CN114554488A - 无线遥控器、无线控制节点及系统与接入认证方法 - Google Patents
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Abstract
无线控制系统中包括遥控器、至少两个无线控制节点；无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；遥控器包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；遥控器中的第一无线通讯单元能够与无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接；遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种无线遥控器、无线控制节点及系统与接入认证方法。
背景技术
万物互联（IoE）定义为将人，流程，数据和事物结合一起使得网络连接变得更相关，更有价值。万物互联将信息转化为行动，给企业，个人和国家创造新的功能，并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。
对于家庭、办公场所、公共室内空间等场所，有大量的电灯、空调等设备，需要能够支持联网控制。目前有利用蓝牙MESH网络来实现的技术方案，蓝牙是工作在2.4G无线频段的无线网络协议，但蓝牙协议相对复杂，控制单点的设备成本还是较高，开发过程复杂。每一个被控制的设备都需要具有蓝牙通讯能力。
2.4G频段是非常拥挤的，原因就是免费。包括：wifi、蓝牙、微波炉、业余无线电等。
目前代表性的无线模块有：
蓝牙模块：HC-05、HC-06；
2.4G无线模块：nrf24l01；
wifi模块：ESP-01s、ESP-12F；
BLE（Bluetooth Low Energy ，低功耗蓝牙）无线频率为：2402~2480，信道带宽：2MHz；比特率：1Mbps （蓝牙4.2规范）、2Mbps（蓝牙5.0规范）；发射功率：-20dBm（最低）、0dBm（常用）、10dBm（最高）；GFSK 调制；40个射频通道、37个数据通道、3个广播通道、发现、连接、广播，附图1给出了蓝牙的频率与信道的对应关系表。
BT （Bluetooth ，经典蓝牙）
ISM频率范围内被分成79个channel，每一个channel占用1M的带宽，在0 channel和78 channel之外设立guard band（保护带宽，Lower Guard Band为2MHz，Upper GuardBand为3.5MHz）。
采用跳频技术（hopping），也就是说，某一个物理信道，并不是固定的占用79个channel中的某一个，而是以一定的规律在跳动（该规律在技术上叫做"伪随机码"，就是"假"的随机码）。因此蓝牙的物理信道，也可以称作跳频信道（hopping channel）。
BR/EDR技术定义了5种物理信道（跳频信道），
BR/EDR Basic Piconet Physical Channel；
BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel；
BR/EDR Page Scan Physical Channel；
BR/EDR Inquiry Scan Physical Channel；
BR/EDR Synchronization Scan Channel。
BR/EDR Inquiry Scan Physical Channel用于蓝牙设备的发现操作（discovery），即我们常用的搜索其它蓝牙设备（discover）以及被其它蓝牙设备搜索（discoverable）。
BR/EDR Page Scan Physical Channel用于蓝牙设备的连接操作（connect），即我们常用的连接其它蓝牙设备（connect）以及被其它蓝牙设备连接（connectable）。
BR/EDR Basic Piconet Physical Channel和BR/EDR Adapted PiconetPhysical Channel主要用在处于连接状态的蓝牙设备之间的通信。它们的区别是，BR/EDRAdapted Piconet Physical Channel使用较少的RF跳频点。BR/EDR Basic PiconetPhysical Channel使用全部79个跳频点，而BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel是根据当前的信道情况使用79个跳频点中的子集，但是跳频数目也不能少于20个。这个主要是因为蓝牙使用ISM频段，当蓝牙和WIFI共存的时候，部分跳频点被WIFI设备占用而使得蓝牙设备在这些跳频点上的通信总是失败，因此，需要避过那些WIFI设备占用的频点。
BR/EDR Synchronization Scan Channel可用于无连接的广播通信。
BLE可以使用40个Physical Channel中的3个作为广播通信的物理信道，综合各种因素（抗干扰等），最终选取了如下三个：
| RF Channel | RF Center Frequency | Advertising Channel Index |
| 0 | 2402MHz | 37 |
| 12 | 2426MHz | 38 |
| 39 | 2480MHz | 39 |
