CN111970725A - 一种网络故障自恢复方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种网络故障自恢复方法及系统，该方法用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，具体包括：判断主路由器是否出现网络故障；当主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在至少一个备用路由器中确定新路由器；在至少一个备用路由器中，新路由器与WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；断开WiFi根节点与主路由器之间的通讯连接，并建立WiFi根节点与新路由器之间的通讯连接。可见，实施这种实施方式，降低网络的维护成本和维护工作量。

Description

一种网络故障自恢复方法及系统

技术领域

本申请涉及物联网领域，具体而言，涉及一种网络故障自恢复方法及系统。

背景技术

目前，随着网络的不断发展，越来越多的网络使用方式出现在人们的面前供人们选择。然而，在实践中发现，在网络集群的使用过程当中，一旦某个节点出现故障，其代价成本将变得十分高昂。为了解决这种故障问题，其解决办法通常只能依赖于专业的技术人员，从而导致了整个网络的维护成本和维护工作量大大提升。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种网络故障自恢复方法及系统，能够降低网络的维护成本和维护工作量。

本申请实施例第一方面提供了一种网络故障自恢复方法，所述网络故障自恢复方法用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，

所述WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

所述路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

所述ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

所述WiFi mesh网络通过WiFi根节点与所述主路由器相连接，所述ZigBee设备组与所述WiFi mesh网络相连接，

其中，所述网络故障自恢复方法包括：

判断所述主路由器是否出现网络故障；

当所述主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述备用路由器中确定新路由器；在所述备用路由器中，所述新路由器与所述WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

断开所述WiFi根节点与所述主路由器之间的通讯连接，并建立所述WiFi根节点与所述新路由器之间的通讯连接。

在上述实现过程中，该方法可以再上述网络系统中实时检测主路由器是否能够传输数据至服务器以判断主路由器是否出现故障，当主路由器出现网络故障时，控制WiFi节点根据通讯信号强度重新选择路由器，以使选出的路由器充当主路由器继续进行网络工作。可见，实施这种实施方式，能够在主路由器出现网路故障时自动恢复网络，以使网络的稳定性更高，并能够降低网络的维护成本和维护工作量。

进一步地，所述网络故障自恢复方法还包括：

判断ZigBee设备与所述ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；所述WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

当所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在所述WiFi mesh网络中，所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

断开所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的ZigBee连接。

在上述实现过程中，当ZigBee设备与ZigBee设备对应的WiFi应用节点出现网络故障时，该方法能够自动恢复ZigBee设备的上传网络，从而实现网络的自恢复，进而实现提高网络稳定性，降低网络的维护成本和维护工作量的效果。

进一步地，所述判断主路由器是否出现网络故障的步骤之前，所述方法还包括：

在多个WiFi预设节点中，将与所述主路由器之间的通讯信号强度最强的WiFi节点确定为WiFi根节点；

根据所述WiFi根节点，在所述多个WiFi预设节点中确定WiFi父节点和WiFi子节点；

根据所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和所述WiFi子节点组成WiFi mesh网络。

在上述实现过程中，该方法可以预先设定最优的WiFi节点为WiFi根节点，并使得整体的网路传输能力更强，网络稳定性更高。

进一步地，所述根据所述WiFi根节点，在所述多个WiFi预设节点中确定WiFi父节点和WiFi子节点的步骤包括：

根据所述WiFi根节点和预设的信号范围，在所述多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi父节点；

根据所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和预设的组网原则，在所述多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi子节点。

在上述实现过程中，该方法能够根据信号范围和组网原则对多个WiFi预设节点进行划分，以使WiFi mesh的组网顺利完成。

进一步地，所述方法还包括：

根据所述WiFi根节点(又称主WiFi网关)和预设的信号范围，在多个WiFi网关中进行提取，得到第二层WiFi网关组；所述第二层WiFi网关组包括多个WiFi网关；

