CN114222321A - 一种无线网络的接入控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于物联网技术领域，提供了无线网络的接入控制系统及方法。其中，该方法包括无线接入点和云平台；所述无线接入点，用于：当其接入网络时，主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；当无线终端需要接入网络时，接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求；当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点；所述云平台，用于：当无线接入点接受无线终端的连接请求时，接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

Description

一种无线网络的接入控制系统及方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种无线网络的接入控制系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

现如今各大型工厂内存在大量的上网需求，除台式电脑等固定终端可以通过网线接入网络外，其余类似工人的手机、电脑或者个别低速移动的机器人等终端，都需要通过无线WIFI接入网络。由于发射功率限制及厂区墙体遮挡等限制，厂区内通常会布置大量的无线接入点。

在上述场景中，通常存在以下几个问题：

(1)布置无线接入点AP(Wireless Access Point，无线访问接入点)通常需要人力现场调试以设计合理的布局。

(2)当接入点AP因网线异常等故障而无法再连接因特网时，已接入该AP的终端设备不能及时切换到其他接入点AP，需要等待人工将故障排除之后才能继续上网。

(3)当新终端有上网需求时，只能尝试接入周围一个AP后判断有无访问因特网的能力后再切换其他AP以接入一个合适的接入点AP，接入点AP只能被动接受连接请求而不能主动将最佳的接入点AP通知给终端。

(4)在同一覆盖区域内如果同时存在两个接入点AP，有可能存在其中一个已接入了大量的终端而另一个接入了少量终端的情况，终端实际上应当均匀地接入这两个AP才能保证数据交互更加稳定和可靠。

(5)当同一终端移动自身位置导致其从一接入点AP覆盖范围内切换到了另一接入点AP覆盖范围内时，往往会导致当前已有的连接断开，导致数据丢失。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种无线网络的接入控制系统及方法，其基于云平台的网络拓扑及现场实际情况，实现了现场无线网络的合理布置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供了一种无线网络的接入控制系统，其包括无线接入点和云平台；

所述无线接入点，用于：

当其接入网络时，主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；

当无线终端需要接入网络时，接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；

根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求；当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点；

所述云平台，用于：

当无线接入点接受无线终端的连接请求时，接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

在一个或多个实施例中，所述无线接入点，还用于：

当该无线接入点无法接入网络时，根据设定原则筛选出一个无线终端；

通知该筛选的无线终端切换成AP与STA共存模式，并通知该无线接入点故障前连接的无线终端均切换到AP与STA共存模式的无线终端上；

其中，筛选无线终端的原则为：筛选的无线终端与云平台连接，且与无线接入点故障前连接的所有无线终端距离最近。

在一个或多个实施例中，所述云平台，还用于：

接收AP与STA共存模式的无线终端发送来的故障无线接入点的信息；

尝试检查故障无线接入点的连接状态，确定故障的真实性，确定后向维护人员发送故障通知；若检查故障无线接入点状态时已恢复正常，则通知已恢复的无线接入点及其周围无线接入点重新分配无线终端。