Link Layer允许Host在这三个物理信道中，任意选取一个或者多个，用于广播。Link Layer将相同的广播数据，在每一个被选中的Channel中，发送一次。
蓝牙的广播信道，主要用于设备发现与配对过程。
同一时刻，BT 设备只能在其中一个物理信道上通信，为了支持多个并行的操作，蓝牙系统采用时分方式，即不同的时间点采用不同的信道。信道带宽：1MHz
比特率：使用不同的技术，速率上是有区别的，一般来说EDR是BR的升级版，AMP则是参考WiFi而新创的一个技术和前者没有技术上的联系。
BR：721.2kbps;EDR：2.1Mbps;AMP：54Mbps
发射功率：20dBm、4dBm、0dBm
中国的蓝牙频率在2.402GHz～2.483GHz,蓝牙每个频道的宽度为1MHz，为了减少带外辐射的干扰，保留上、下保护为3.5MHz和2MHz，79个跳频点中至少75个伪随机码跳动，30S内任何一个频点使用时长不能超过0.4S；发射功率：蓝牙发射功率分三级：一级功率100mW(20dBm)；二级功率2.5mW(4dBm)；三级功率1mW(0dBm)；物理信道：蓝牙物理信道有伪随机序列控制的79个跳频点构成，不同跳频序列代表不同的信道。
Zigbee 2400~2483，zigbee有16个间隔5MHz的信道。
WiFi ，信道带宽：22MHz，比特率：参考图2，同一区域内可容纳最多3个独立的信道（1/6/11; 2/7/12; 3/8/13）；
综上，无论是蓝牙还是Zigbee还是WiFi，协议要求的信道宽度，支持的频点数量都较多，很多协议还要求跳频，这对设备的硬件要求很高，对于室内大量的灯具和一些只需要简单开关控制，简单的控制指令的设备，比如空调，这种复杂的协议是相对多余的，同时也带来了价格高昂，开发复杂的问题。虽然蓝牙的广播协议支持一些简单数据的广播式传递，但是蓝牙协议芯片组价格还是较高。
如图3，2.4G模块 (Nordic nRF24xx)，Nordic有与经典蓝牙相似的83个间隔为1MHz带宽的信道，广泛应用在遥控器、鼠标等简单点对点设备之间，没有信道调度，寻址，链路控制等限制，需要用户自己设计。
2.4G模块 (比如Nordic nRF24xx)，只支持简单的点对点连接控制，控制信息一般在一个固定的信道上收发，没有链路层控制，2.4G模块不支持直接与手机等带蓝牙模块的智能设备直接连接。
网络七层协议：OSI是一个开放性的通信系统互连参考模型，它是一个定义得非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 ；其中高层（即7、6、5、4层）定义了应用程序的功能，下面3层（即3、2、1层）主要面向通过网络的端到端，点到点的数据流。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出价格便宜适合大规模部署的电子设备控制设备与系统和协议。
一种无线控制系统，包括遥控器、至少两个无线控制节点；无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；遥控器包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；遥控器第一无线通讯单元能够与所述无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接获取外部控制指令；所述遥控器根据获取的外部控制指令控制所述无线控制节点；遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
上述遥控器的控制输入单元包括触摸控制屏；第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；所述核心控制器与无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯；各无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯。
上述遥控器还包括红外发送单元、红外接收单元；或所述遥控器还包括照明单元、充电管理单元；或所述遥控器包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或所述遥控器包括3轴传感器；或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息。
一种无线遥控器，包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；遥控器第一无线通讯单元能够与两个或两个以上无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接获取外部控制指令；所述遥控器根据获取的外部控制指令控制所述无线控制节点；遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
上述遥控器的控制输入单元包括触摸控制屏；第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；或遥控器还包括红外发送单元、红外接收单元；或遥控器还包括照明单元、充电管理单元；或遥控器包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或遥控器包括3轴传感器；或遥控器外形为手表、手镯、或包括挂在墙体的结构件。