根据所述主WiFi网关、所述第二层WiFi网关组和预设的组网原则进行提取，得到第三层WiFi网关组；所述主WiFi网关、所述第二层WiFi网关组以及所述第三层WiFi网关组共同组成所述WiFi mesh网络。

在上述实现过程中，该方法可以根据多个WiFi节点组成多层的WiFi mesh网络，从而扩大该网络的适用范围，使得在较大环境当中可以提高整体网络的可用性。

进一步地，根据所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和所述WiFi子节点组成WiFimesh网络的步骤包括：

建立所述WiFi根节点和所述WiFi父节点之间的通讯连接，并建立所述WiFi父节点和所述WiFi子节点之间的通讯连接，以使所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和所述WiFi子节点组成WiFi mesh网络。

在上述实现过程中，该方法能够通过逐级连接的方式对WiFi节点进行连接，从而实现稳定可靠的WiFi mesh网络的组成。

进一步地，所述组网原则包括：

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数不同时，与层数最低的WiFi节点相互连接的原则；

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同时，与子节点最少的WiFi节点相互连接的原则；

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同、子节点数量相同时，与通信信号强度最优的WiFi节点相互连接的原则。

在上述实现过程中，该三个组网原则可以保证WiFi mesh进行有效地组网工作，并且该些组网规则可以提高组网效果，其中组网效果包括网络稳定性，网络传输能力等等。

本申请实施例第二方面提供了一种网络故障自恢复系统，所述网络故障自恢复系统用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，

所述WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

所述路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

所述ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

所述WiFi mesh网络通过WiFi根节点与所述主路由器相连接，所述ZigBee设备组与所述WiFi mesh网络相连接，

其中，所述网络故障自恢复系统包括：

判断单元，用于判断所述主路由器是否出现网络故障；

确定单元，用于当所述主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述备用路由器中确定新路由器；在所述备用路由器中，所述新路由器与所述WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

连接单元，用于断开所述WiFi根节点与所述主路由器之间的通讯连接，并建立所述WiFi根节点与所述新路由器之间的通讯连接。

在上述实现过程中，该系统可以在上述网络系统中实时检测主路由器是否能够传输数据至服务器以判断主路由器是否出现故障，当主路由器出现网络故障时，控制WiFi节点根据通讯信号强度重新选择路由器，以使选出的路由器充当主路由器继续进行网络工作。可见，实施这种实施方式，能够在主路由器出现网路故障时自动恢复网络，以使网络的稳定性更高，并能够降低网络的维护成本和维护工作量。

进一步地，所述判断单元，还用于判断ZigBee设备与所述ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；所述WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

所述确定单元，还用于当所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在所述WiFi mesh网络中，所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

所述连接单元，还用于断开所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的ZigBee连接。

在上述实现过程中，当ZigBee设备与ZigBee设备对应的WiFi应用节点出现网络故障时，该方法能够自动恢复ZigBee设备的上传网络，从而实现网络的自恢复，进而实现提高网络稳定性，降低网络的维护成本和维护工作量的效果。

本申请实施例第三方面提供了一种网络故障自恢复系统，所述网络故障自恢复系统包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组，

所述WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

所述路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

所述ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

所述WiFi mesh网络通过WiFi根节点与所述主路由器相连接，所述ZigBee设备组与所述WiFi mesh网络相连接，其中，

所述WiFi根节点，用于判断主路由器是否出现网络故障；

所述WiFi根节点，还用于在所述主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述备用路由器中确定新路由器；在所述备用路由器中，所述新路由器与所述WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

所述WiFi根节点，还用于断开所述WiFi根节点与所述主路由器之间的通讯连接，并建立所述WiFi根节点与所述新路由器之间的通讯连接。

在上述实现过程中，该种网络故障自恢复系统能够在主路由器出现网路故障时自动恢复网络，以使网络的稳定性更高，并能够降低网络的维护成本和维护工作量。

进一步地，所述ZigBee设备组包括的ZigBee设备，用于判断ZigBee设备与所述ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；所述WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

