CN115462125A - 无线控制系统的高效入网初始化 - Google Patents

Abstract

为了提高大型和高密度无线网络100中通信的效率和可靠性，将多个节点500的子集指派为路由器节点200，而将其余节点指派为非路由器节点300是有益的。因此，密集无线网络100分成稀疏核心网状网络和围绕每个路由器节点200的许多小型星形网络。然而，将多个节点入网初始化到这样的混合拓扑中可能是相当复杂和耗时的。本发明公开了一种入网初始化方法，该方法利用多个节点之间建立的一个或多个相邻关系为单个节点推导出适当的角色，并且然后配置单个节点根据指派的角色进行操作。所公开的入网初始化方法可以半自动或自动执行。

Description

无线控制系统的高效入网初始化

技术领域

本发明涉及无线控制系统的领域。更具体地，本文公开了与用于将包括多个节点的无线控制系统入网初始化到无线网络的方法相关的各种方法、装置、系统和计算机可读介质。

背景技术

专业照明市场正在进行的趋势是越来越多地转向连接的照明系统，其实现了所有种类的新特征，如（远程）调度、能源监控、基于传感器的照明控制、和资产管理。在许多情况下，这些系统安装在现有建筑中，在这种情况下，无线网络是优选的，以避免必须穿过天花板部署（用于照明控制的）新线缆。在当前实践中广泛使用的这种无线网络协议的示例是开放标准，如Zigbee、Thread、蓝牙LE（BLE）、BLE网状、Wi-Fi、Wi-Fi直连，以及在IEEE802.15.4、IEEE 802.15.1或IEEE 802.11标准之上构建的各种专有网络实施方式。

在许多情况下，网络可以非常大，以至于不是所有节点都可以从中央控制器的直接链路到达，并且因此那些远程节点可能需要来自一个或多个中继节点的帮助。基于泛洪的路由方法被广泛用于将控制消息分发到大量节点。一条消息同时被多个节点广播和接收，并且如果每个节点重复该消息一次或几次，则丢失该消息的机会可以被降低到可以接受的水平。根据网络的大小和密度，可以（在一些网络中）配置重复次数，以抑制广播期间发生的“网络风暴”。如果没有这种约束，每个节点典型地会重新发送消息几次，并且因此，200个节点网络中的单个广播消息可能很容易导致数千次重新传输。

然而，对于包括大量高密度部署的节点的控制系统，由于许多节点处于直接通信范围内，因此可能经常发生冲突。这种基于泛洪的路由可能不是非常高效。

发明内容

鉴于以上所述，本公开涉及用于以更高效的方式提供与基于一个或多个相邻关系将大量节点入网初始化到网状和星形混合无线网络中相关的机制的方法、装置、系统、计算机程序和计算机可读介质。更具体地，本发明的目标是通过如权利要求1中所述的入网初始化方法、如权利要求13和14中所述的无线系统以及如权利要求15中所述的多个节点的分布式计算机程序来实现。

因此，为了以高效的方式将大型密集的无线系统配置为网状和树/星形拓扑相结合的混合网络拓扑，收集到的系统中多个节点之间的相邻关系被用于标识核心网状网络，其包括用于多跳路由的纯路由器节点，而其他节点作为非路由器节点操作，并且经由直接通信范围内的路由器节点发送和接收数据。因此，大型密集的无线系统变成了稀疏核心网状网络和围绕各个路由器节点的许多小型星形网络的组合。此外，公开了以半自动或全自动方式建立整体相邻关系的不同选项，并且可以进一步减少入网初始化工程师的参与。