一种无线控制系统，包括核心控制器、至少两个无线控制节点；无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；核心控制器包括控制器核心单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；第一无线通讯单元能够与所述无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；核心控制器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接；核心控制器通过第二无线通讯单元获得外部智能设备控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作；第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用蓝牙、WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；核心控制器与无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯。
上述无线控制节点具有业务层设备编号，无线控制节点收发的数据包括发送源节点设备编号、接收源节点设备编号，无线控制节点接收到所述数据包，检查所述数据包中的接收源节点设备编号是否等于自身节点设备编号，如果是处理所述广播数据，如果不是则转发或抛弃所述广播数据；广播信道包括公共广播信道与私有广播信道，新的无线控制节点通过所述公共广播信道获得核心控制器的认证，获得认证的无线控制节点获得私有广播信道的信道编号；或无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；或无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器。
一种无线控制节点，包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；所述无线控制节点与外部设备或无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯；所述无线控制节点具有业务层设备编号；所述广播信道包括公共广播信道与私有广播信道，新的无线控制节点通过所述公共广播信道获得核心控制器的认证，获得认证的无线控制节点获得私有广播信道的信道编号，所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或所述无线控制节点外形为手表、手镯、戒指、或包括挂在墙体的结构件。
一种接入认证方法，用于无线控制系统设备的接入认证，核心控制器或无线控制节点通过广播信道发送新设备加入请求；核心控制器获得无线控制节点加入请求，或核心控制器接收到上述新设备加入请求的答复消息；核心控制器向所述无线控制节点发送控制指令，所述控制指令中包括开启或关闭无线控制节点，无线控制节点根据所述控制指令开启或关闭设备功能；核心控制器向用户询问消息无线控制节点的状态；核心控制器接收用户输入所述无线控制节点的状态，如果用户输入设备状态与无线控制节点当前设备功能状态相同，无线控制节点获得接入许可。
上述无线控制节点获得接入许可包括：核心控制器给所述无线控制节点发送私有广播信道编号，无线控制节点获得所述私有广播信道编号；无线控制节点给所述无线控制节点发送节点设备编号；获得接入许可后，所述无线控制节点与无线控制节点之间，通过私有广播信道进行通讯，所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息。
同现有技术相比较，本发明的有益效果是：一个遥控器，可以统一控制一个教室、一层办公楼、一个科室的灯，不用布置开关连线，大幅度降低安装成本；同时远程管理人员，可以通过手机等设备远程控制灯、或空调等电器的工作状态，遥控器同时支持了现场控制与远程控制；遥控器能够将传统的红外遥控器的控制指令学习，成为万能遥控器；遥控器直接作为应急照明光源；如果夜间使用者摸到遥控器，能够自动开启灯光；可以将遥控器安装在墙上，可以直接外接电源；无线控制节点接收到控制指令，可以发生红外控制信号，这样可以控制传统的带红外控制的家电；系统可以无线控制节点附近的光照、声音、或者人员移动，可以做各种特色的控制，比如感知人员走动，自动开灯，感知光照不足开启灯光等等；节点与节点之间，可以相互透传数据，达到较小发射功能覆盖较大面积；遥控器做成手表或手镯形式，用户可以随时随地控制所关联的电灯、空调等电器；但在作为室内场所，灯具、空调等电器设备的发送控制信息，完全可以用低速CPU来处理网络协议，大幅度降低各个无线控制节点的成本；可以用通用的加密算法对数据进行加密，确保控制数据的安全；通过对选定的具体无线控制节点发送测试性控制指令，与用户实际观察到设备的状态进行匹配，完成设备的配对与认证。如果用户没有看到设备状态，将不能正确配对，防止邻居将设备配对到别的核心控制器上。
附图说明
图1、蓝牙协议的信道频点与链路层信道编码对应关系；
图2、WiFi协议的信道频点与传输速度对应关系；
图3、2.4G模块 ，Nordic nRF24xx系列信道频点分布示意图；
图4、一种带遥控器的无线控制系统框图；
图5、一种无线控制节点优选实施例的内部模块示意图；
图6、一种遥控器优选实施例的内部模块示意图；