所述ZigBee设备，还用于在所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在所述WiFimesh网络中，所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

所述ZigBee设备，还用于断开所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的ZigBee连接。

在上述实现过程中，该网络故障自恢复系统种的ZigBee设备还可以自动检测与其相连接的WiFi应用节点是否出现网络故障，如果出现了上述的网路哦鼓掌，则重新寻找合适的WiFi节点进行ZigBee连接，从而实现ZigBee设备与WiFi节点之间的网络故障自恢复。

本申请实施例第四方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的网络故障自恢复方法。

本申请实施例第五方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的网络故障自恢复方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种网络故障自恢复方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种网络故障自恢复方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种网络故障自恢复系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种三层楼房智能家居网络结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种WiFi Mesh网络中WiFi Mesh数据包的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种网络故障自恢复系统的虚拟结构示意图。

图示：300-WiFi mesh网络，310-WiFi根节点，320-WiFi子节点，400-路由器组，410-主路由器，420-备用路由器，500-ZigBee设备组。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本申请实施例提供了一种网络故障自恢复方法的流程示意图。该网络故障自恢复方法用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，WiFi mesh网络通过WiFi根节点与主路由器相连接，ZigBee设备组与WiFi mesh网络相连接。其中，该网络故障自恢复方法包括：

S101、判断主路由器是否出现网络故障，如果是，执行步骤S102；如果否，结束本流程。

本申请实施例中，网络故障自恢复方法用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，WiFi mesh网络包括WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备。

本申请实施例中，WiFi mesh网络包括WiFi根节点，WiFi父节点和WiFi子节点。

本申请实施例中，判断主路由器是否出现网络故障，即判断主路由器是否能够与私有云服务器建立连接，WiFi Mesh网络的WiFi根节点(根节点网关设备)能在规定时间内检测到故障，检测故障的具体方法可以包括在根节点的应用层发ICMP包来判断、根节点与私有云服务器之间建立心跳机制等，对此本申请实施例不作限定。

本申请实施例中，通过WiFi Mesh技术进行组网，在链路层交换数据，有利于减少IP冲突发生的概率。

本申请实施例中，对WiFi节点进行Mesh自组网，组成WiFi mesh网络，通过LwIP协议栈在链路层交换数据。使用WiFi Mesh组网，在链路层传输数据，能够提高网络吞吐量以及稳定性，减少外部设备的干扰，降低网络故障出现的概率。

本申请实施例中，WiFi mesh网络中包括多个WiFi节点，每个WiFi节点都包括WiFi网关，而每个WiFi网关都可以是实体设备，即协议转换器，该种实体设备可以构成一个设备组，从而通过该设备组实现WiFi mesh网络。

在本申请实施例中，WiFi网关作为实体设备时，该WiFi网关与ZigBee设备和路由器分别具有通讯连接，从而使得数据可以通过通讯连接进行交互。

在本申请实施例中，网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，其对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。

在本申请实施例中，WiFi节点用于WiFi网络中。

在本申请实施例中，WiFi节点还可以以一个虚拟设备的形态被承载于路由器上或ZigBee设备上，以使路由器上或ZigBee设备可以直接通过WiFi网关进行数据转换接收或数据转换发送。

本申请实施例中，ZigBee设备包括智能家居设备、家居设备等，譬如红外传感器、液晶面板、窗帘控制器等，对此本申请实施例不作限定。

本申请实施例中，WiFi节点具备免布线、通信距离较长等优势。WiFi节点内置ZigBee模块，与ZigBee设备节点组成的物联网通信，同时内置WiFi模块，可以通过路由器接入到私有云服务器，从而实现手机APP端对智能家居设备的远程控制。

请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种三层楼房智能家居网络结构示意图。如图4所示，对WiFi节点进行Mesh自组网，组成WiFi mesh网络，多个ZigBee设备(如智能插座、红外传感器、液晶面板、情景面板等智能家居设备)节点组成ZigBee网络，该WiFi mesh网络通过WiFi链路与上游路由器连接，通过ZigBee链路，与下游ZigBee网络连接。