作为一种实施方式，在所述无线接入点中，最佳无线接入点的确定过程为：

根据无线终端的信号强度从大到小排序设定范围内所有无线接入点；

根据当前连接拓扑分布图，确定各个无线接入点已接入无线终端的数量；

选择信号强度排在前面且已接入无线终端的数量少的无线接入点作为最佳接入点。

作为一种实施方式，所述云平台用于为设定距离范围内的无线接入点分配一个统一的管理空间，每一个无线接入点分配一个随机的唯一标识。

作为一种实施方式，当无线终端需要接入网络时，接收到无线终端发送的连接请求的无线接入点为设定区域内信号强度最强的无线接入点。

作为一种实施方式，所述无线接入点自身信息包括无线名称、无线密码和地理位置信息。

作为一种实施方式，所述无线终端自身信息包括信号强度、MAC地址、位置信息和接入平台唯一识别码。

本发明的第二个方面提供了一种无线网络的接入控制方法，其包括：

当无线接入点接入网络时，无线接入点主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；

当无线终端需要接入网络时，无线接入点接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；

无线接入点根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求：

当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点；

当无线接入点接受无线终端的连接请求时，云平台接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

在一个或多个实施例中，所述无线网络的接入控制方法，还包括：

当某一无线接入点无法接入网络时，根据设定原则筛选出一个无线终端；

通知该筛选的无线终端切换成AP与STA共存模式，并通知该无线接入点故障前连接的无线终端均切换到AP与STA共存模式的无线终端上；

其中，筛选无线终端的原则为：筛选的无线终端与云平台连接，且与无线接入点故障前连接的所有无线终端距离最近。

在一个或多个实施例中，所述无线网络的接入控制方法，还包括：

云平台接收AP与STA共存模式的无线终端发送来的故障无线接入点的信息；

尝试检查故障无线接入点的连接状态，确定故障的真实性，确定后向维护人员发送故障通知；若检查故障无线接入点状态时已恢复正常，则通知已恢复的无线接入点及其周围无线接入点重新分配无线终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的云平台接收无线接入点主动上报的无线接入点信息以及与无线接入点连接的无线终端的自身信息，从而得到当前连接拓扑分布图，这样利用云平台可直观的监控观察，现场维护人员可根据平台端的网络拓扑及现场实际情况合理的进行现场的网络布置。

(2)当某一接入点AP发生故障时，该接入点所接设备无需等到现场维护人员排查解决故障之后才能再次接入网络，通过现场已有拓扑重新接入网络，等现场维护人员解决故障后实现了再重新通过原有的接入点AP重新接入网络。

(3)当新无线终端有上网需求时，如果接入的AP是无上网能力的AP，将不需要人员手动切换为可上网的AP，通过该不能上网AP主动实现了切换到有上网能力的AP上。

(4)当现场存在两个AP覆盖时，通过云平台的实时网络拓扑选择更加合理的接入布局，避免了负载不均衡的问题。

(5)因为现场接入的STA信息已通过平台同步到现场每一个AP，当无线终端STA由某一AP覆盖范围切换到另一AP覆盖范围时，STA无需经历断开重连等步骤，能够直接切换至新的AP，避免了部分的数据丢失。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的无线终端直接接入信号最强的无线接入点示意图；

图2是本发明实施例的最佳无线接入点的确定过程示意图；

图3是本发明实施例的无线接入点无法接入网络时无线终端模式切换示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释：

STA：Station，无线终端，即连接到无线网络中的终端，如笔记本电脑、PDA及其它可以联网的用户设备。

实施例一

本实施例提供了一种无线网络的接入控制系统，其包括无线接入点和云平台。

在本实施例中，所述无线接入点，用于：

当其接入网络时，主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；

当无线终端需要接入网络时，接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；

根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求；当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点。

在具体实施中，无线接入点将其自身信息还经过加密后再上报至云平台。

其中，无线接入点自身信息包括但不限于无线名称、无线密码和地理位置信息。

具体地，所述云平台用于为设定距离范围内的无线接入点分配一个统一的管理空间，每一个无线接入点分配一个随机的唯一标识。

例如：三个无线接入点接入云平台后，分别为AP1、AP2和AP3。

在本实施例中，所述云平台，用于：

当无线接入点接受无线终端的连接请求时，接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

当无线终端需要接入网络时，接收到无线终端发送的连接请求的无线接入点为设定区域内信号强度最强的无线接入点。

例如：当STA1、STA2和STA4要接入网络时，无需经过任何决策直接连接其区域内信号强度最强的接入点即可，STA1和STA2连接AP2，STA4连接AP3，如图1所示。

每当有STA接入AP时，STA会主动向AP同步自身的信息，其中，无线终端自身信息包括信号强度、MAC地址、位置信息和接入平台唯一识别码等。

具体地，在所述无线接入点中，最佳无线接入点的确定过程为：

根据无线终端的信号强度从大到小排序设定范围内所有无线接入点；

根据当前连接拓扑分布图，确定各个无线接入点已接入无线终端的数量；

选择信号强度排在前面且已接入无线终端的数量少的无线接入点作为最佳接入点。

这样当新终端有上网需求时，如果接入的AP是无上网能力的AP，将不需要人员手动切换为可上网的AP，而是通过该不能上网AP主动切换到有上网能力的AP上。当现场存在两个AP覆盖时，可以通过云平台的实时网络拓扑选择更加合理的接入布局，避免负载不均衡的问题。