图7、一种无线控制节点遥控器优选实施例的内部模块示意图；
图8、一种无线控制节点或遥控器的优选实施例的内部模块示意图；
图9、一种无线控制系统的系统框图；
图10、一种无线控制系统的接入认证方法的优选实施例示意图。
具体实施方式
以下结合各附图对本发明内容做进一步详述。
如图4，一种无线控制系统，包括遥控器、至少两个无线控制节点。
如图5，无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元。
如图6，遥控器包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元。遥控器第一无线通讯单元能够与所述无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；所述遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接；遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
在家庭应用场景，遥控器可以控制不同的灯具、电视、空调等电子设备，一个遥控器能够控制不同的设备，用户通过输入单元输入控制指令选择显示单元显示的设备，就能够实现一个遥控器管控不同的家电，遥控器还支持与外部智能设备如手机通许，将控制功能扩展到不同的手机，控制器不但将第二无线通讯单元的控制指令转换成第一无线通讯单元的无线协议，还能够直接操作控制，给人们使用带来方便。
在办公室、医院、学校等场景，一个遥控器，可以统一控制一个教室、一层办公楼、一个科室的灯，不用布置开关连线，大幅度降低安装成本，同时远程管理人员，可以通过手机等设备远程控制灯、或空调等电器的工作状态，遥控器同时支持了现场控制与远程控制。
上述遥控器的控制输入单元包括触摸控制屏；上述第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络。
室内环境第一无线通讯单元，可以是蓝牙、Zigbee协议，也可以直接是WLAN协议，采用越复杂的无线协议，对无线控制节点的要求越高，第二无线通讯单元是为了将控制系统的内部与外部网络连接，只要是能够通达外部网络的网络协议都可以。
上述还包括红外发送单元、红外接收单元。
已经使用的传统电器，没有集成无线控制节点，一般支持红外遥控，通过设置红外接收单元，遥控器能够将传统的红外遥控器的控制指令学习，成为万能遥控器，当然具体的家电红外控制协议，可以通过网络下载到遥控器上。
如图8，上述还遥控器包括照明单元、充电管理单元；或所述遥控器包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或所述遥控器包括3轴传感器。
人们日常使用场景中，如果遇到停电，或半夜起来，找到身边的遥控器，可以用遥控器直接作为应急照明光源。这种设置，方便了人们的使用；遥控器安装3轴传感器，如果夜间使用者摸到遥控器，能够自动开启灯光。
在使用过程中，因为如果遥控器主要是作为手机等智能设备转发控制指令的核心节点，遥控器的耗电量会较大，通过充电管理单元能够给遥控器补充电能，如果用户在固定位置使用遥控器，比如办公室应用，可以将遥控器安装在墙上，可以直接外接电源。外接电源可以通过充电管理单元的充电接口接入。
如图7，上述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或上述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器。
无线控制节点的具体形式是多种多样的，如果只是控制一个电器的开关状态，无线控制节点可以包括继电器和/或可控硅控制电源的开启或关闭；
有一种无线控制节点可以是遥控器，这种无线控制节点包括红外信号发射器，当无线控制节点接收到控制指令，可以发生红外控制信号，这样可以控制传统的带红外控制的家电，比如空调、电视，这样传统的家电也可以联网控制。
无线控制节点还可以包括各种传感器，比如光敏传感器、声控传感器、红外传感器，拥有传感器，系统可以无线控制节点附近的光照、声音、或者人员移动，可以做各种特色的控制，比如感知人员走动，自动开灯，感知光照不足开启灯光等等。
无线控制节点的控制输入单元可以是一个或几个按键，这样无线控制节点可以作为一个控制信息输入点，作为开关来控制其他无线控制节点的工作状态，比如家庭场景，给一个等安装几个固定的控制开关，使用者，在不同的位置，可以开关电灯。
上无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息。
无线通讯，发送方与接收方的通讯距离是有限的，在室内环境，受墙体等物体的作用，通讯距离更加有限，但是在室内环境，电灯、电器的数量较多，节点与节点之间，可以相互透传数据，达到较小发射功能覆盖较大面积。
如图6，图8一种无线遥控器，包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；
遥控器第一无线通讯单元能够与两个或两个以上无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；
所述遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接；
遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