如图4所示的三个路由器，选择其中一个路由器做为主路由器，另外两个路由器作为备用路由器(即备用路由器1和备用路由器2)。首次使用时，主路由器的选择是在网络初始化之前手动指定(可以提供网页UI给用户配置，出厂配置一次即可)的，主路由器的选择对整个WiFi Mesh网络的性能均有影响。以图4所示的三层楼房智能家居网络为例，基于两个路由器的物理位置考虑，可以优先选择二楼的路由器为主路由器。

如果判断主路由器已经出现网络故障，则需要在备用路由器中选择一个与WiFiMesh根节点之间通信链路最稳定的路由器作为主路由器。选择的方法一般是基于路由器的802.11信标帧或者探测响应帧的RSSI信号强度来设计。另外，选择主路由器的时候，需要将其ssid一并缓存下来，后面的连接过程需要用到。

本申请实施例中，路由器组中包括的路由器皆可以连接于互联网，即可以具有对应的IP网关。

在步骤S101之后，还包括以下步骤：

S102、根据通讯信号强度的强弱在备用路由器中确定新路由器；在备用路由器中，新路由器与WiFi根节点之间的通讯信号强度最强。

本申请实施例中，当判断出WiFi根节点与主路由器之间的通讯连接出现故障时，即主路由器出现网络故障，则需要在备用路由器中选择一个与WiFi Mesh根节点之间通信链路最稳定的路由器作为主路由器，即根据通讯信号强度的强弱在至少一个备用路由器中确定新路由器，作为新的主路由器。

本申请实施例中，在至少一个备用路由器中确定新路由器，一般是基于路由器的802.11信标帧或者探测响应帧的RSSI信号强度来进行选择。

本申请实施例中，在至少一个备用路由器中确定新路由器时，需要将原主路由器的ssid一并缓存下来，在建立WiFi根节点与新的新路由器之间的通讯连接时需要用到。

S103、断开WiFi根节点与主路由器之间的通讯连接，并建立WiFi根节点与新路由器之间的通讯连接。

本申请实施例中，选出新的主路由器之后，WiFi Mesh根节点(即WiFi根节点)就先断开与原先主路由器之间的连接，然后在预置的路由器信息列表中找到对应新的主路由器的ssid、password等关键信息，在上层使用wpa_supplicant或者LwIP等应用层接口完成对新主路由器的WiFi认证连接、IP地址自动获取等过程，以建立WiFi根节点与新路由器(新的主路由器)之间的通讯连接，进而恢复WiFi上游链路。

本申请实施例中，多个WiFi节点预置所有上游路由器的配置信息，当前上游路由器出现故障时，能够自动选择其他路由器并恢复上游链路。

本申请实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本申请实施例中不作任何限定。

在本申请实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机和平板等智能设备，对此本申请实施例中不作任何限定。

可见，实施本实施例所描述的网络故障自恢复方法，能够降低网络的维护成本和维护工作量。

实施例2

请参看图2，图2为本申请实施例提供的另一种网络故障自恢复方法的流程示意图。图2所描述的网络故障自恢复方法的流程示意图是根据图1所描述的网络故障自恢复方法的流程示意图进行改进得到的。其中，该网络故障自恢复方法包括：

S201、在多个WiFi预设节点中，将与主路由器之间的通讯信号强度最强的WiFi节点确定为WiFi根节点。

本申请实施例中，实施上述步骤S201能够根据每个WiFi预设节点与主路由器之间的信号强度动态选择出WiFi根节点。

本申请实施例中，在进行根节点选择时，根据预设的推选算法进行自动根节点推选。基本的推选原则是根据各个网关设备与主路由器之间的RSSI信号强度优劣进行自动选择，通过802.11信标帧或者探测响应帧可以获取到RSSI信号强度。信号强度最优的WiFi节点被推选为根节点。根节点同时会连接到主路由器，获取IP地址，作为整个Mesh网络的外部出口。

