盖所有室内空间的问题。
6、大大的提供了路由器的设备接入能力,一般家用路由器的Wi-Fi接入数量为15~25个,较强的路由器能支持50左右;本发明的方法仅仅只有个别Wi-Fi设备连接上路由器,但却可维持整个局域网Wi-Fi设备的在线状态,并进行数据传输和通讯。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的Wi-Fi模块结构示意图;
图2为本发明所述的Wi-Fi设备接入示意图;
图3为本发明所述的一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、图2和图3所示,一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,所述方法基于包含有嵌入式Wi-Fi模块的Wi-Fi设备实现,所述嵌入式Wi-Fi模块采用低功耗嵌入式Wi-Fi模块,包括硬件部分和软件部分,硬件部分包括微控制器芯片1、Wi-Fi芯片2、程序存储器芯片3、滤波器4、第一晶振5、第二晶振6和电源开关管7,Wi-Fi芯片2和微控制器芯片1采用数据信号连接,微控制器芯片1与程序存储器芯片3采用串行外设接口连接,Wi-Fi芯片2和微控制器芯片1分别与电源开关管7连接,Wi-Fi芯片2分别与滤波器4和第一晶振5连接,微控制器芯片1与第二晶振6连接;
软件部分包括模块接口管理单元、应用程序模块、网页服务器、小型化TCP/IP协议栈、Wi-Fi驱动模块、底层硬件接口驱动和实时操作系统模块,实时操作系统模块作为构架,模块接口管理单元、应用程序模块、网页服务器、小型化TCP/IP协议栈、Wi-Fi驱动模块和底层硬件接口驱动集成在实时操作系统模块上。
使用低功耗嵌入式Wi-Fi模块硬件部分和软件部分的结合,可以很方便的实现本方法。
如图2和图3所示,所述大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法包括以下步骤:
步骤S1:Wi-Fi设备上电时,处于离网状态;
步骤S2:切换到离线状态,使得后续自动加入网络;
步骤S3:判断是否做过入网允许的操作,如果是则转步骤S2,如果否则转步骤S4;
步骤S4:搜索其他Wi-Fi设备并向其发送上线请求;
步骤S5:判断是否处于离网状态,如果是则转步骤S6,如果否则转步骤S8;
步骤S6:判断是否允许本Wi-Fi设备入网,如果是则转步骤S7,如果否则转步骤S4;
步骤S7:Wi-Fi设备切换到离线状态;
步骤S8:其他Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求,如果是则转步骤S9,如果否则转步骤S4;
步骤S9:判断是否处于愈合状态,如果是则转步骤S10,如果否则转步骤S12;
步骤S10:发送最佳路由选择给其他处于愈合状态的Wi-Fi设备;
步骤S11:Wi-Fi设备切换到愈合状态并通知下层Wi-Fi设备也进入愈合状态;
步骤S12:Wi-Fi设备连接到上层Wi-Fi设备并切换到在线状态;
步骤S13:本Wi-Fi设备定时10秒向上层Wi-Fi设备发送心跳;
步骤S14:判断是否连续3次未收到心跳包,如果是转步骤S11,如果否则转步骤S15;
步骤S15:判断是否受到心跳信息,如果是转步骤S13,本Wi-Fi设备一直处于入网状态,如果否,则转步骤S14。
本发明实施的优点:无需用户手动配置Wi-Fi设备接入到路由器,而是直接授权许可后Wi-Fi设备自动切入网络内,并且不受网络状态个别变化的影响,可自组网恢复,并且大大提供了路由器的承载能力,降低了路由器网络开销,具体包括:
1、采用授权许可的机制允许用户添加首次入网的Wi-Fi设备,防止非法Wi-Fi设备接入到本局域网。
2、用户首次授权许可本Wi-Fi设备接入后,本Wi-Fi设备的局域网状态由整个局域网的Wi-Fi设备自动管理,无需用户进行任何的人工干预和操作。
3、本Wi-Fi设备的上层Wi-Fi设备离线之后,本Wi-Fi设备自动切换到其他可连接的Wi-Fi设备,网络拓扑架构自主重建。
4、本Wi-Fi设备的上层Wi-Fi设备离线之后,本Wi-Fi设备所在的子网自动切换到其他可连接的Wi-Fi设备,网络拓扑随着局域网Wi-Fi设备的状态自动切换恢复,用户不需要额外操作重新配置。
5、极大地拓展了Wi-Fi通讯传输距离,原本路由器的室内覆盖范围仅有50米,穿墙可能更弱,只有10米,本发明的方法利用Wi-Fi设备之间的自组网,只要局域网内间隔一定距离有Wi-Fi设备可供接入,传输距离大大扩大,解决单个路由器设备无法覆盖所有室内空间的问题。
6、大大的提供了路由器的设备接入能力,一般家用路由器的Wi-Fi接入数量为15~25个,较强的路由器能支持50左右;本发明的方法仅仅只有个别Wi-Fi设备连接上路由器,但却可维持整个局域网Wi-Fi设备的在线状态,并进行数据传输和通讯。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,所述大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法包括以下步骤:
Wi-Fi设备上电并切换到离线状态;
搜索其它Wi-Fi设备并向其发送上线请求;
判断是否响应本Wi-Fi设备的接入请求,否则返回继续搜索;
在确定本Wi-Fi设备不处于愈合状态时,连接到其它Wi-Fi设备并将其作为上层Wi-Fi设备,同时本Wi-Fi设备切换到在线状态;
本Wi-Fi设备定时向上层Wi-Fi设备发送心跳;
一定时间内均收到心跳信息,则本Wi-Fi设备一直处于入网状态。
2.根据权利要求1所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,所述Wi-Fi设备上电并切换到离线状态包括:Wi-Fi设备上电时,处于离网状态,判断本Wi-Fi设备是否做过入网允许的操作,如果是则切换到离线状态,如果否则搜索其它Wi-Fi设备并向其发送上线请求。
3.根据权利要求2所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,本Wi-Fi设备切换到离线状态后,搜索其它Wi-Fi设备并向其发送上线请求。
4.根据权利要求2所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,判断本Wi-Fi设备是否处于离网状态,是则判断搜索到的其它Wi-Fi设备是否允许本Wi-Fi设备入网,否则判断搜索到的其它Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求。
5.根据权利要求4所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,若允许本Wi-Fi设备入网,则本Wi-Fi设备切换到离线状态然后判断搜索到的其它Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求;若不允许本Wi-Fi设备入网,则返回继续搜索。
6.根据权利要求1所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,若判断本Wi-Fi设备处于愈合状态时,发送最佳路由选择给其它Wi-Fi设备。
7.根据权利要求1至6之一所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,包括:判断是否连续多次未收到心跳信息,如果是,则上层Wi-Fi设备切换到愈合状态并通知下层Wi-Fi设备也进入愈合状态,否则继续判断是否收到心跳信息。
8.根据权利要求7所述的大数量Wi-FiI设备接入局域网的方法,其特征在于,所述判断本Wi-Fi设备与上层Wi-Fi设备心跳是否超时,如果超时,则上层Wi-Fi设备切换到愈合状态并通知本Wi-Fi设备也进入愈合状态,本Wi-Fi设备切换到治愈状态后重新发起接入请求。
9.根据权利要求7所述的大数量Wi-Fi设备接入局域网的方法,其特征在于,所述判断其它Wi-Fi设备是否响应本Wi-Fi设备的接入请求,如果响应接入,则判断本Wi-Fi设备是否处于愈合状态,在不处于愈合状态时连接其它Wi-Fi设备,最终接入到网络内,处于在线状态。
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