上述遥控器的控制输入单元包括触摸控制屏；第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；或遥控器还包括红外发送单元、红外接收单元；或遥控器还包括照明单元、充电管理单元；或遥控器包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或遥控器包括3轴传感器；或遥控器外形为手表、手镯、或包括挂在墙体的结构件。
遥控器核心单元或核心控制器核心单元，为单片机小系统。
将遥控器做成手表或手镯形式，用户可以随时随地控制所关联的电灯、空调等电器，如果配合语音识别，智能调度等上层软件系统，能够实现智能家居管控。
在办公室，学校，医院，图书館等公共场所，遥控器可以作为挂件固定安装在墙壁、玻璃等表面，安装形式可以固定安装、可拆卸安装、或用胶固定等形式固定，支持外接电源或定期充电。
如图9，一种无线控制系统，包括核心控制器、至少两个无线控制节点；无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；核心控制器包括控制器核心单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；第一无线通讯单元能够与所述无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；所述核心控制器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接；核心控制器通过第二无线通讯单元获得外部智能设备控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作；所述第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用蓝牙、WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；所述核心控制器与无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯。
无线通讯系统，节点与节点之间的协议较为复杂，比如蓝牙协议为了通讯过程中防止窃听，通讯过程，除了设备发现阶段，用广播信道通讯，在节点与节点之间的通讯，采用调频技术，不断的变换通讯的频点，每个节点，都有自身的通讯地址，一般消息在发送节点与特定的接收节点之间，这些技术导致无线节点的技术成本高，开发难度高。
在室内场所，灯具、空调等电器设备的控制信息，数据量小，数据失密的损失并不会带来较大的危害，可以使用较为简单的通讯底层技术。
采用广播信道发送控制信息，发送的数据，在通讯范围的节点都可以接收到，虽然这种方法，要求每个收到信息的节点，都解析数据，但控制信息发送的数据量小，频率低，并不会带来系统总消耗增大。
上述无线控制节点具有业务层设备编号，所述数据包括发送源节点设备编号、接收源节点设备编号，所述无线控制节点接收到所述广播数据，检查所述数据的接收源节点设备编号是否等于自身节点设备编号，如果是自身节点设备编号处理所述广播数据，如果不是则转发或抛弃所述广播数据；所述广播信道包括公共广播信道与私有广播信道，新的无线控制节点通过所述公共广播信道获得核心控制器的认证，获得认证的无线控制节点获得私有广播信道的信道编号；或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器。
每个节点都可以接收发送方的数据，但是不同的节点自身具备设备编号，能够区分是否应该响应数据，或者转发数据，这实际上可以看出是“业务层”处理“链路层”或“路由层”的数据，虽然这种方式，不太符合通讯系统的“网络七层协议”，但在作为室内场所，灯具、空调等电器设备的发送控制信息，完全可以用低速CPU来处理网络协议，大幅度降低各个无线控制节点的成本。因为控制数据的数据量小，完全可以用通用的加密算法对数据进行加密，确保控制数据的安全。
因为采用了广播通讯方式，即使有攻击节点发起攻击，但是所有节点也可以接收到改攻击数据，比如攻击节点模仿核心控制器发送数据，真实的核心控制器也会接收到改攻击数据，核心控制器会识别出该攻击数据，进行防御，或通过第二无线通讯单元发送被攻击的告警。
无线控制节点可以是遥控器，这种无线控制节点包括红外信号发射器，当无线控制节点接收到控制指令，可以发生红外控制信号，这样可以控制传统的带红外控制的家电，比如空调、电视，这样传统的家电也可以联网控制。
无线控制节点还可以包括各种传感器，比如光敏传感器、声控传感器、红外传感器，拥有传感器，系统可以无线控制节点附近的光照、声音、或者人员移动，可以做各种特色的控制，比如感知人员走动，自动开灯，感知光照不足开启灯光等等。
无线控制节点的控制输入单元可以是一个或几个按键，这样无线控制节点可以作为一个控制信息输入点，作为开关来控制其他无线控制节点的工作状态，比如家庭场景，给一个等安装几个固定的控制开关，使用者，在不同的位置，可以开关电灯。
如图7，一种无线控制节点，其特征在于，包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；
所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