S202、根据WiFi根节点，在多个WiFi预设节点中确定WiFi父节点和WiFi子节点。

作为一种可选的实施方式，根据WiFi根节点和预设的信号范围，在多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi父节点；

根据WiFi根节点、WiFi父节点和预设的组网原则，在多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi子节点。

S203、根据WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点组成WiFi mesh网络。

作为一种可选的实施方式，建立WiFi根节点和WiFi父节点之间的通讯连接，并建立WiFi父节点和WiFi子节点之间的通讯连接，以使WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点组成WiFi mesh网络。

本申请实施例中，步骤S202～S203可以理解为，根据主WiFi网关和预设的信号范围，在多个WiFi网关中进行提取，得到第二层WiFi网关组；第二层WiFi网关组包括多个WiFi网关；并根据主WiFi网关、第二层WiFi网关组和预设的组网原则进行提取，得到第三层WiFi网关组；主WiFi网关、第二层WiFi网关组以及第三层WiFi网关组共同组成WiFi mesh网络。

本申请实施例中，实施上述步骤能够根节点范围内的其他WiFi节点与根节点建立上游连接形成第二层。

本申请实施例中，在选择好根节点之后，根节点信号范围内的其他WiFi节点会与根节点形成上游连接，从而形成第二层。

本申请实施例中，实施上述步骤S201～步骤S203，能够构建WiFi mesh网络。其中WiFi mesh网络包括WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点。

本申请实施例中，实施上述步骤S203能够在没有达到最大允许层数的条件下，其他WiFi节点根据组网原则选择根节点或者其他中间层节点形成上游连接，组建整个Mesh网络。

本申请实施例中，该WiFi mesh网络还可以包括第四层节点、第五层节点等等，对此本实施例中不作任何限定。

本申请实施例中，组网原则包括：

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数不同时，与层数最低的WiFi节点相互连接的原则；

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同时，与子节点最少的WiFi节点相互连接的原则；

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同、子节点数量相同时，与通信信号强度最优的WiFi节点相互连接的原则。

本申请实施例中，当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数不同时，则选择层数最低的父节点，即遵循与层数最低的WiFi节点相互连接的原则。举例来说，如果某个WiFi节点C能检测到根节点A和二层节点B，则选择根节点A为父节点。

本申请实施例中，当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同时，即多个WiFi节点层数一样的情况下，选择子节点最少的父节点，即遵循与子节点最少的WiFi节点相互连接的原则。举例来说，如果某个WiFi节点C能检测到二层节点A和二层节点B，如果节点A的子节点数少于余节点B的子节点数，则选择节点A为父节点。

本申请实施例中，当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同、子节点数量相同时，即多个WiFi节点层数一样且子节点数一样的情况下，选择RSSI强度最优的作为父节点，即遵循与通信信号强度最优的WiFi节点相互连接的原则。

本申请实施例中，在构建剩余层时，如果WiFi节点较多，在根节点和第二层之后，会形成更多的层，即剩余层，比如第3层、第4层。一般而言，WiFi Mesh网络内在初始时就会设置好网络的最大允许层数，不会无限级联下去。剩余层的形成规则与第二层同理，根据组网元原则也是选择信号范围内通信质量最好的节点形成上游连接。

本申请实施例中，WiFi Mesh网络组建完成之后，非根节点与根节点之间的数据通信均在链路层进行，所有非根节点均不需要获取IP，因此不会受到IP地址冲突的干扰。

请一并参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种WiFi Mesh网络中WiFi Mesh数据包的结构示意图。如图5所示，MAC层数据包(MAC Frame)包括WiFi Mesh数据包(WiFI MeshFrame)、数据包头(MAC Header)和校验码(CheckSum)，其中，WiFi Mesh数据包包括源地址(Src Addr)、目的地址(Dest Addr)、选项(Options)和载荷(Payload)。由于WiFi Mesh数据包是通过LwIP协议栈在链路层进行传输的，所以整个WiFi Mesh数据包都是封装在WiFi的MAC层数据包(MAC Frame)里面。其中源地址(Src Addr)和目的地址(Dest Addr)均为MAC地址，整个传输过程均未涉及到IP地址。