而且因为现场接入的STA信息已通过平台同步到现场每一个AP，当终端STA由某一AP覆盖范围切换到另一AP覆盖范围时，STA无需经历断开重连等步骤，而是可以直接切换至新的AP，避免了部分的数据丢失。

下面以图2中的STA3要接入网络为例，它将面临两个选择，从信号强度角度来讲AP1和AP2中的任何一个都是合理的选项，AP3距离STA3虽然稍远但是也可以作为一个备用选项，由于第二步已经将STA1、STA2、STA4的接入信息同步到了平台，所以当STA3要接入AP2时，AP2根据平台当前的拓扑分布判断，认为此时STA3接入网络的最佳目标是AP1而不是AP2，所以AP2主动断开与STA3的连接并通知它此时应当连接至AP1。

在一个或多个实施例中，所述无线接入点，还用于：

当该无线接入点无法接入网络时，根据设定原则筛选出一个无线终端；

通知该筛选的无线终端切换成AP与STA共存模式，并通知该无线接入点故障前连接的无线终端均切换到AP与STA共存模式的无线终端上；

其中，筛选无线终端的原则为：筛选的无线终端与云平台连接，且与无线接入点故障前连接的所有无线终端距离最近。

以图3中AP2网络异常为例，此时最佳STA是STA3，STA3既能通过连接AP1接入互联网，又与STA1和STA2距离较近，可以作为AP/STA共存设备存在于当前网络中，AP1通知STA3进行角色切换，变更为AP2+STA3，并且通知STA1和STA2切换连接至AP2+STA3，此时STA1和STA2都能保证在AP2发生故障后及时切换到可靠的设备从而接入互联网。

在一个或多个实施例中，所述云平台，还用于：

接收AP与STA共存模式的无线终端发送来的故障无线接入点的信息；

尝试检查故障无线接入点的连接状态，确定故障的真实性，确定后向维护人员发送故障通知；若检查故障无线接入点状态时已恢复正常，则通知已恢复的无线接入点及其周围无线接入点重新分配无线终端。

以AP2恢复为例，平台端通知AP4+STA3解除与STA1和STA2的连接关系，并通过AP4+STA3通知STA1和STA2接下来要连接至已恢复的AP2上，完成之后AP4+STA3将恢复为STA3，以此完成AP2恢复后的再分配。

这样当某一接入点AP发生故障时，该接入点所接设备无需等到现场维护人员排查解决故障之后才能再次接入网络，而是可以通过现场已有拓扑重新接入网络，等现场维护人员解决故障后再重新通过原有的接入点AP重新接入网络。

在本实施例的云平台具有以下功能：通知(比如：以短信形式)设定区域(比如厂区)负责人WIFI异常状态、根据接入点AP所上报的接入终端信息模拟生成各终端分布图、根据接入点AP状态计算当前正常AP应接入的终端数量、向接入点AP下发控制命令使其主动断开特定终端、向接入点AP同步当前其周围的终端分布信息。

无线接入点AP具有以下功能：向云平台上报当前接入该AP的终端信息、主动通知并协助接入该AP的特定终端切换至另一个AP、检测自身连接因特网的能力、失去接入因特网能力后主动通知即将接入该AP的终端切换到另一个AP。

无线终端具有以下功能：向无线接入点上报自身信息、解析AP发出的切换请求、切换为AP与STA共存模式以协助局部配网。无线终端STA需要设置相应的软件，配合AP进行工作，且STA同时具备AP功能。

实施例二

本实施例提供了一种无线网络的接入控制方法，其包括：

当无线接入点接入网络时，无线接入点主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；

当无线终端需要接入网络时，无线接入点接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；

无线接入点根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求：

当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点；

当无线接入点接受无线终端的连接请求时，云平台接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

在一个或多个实施例中，所述无线网络的接入控制方法，还包括：

当某一无线接入点无法接入网络时，根据设定原则筛选出一个无线终端；

通知该筛选的无线终端切换成AP与STA共存模式，并通知该无线接入点故障前连接的无线终端均切换到AP与STA共存模式的无线终端上；

其中，筛选无线终端的原则为：筛选的无线终端与云平台连接，且与无线接入点故障前连接的所有无线终端距离最近。

在一个或多个实施例中，所述无线网络的接入控制方法，还包括：

云平台接收AP与STA共存模式的无线终端发送来的故障无线接入点的信息；

尝试检查故障无线接入点的连接状态，确定故障的真实性，确定后向维护人员发送故障通知；若检查故障无线接入点状态时已恢复正常，则通知已恢复的无线接入点及其周围无线接入点重新分配无线终端。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线网络的接入控制系统，其特征在于，包括无线接入点和云平台；