所述无线控制节点与外部设备或无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯；所述无线控制节点具有业务层设备编号；所述广播信道包括公共广播信道与私有广播信道，新的无线控制节点通过所述公共广播信道获得核心控制器的认证，获得认证的无线控制节点获得私有广播信道的信道编号，所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；或所述无线控制节点包括控制输入单元；或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或所述无线控制节点外形为手表、手镯、戒指、或包括挂在墙体的结构件。
如图10，一种无线控制系统设备接入认证方法，核心控制器或无线控制节点通过广播信道发送新设备加入请求；核心控制器获得无线控制节点加入请求，或核心控制器接收到上述新设备加入请求的答复消息，核心控制器将所述无线控制节点加入新设备列表；核心控制器向新设备列表中的一个无线控制节点发送控制指令，所述控制指令中包括开启或关闭无线控制节点，无线控制节点根据所述控制指令开启或关闭设备功能；核心控制器向用户询问消息无线控制节点的状态；核心控制器接收用户输入所述无线控制节点的状态，如果用户输入设备状态与无线控制节点当前设备功能状态相同，无线控制节点获得接入许可。
因为采用了广播通讯方式，如果核心控制器是带有控制输入单元的遥控器，用户可以通过显示单元看到询问信息，输入信息；普通设备的蓝牙配对过程，一般会有反馈信息给使用者，比如蓝牙耳机，会有语音提示信息给用户。
如果控制的是灯具，空调等设备，配对过程中，会出现一个核心控制器配对几个无线控制节点的状态，通过对选定的具体无线控制节点发送测试性控制指令，与用户实际观察到设备的状态进行匹配，完成设备的配对与认证。如果用户没有看到设备状态，将不能正确配对，防止邻居将设备配对到别的核心控制器上。
上述无线控制节点获得接入许可包括：核心控制器给所述无线控制节点发送私有广播信道编号，无线控制节点获得所述私有广播信道编号；无线控制节点给所述无线控制节点发送节点设备编号；获得接入许可后，所述无线控制节点与无线控制节点之间，通过私有广播信道进行通讯，所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息。
在使用场景中，会有多个核心控制器，一般情况下，一个核心控制器控制特定的无线控制节点，不同的核心控制器采用私有广播信道编号，可以隔离不同的无线信号，降低碰撞的概率，当然，不同的核心控制器可以建立不同的群，即使采用相同的私有广播信道编号，也是可以避免，群的建立模式有多种方法，比如用不同的段号来编制节点设备编号，如节点设备编号为 ****+++++，用“*”作为群号，用“+”来作为设备号，不同的群号之间，信息不解析处理。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种无线控制系统，其特征在于，包括遥控器、至少两个无线控制节点；
无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；
遥控器包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；
遥控器第一无线通讯单元能够与所述无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；
所述遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接获取外部控制指令；所述遥控器根据获取的外部控制指令控制所述无线控制节点；
遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
2.根据权利要求1所述无线控制系统，其特征在于，
所述遥控器的控制输入单元包括触摸控制屏；
所述第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；
所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
所述核心控制器与无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯；
各无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯。
3.根据权利要求1所述无线控制系统，其特征在于，所述遥控器还包括红外发送单元、红外接收单元；
或所述遥控器还包括照明单元、充电管理单元；
或所述遥控器包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；
或所述遥控器包括3轴传感器；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；
或所述无线控制节点包括控制输入单元；
或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；或所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息。
4.一种无线遥控器，其特征在于，
包括显示单元、遥控器核心单元、控制输入单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；
第一无线通讯单元能够与两个或两个以上无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；