在步骤S203之后，还包括以下步骤：

S204、判断主路由器是否出现网络故障，如果是，执行步骤S205；如果否，结束本流程。

S205、根据通讯信号强度的强弱在备用路由器中确定新路由器；在备用路由器中，新路由器与WiFi根节点之间的通讯信号强度最强。

S206、断开WiFi根节点与主路由器之间的通讯连接，并建立WiFi根节点与新路由器之间的通讯连接。

S207、判断ZigBee设备与ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障，如果是，执行步骤S208；如果否，结束本流程。

本申请实施例中，WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点。

在步骤S207之后，还包括以下步骤：

S208、根据通讯信号强度的强弱在WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在WiFimesh网络中，ZigBee设备与新WiFi节点之间的通讯信号强度最强。

S209、断开ZigBee设备与WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立ZigBee设备与新WiFi节点之间的ZigBee连接。

本申请实施例中，ZigBee网络都支持自组网功能，任何一个WiFi节点出现故障后，能够自动切换到其他WiFi节点。

本申请实施例中，本网络故障自恢复系统应用于智能家居系统中，基于安全性考虑，一般都采用树状网络，WiFi节点作为路由节点，与其他设备节点之间建立通信连接之前可以通过私有Key的方式进行授权，避免被其他ZigBee设备攻击。

本申请实施例中，ZigBee设备与WiFi节点之间的ZigBee连接去除强绑定关系，任何一个WiFi节点的ZigBee下游链路或者WiFi上游链路故障时，其下游ZigBee设备节点能自动与其他节点建立连接。

本申请实施例中，Zigbee设备、路由器与WiFi节点之间建立多重保护机制，任何一条链路出现故障时，其下游节点能够自动检测到故障，并自动与其他上游节点建立连接。

本申请实施例中，本方法应用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统，该网络系统创建开始时，先基于链路质量(即通信信号强度)选择主网络节点设备(即主路由器、WiFi节点等)，不会像传统方法中那样，一楼的设备就只能与一楼的网络设备(路由器、WiFi节点、ZigBee设备)建立链路。同时，每个ZigBee设备都预置一张信任的路由节点列表，所有的WiFi节点的信息都放置在该信任列表中。一旦检测到原先的路由节点(路由器节点、WiFi节点、ZigBee设备节点)出现链路故障时，马上从信任列表中选择一个通信质量最优的路由节点建立连接。

可见，实施本申请实施例所描述的网络故障自恢复方法，能够降低网络的维护成本和维护工作量。

实施例3

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种网络故障自恢复系统的结构示意图。其中，该网络故障自恢复系统包括WiFi mesh网络300、路由器组400以及ZigBee设备组500。

WiFi mesh网络300包括逐级连接的WiFi根节点310、WiFi父节点和WiFi子节点320，路由器组400包括主路由器410和至少一个备用路由器420，ZigBee设备包括至少一个ZigBee设备。

WiFi根节点310，用于判断WiFi根节点310与主路由器410之间的通讯连接是否出现故障。

WiFi根节点310，还用于在WiFi根节点310与主路由器410之间的通讯连接出现故障时，根据通讯信号强度的强弱在至少一个备用路由器420中确定新路由器；在至少一个备用路由器420中，新路由器与WiFi根节点310之间的通讯信号强度最强。

WiFi根节点310，还用于断开WiFi根节点310与主路由器410之间的通讯连接，并建立WiFi根节点310与新路由器之间的通讯连接。

作为一种可选的实施方式，ZigBee设备组500包括的ZigBee设备，用于判断ZigBee设备与ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；