所述无线接入点，用于：

当其接入网络时，主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；

当无线终端需要接入网络时，接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；

根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求；当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点；

所述云平台，用于：

当无线接入点接受无线终端的连接请求时，接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

2.如权利要求1所述的无线网络的接入控制系统，其特征在于，所述无线接入点，还用于：

当该无线接入点无法接入网络时，根据设定原则筛选出一个无线终端；

通知该筛选的无线终端切换成AP与STA共存模式，并通知该无线接入点故障前连接的无线终端均切换到AP与STA共存模式的无线终端上；

其中，筛选无线终端的原则为：筛选的无线终端与云平台连接，且与无线接入点故障前连接的所有无线终端距离最近。

3.如权利要求2所述的无线网络的接入控制系统，其特征在于，所述云平台，还用于：

接收AP与STA共存模式的无线终端发送来的故障无线接入点的信息；

尝试检查故障无线接入点的连接状态，确定故障的真实性，确定后向维护人员发送故障通知；若检查故障无线接入点状态时已恢复正常，则通知已恢复的无线接入点及其周围无线接入点重新分配无线终端。

4.如权利要求1所述的无线网络的接入控制系统，其特征在于，在所述无线接入点中，最佳无线接入点的确定过程为：

根据无线终端的信号强度从大到小排序设定范围内所有无线接入点；

根据当前连接拓扑分布图，确定各个无线接入点已接入无线终端的数量；

选择信号强度排在前面且已接入无线终端的数量少的无线接入点作为最佳接入点。

5.如权利要求1所述的无线网络的接入控制系统，其特征在于，所述云平台用于为设定距离范围内的无线接入点分配一个统一的管理空间，每一个无线接入点分配一个随机的唯一标识。

6.如权利要求1所述的无线网络的接入控制系统，其特征在于，当无线终端需要接入网络时，接收到无线终端发送的连接请求的无线接入点为设定区域内信号强度最强的无线接入点。

7.如权利要求1所述的无线网络的接入控制系统，其特征在于，所述无线接入点自身信息包括无线名称、无线密码和地理位置信息；

或所述无线终端自身信息包括信号强度、MAC地址、位置信息和接入平台唯一识别码。

8.一种无线网络的接入控制方法，其特征在于，包括：

当无线接入点接入网络时，无线接入点主动连接云平台，并将其自身信息上报至云平台；

当无线终端需要接入网络时，无线接入点接收无线终端发送来的连接请求及无线终端自身同步信息，同时从云平台获取当前连接拓扑分布图；

无线接入点根据无线终端自身信息及当前连接拓扑分布图，判断是否接受无线终端的连接请求：

当不接受无线终端的连接请求时，断开无线终端，并告知当前场景下无线终端应当连接的最佳无线接入点；

当无线接入点接受无线终端的连接请求时，云平台接收无线接入点主动上报的无线终端信息，再根据已连接的信息更新当前连接拓扑分布图。

9.如权利要求8所述的无线网络的接入控制方法，其特征在于，所述无线网络的接入控制方法，还包括：

当某一无线接入点无法接入网络时，根据设定原则筛选出一个无线终端；

通知该筛选的无线终端切换成AP与STA共存模式，并通知该无线接入点故障前连接的无线终端均切换到AP与STA共存模式的无线终端上；

其中，筛选无线终端的原则为：筛选的无线终端与云平台连接，且与无线接入点故障前连接的所有无线终端距离最近。

10.如权利要求8所述的无线网络的接入控制方法，其特征在于，所述无线网络的接入控制方法，还包括：

云平台接收AP与STA共存模式的无线终端发送来的故障无线接入点的信息；

尝试检查故障无线接入点的连接状态，确定故障的真实性，确定后向维护人员发送故障通知；若检查故障无线接入点状态时已恢复正常，则通知已恢复的无线接入点及其周围无线接入点重新分配无线终端。

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