所述遥控器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接获取外部控制指令；所述遥控器根据获取的外部控制指令控制所述无线控制节点；
遥控器通过控制输入单元获得控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作。
5.根据根据权利要求4所述无线遥控器,其特征在于，
所述遥控器的控制输入单元包括触摸控制屏；
所述第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；
或述遥控器还包括红外发送单元、红外接收单元；
或所述遥控器还包括照明单元、充电管理单元；
或所述遥控器包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；
或所述遥控器包括3轴传感器；
或所述遥控器外形为手表、手镯、或包括挂在墙体的结构件。
6.一种无线控制系统，其特征在于，包括核心控制器、至少两个无线控制节点；
无线控制节点包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；
核心控制器包括控制器核心单元、第一无线通讯单元、第二无线通讯单元；
第一无线通讯单元能够与所述无线控制节点无线连接，能够控制所述无线控制节点的工作状态；
所述核心控制器通过第二无线通讯单元，与外部网络或外部智能设备无线连接；
核心控制器通过第二无线通讯单元获得外部智能设备控制指令，通过第一无线通讯单元发送控制信息到指定无线控制节点，控制无线控制节点的控制执行单元执行相应控制操作；
所述第一无线通讯单元采用2.4G无线频段，第二无线通讯单元采用蓝牙、WLAN、2G、3G、4G、和或5G无线通讯网络；
所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
所述核心控制器与无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯。
7.根据权利要求6所述无线控制系统，其特征在于，
所述无线控制节点具有业务层设备编号，无线控制节点收发的数据包括发送源节点设备编号、接收源节点设备编号；
所述无线控制节点接收到所述数据包，检查所述数据包中的接收源节点设备编号是否等于自身节点设备编号，如果是，处理所述广播数据，如果不是，则转发或抛弃所述广播数据；
所述广播信道包括公共广播信道与私有广播信道，新的无线控制节点通过所述公共广播信道获得核心控制器的认证，获得认证的无线控制节点获得私有广播信道的信道编号；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；
或所述无线控制节点包括控制输入单元；
所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；
或所述无线控制节点包括控制输入单元；
或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器。
8.一种无线控制节点，其特征在于，包括控制节点通讯单元、控制执行单元、控制节点核心单元；
所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
所述无线控制节点与外部设备或无线控制节点之间，通过广播信道进行通讯；所述无线控制节点具有业务层设备编号；所述广播信道包括公共广播信道与私有广播信道，新的无线控制节点通过所述公共广播信道获得核心控制器的认证，获得认证的无线控制节点获得私有广播信道的信道编号，所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括继电器和/或可控硅；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；
或所述无线控制节点包括控制输入单元；
或所述无线控制节点的控制执行单元包括红外信号发射器；
或所述无线控制节点包括控制输入单元；
或所述无线控制节点包括光敏传感器、声控传感器和/或红外传感器；
或所述无线控制节点外形为手表、手镯、戒指、或包括挂在墙体的结构件。
9.一种接入认证方法，用于无线控制系统设备的接入认证，其特征在于，
核心控制器或无线控制节点通过广播信道发送新设备加入请求；
核心控制器获得无线控制节点加入请求，或核心控制器接收到上述新设备加入请求的答复消息；
核心控制器向所述无线控制节点发送控制指令，所述控制指令中包括开启或关闭无线控制节点，无线控制节点根据所述控制指令开启或关闭设备功能；
核心控制器向用户询问消息无线控制节点的状态；
核心控制器接收用户输入所述无线控制节点的状态，如果用户输入设备状态与无线控制节点当前设备功能状态相同，无线控制节点获得接入许可。
10.根据权利要求9所述接入认证方法，用于无线控制系统设备的接入认证，其特征在于，所述无线控制节点获得接入许可包括：
核心控制器给所述无线控制节点发送私有广播信道编号，无线控制节点获得所述私有广播信道编号；
无线控制节点给所述无线控制节点发送节点设备编号；
获得接入许可后，所述无线控制节点与无线控制节点之间，通过私有广播信道进行通讯，所述无线控制节点能够通过其他无线控制节点接收或发送信息。
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