ZigBee设备，还用于在ZigBee设备与WiFi应用节点之间的ZigBee连接出现故障时，根据通讯信号强度的强弱在WiFi mesh网络300中确定新WiFi节点；在WiFi mesh网络300中，ZigBee设备与新WiFi节点之间的通讯信号强度最强。

ZigBee设备，还用于断开ZigBee设备与WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立ZigBee设备与新WiFi节点之间的ZigBee连接。

作为一种可选的实施方式，主路由器410，用于在WiFi根节点310执行判断WiFi根节点310与主路由器410之间的通讯连接是否出现故障的操作之前，在多个WiFi预设节点中，将与主路由器410之间的通讯信号强度最强的WiFi预设节点确定为WiFi根节点310。

作为一种可选的实施方式，还包括：

WiFi根节点310，用于根据WiFi根节点310和预设的信号范围，在多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi父节点；

WiFi根节点310，用于根据WiFi根节点、WiFi父节点和预设的组网原则，在多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi子节点；

WiFi根节点310，用于建立WiFi根节点和WiFi父节点之间的通讯连接，并建立WiFi父节点和WiFi子节点之间的通讯连接，以使WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点组成WiFi mesh网络300。

作为一种可选的实施方式，组网原则包括：

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数不同时，与层数最低的WiFi节点相互连接的原则；

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同时，与子节点最少的WiFi节点相互连接的原则；

当存在多个允许连接的WiFi节点，且多个WiFi节点所属层数相同、子节点数量相同时，与通信信号强度最优的WiFi节点相互连接的原则。

本申请实施例中，对于网络故障自恢复系统的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本申请实施例中不再多加赘述。

可见，实施本实施例所描述的网络故障自恢复系统，能够降低网络的维护成本和维护工作量。

实施例4

请参看图6，图6为本申请实施例提供的一种网络故障自恢复系统的虚拟结构示意图。其中，该网络故障自恢复系统，用于包括WiFi mesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，

WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

WiFi mesh网络通过WiFi根节点与主路由器相连接，ZigBee设备组与WiFi mesh网络相连接，

其中，网络故障自恢复系统包括：

判断单元610，用于判断主路由器是否出现网络故障；

确定单元620，用于当主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在备用路由器中确定新路由器；在备用路由器中，新路由器与WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

连接单元630，用于断开WiFi根节点与主路由器之间的通讯连接，并建立WiFi根节点与新路由器之间的通讯连接。

作为一种可选的实施方式，判断单元610，还用于判断ZigBee设备与ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

确定单元620，还用于当ZigBee设备与WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在WiFi mesh网络中，ZigBee设备与新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

连接单元630，还用于断开ZigBee设备与WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立ZigBee设备与新WiFi节点之间的ZigBee连接。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行本申请实施例1或实施例2中任一项网络故障自恢复方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1或实施例2中任一项网络故障自恢复方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (11)

1.一种网络故障自恢复方法，其特征在于，所述网络故障自恢复方法用于包括WiFimesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，

所述WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

所述路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

所述ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

所述WiFi mesh网络通过WiFi根节点与所述主路由器相连接，所述ZigBee设备组与所述WiFi mesh网络相连接，

其中，所述网络故障自恢复方法包括：

判断所述主路由器是否出现网络故障；

当所述主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述备用路由器中确定新路由器；在所述备用路由器中，所述新路由器与所述WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

断开所述WiFi根节点与所述主路由器之间的通讯连接，并建立所述WiFi根节点与所述新路由器之间的通讯连接。

2.根据权利要求1所述的网络故障自恢复方法，其特征在于，所述网络故障自恢复方法还包括：

判断ZigBee设备与所述ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；所述WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

当所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在所述WiFimesh网络中，所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

断开所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的ZigBee连接。

3.根据权利要求1所述的网络故障自恢复方法，其特征在于，所述判断主路由器是否出现网络故障的步骤之前，所述方法还包括：

在多个WiFi预设节点中，将与所述主路由器之间的通讯信号强度最强的WiFi节点确定为WiFi根节点；

根据所述WiFi根节点，在所述多个WiFi预设节点中确定WiFi父节点和WiFi子节点；

根据所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和所述WiFi子节点组成WiFi mesh网络。

4.根据权利要求3所述的网络故障自恢复方法，其特征在于，所述根据所述WiFi根节点，在所述多个WiFi预设节点中确定WiFi父节点和WiFi子节点的步骤包括：

根据所述WiFi根节点和预设的信号范围，在所述多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi父节点；

根据所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和预设的组网原则，在所述多个WiFi预设节点中进行提取，得到WiFi子节点。

5.根据权利要求3所述的网络故障自恢复方法，其特征在于，根据所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和所述WiFi子节点组成WiFi mesh网络的步骤包括：

建立所述WiFi根节点和所述WiFi父节点之间的通讯连接，并建立所述WiFi父节点和所述WiFi子节点之间的通讯连接，以使所述WiFi根节点、所述WiFi父节点和所述WiFi子节点组成WiFi mesh网络。

6.一种网络故障自恢复系统，其特征在于，所述网络故障自恢复系统用于包括WiFimesh网络、路由器组以及ZigBee设备组的网络系统中，

所述WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

所述路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

所述ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

所述WiFi mesh网络通过WiFi根节点与所述主路由器相连接，所述ZigBee设备组与所述WiFi mesh网络相连接，

其中，所述网络故障自恢复系统包括：

判断单元，用于判断所述主路由器是否出现网络故障；

确定单元，用于当所述主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述备用路由器中确定新路由器；在所述备用路由器中，所述新路由器与所述WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

连接单元，用于断开所述WiFi根节点与所述主路由器之间的通讯连接，并建立所述WiFi根节点与所述新路由器之间的通讯连接。

7.根据权利要求6所述的网络故障自恢复系统，其特征在于，

所述判断单元，还用于判断ZigBee设备与所述ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；所述WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

所述确定单元，还用于当所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在所述WiFi mesh网络中，所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

所述连接单元，还用于断开所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的ZigBee连接。

8.一种网络故障自恢复系统，其特征在于，所述网络故障自恢复系统包括WiFimesh网络、路由器组以及ZigBee设备组，

所述WiFi mesh网络包括逐级连接的WiFi根节点、WiFi父节点和WiFi子节点，

所述路由器组包括主路由器和至少一个备用路由器，

所述ZigBee设备组包括至少一个ZigBee设备，

所述WiFi mesh网络通过WiFi根节点与所述主路由器相连接，所述ZigBee设备组与所述WiFi mesh网络相连接，其中，

所述WiFi根节点，用于判断主路由器是否出现网络故障；

所述WiFi根节点，还用于在所述主路由器出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述备用路由器中确定新路由器；在所述备用路由器中，所述新路由器与所述WiFi根节点之间的通讯信号强度最强；

所述WiFi根节点，还用于断开所述WiFi根节点与所述主路由器之间的通讯连接，并建立所述WiFi根节点与所述新路由器之间的通讯连接。

9.根据权利要求8所述的网络故障自恢复系统，其特征在于，所述ZigBee设备组包括的ZigBee设备，用于判断ZigBee设备与所述ZigBee设备对应的WiFi应用节点之间是否出现网络故障；所述WiFi应用节点是WiFi根节点、WiFi父节点或WiFi子节点；

所述ZigBee设备，还用于在所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间出现网络故障时，根据通讯信号强度的强弱在所述WiFi mesh网络中确定新WiFi节点；在所述WiFi mesh网络中，所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的通讯信号强度最强；

所述ZigBee设备，还用于断开所述ZigBee设备与所述WiFi应用节点之间的ZigBee连接，并建立所述ZigBee设备与所述新WiFi节点之间的ZigBee连接。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的网络故障自恢复方法。

11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的网络故障自恢复方法。

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