根据本发明的第一方面，提供了一种方法。一种将多个节点入网初始化到根据第一通信协议操作的无线网络的方法，该方法包括以下步骤：

a）建立多个节点之间的一个或多个相邻关系，并且多个节点中的每个节点存在于一个或多个相邻关系中的至少一个中；

b）通过启用用于在无线网络中中继消息的多跳路由能力来配置多个节点中的节点子集作为路由器节点操作；以及

c）将该多个节点中除所述路由器节点之外的其余节点配置作为非路由器节点操作，其在存在时通过禁用多跳路由能力而不中继消息；

并且其中，路由器节点和非路由器节点基于所述一个或多个相邻关系进行配置，使得在非路由器节点的直接通信范围内存在至少一个路由器节点；

在一个示例中，无线网络可以用作具有中央控制器或网关设备以及要控制的多个节点的一对多控制网络。分布在网络上的控制命令可以从中央控制器也可以从云经由网关设备发送到系统中的一个或多个节点，根据特定类型的控制功能作为广播消息或单播/多播消息执行。中央控制器或网关设备以集中方式向大型分布式网络下发控制命令。作为交换，大型分布式网络中的多个节点也可以定期或在某个事件时向中央控制器或云提供反馈，从而提供与中央控制器或云控制的功能设备或致动器相关的状态信息。该事件可以是功能装置或致动器的故障或操作改变、功能装置或致动器检测到的事件或接收到的查询。除致动器之外，可能还存在其他传感器与多个节点共同定位在同一区域中。因此，状态信息还可以包括来自其他传感器的感测数据，诸如与温度、湿度等有关的数据。因此，在一个优选示例中，系统中的通信可以是一对多或多对一，其中多个节点是与系统中仅有的一个中央控制器或网关设备执行双向通信的多个节点。

在这样一个大型密集的无线系统中，采用混合网状和树/星形网络以更高效和更可靠的方式执行通信是有益的。选择路由器节点来构建核心网络，以为整个系统提供连接性。此外，围绕每个路由器节点构建具有一跳直接链路的星形网络，主要是为了减少干扰和提高系统的性能。在大规模上，无线系统依赖于稀疏的多跳网络向多个节点分发消息和从多个节点收集数据，尤其是对于网络边缘的节点。

尽管为节点指派不同的角色是有益的，但实现这样的配置的入网初始化过程可以非常复杂和耗时。例如，为了效率的目的，希望减少路由器节点的数量以保持核心网络尽可能稀疏。但另一方面，为了保证入网初始化系统支持完全访问所有节点而不会使某些节点处于孤立状态，可能需要一定程度的冗余。考虑到效率和可靠性之间的权衡，本发明中公开了利用从节点收集的一个或多个相邻关系来以优化的方式选择路由器节点。减少路由器节点的数量可能是有利的，使得多个节点中的每个节点被优先配置为作为非路由器节点操作，并且该入网初始化方法将确保在每个非路由器节点的直接通信范围内存在至少一个路由器节点。也可能发生这样的情况，尽管该节点在第一个路由器节点的直接通信范围内，该节点仍被配置为路由器节点以提供到该节点附近但在该第一个路由器节点一跳之外的另一节点的连接性。例如针对网状网络的容量或鲁棒性也可能存在采用更多路由器的情况。有时，与过多的非路由器节点连接可能会在处理能力、存储和通信带宽方面给单个路由器节点带来过度的负担。因此，优选地以共同的方式组合各个节点之间的相邻关系，以为核心网络推导出更高效的设置。

有时系统的某些先验知识可能是可用的，诸如系统中的节点总数、节点的平均密度以及节点的平均直接通信范围。因此，可以推导出对提供系统全覆盖所需的路由器节点数量的粗略估计。当节点以相对统一的方式部署时，这种估计可能非常准确。设计路由器节点数量与节点总数之间的比率可能更有益。这样的比率可以根据以下至少一项来确定：两个节点之间的平均距离、平均一跳通信范围、供电条件、应用需求以及效率和可靠性之间的设计选择。这样的比率可以在确定某个节点是否应该是路由器节点时提供指导原则。

鉴于系统的大规模，还希望可以在入网初始化工程师较少参与的情况下并且以半自动或自动方式执行入网初始化过程。

在另一个实施例中，方法还包括步骤d）将非路由器节点中的每一个与直接通信范围内的路由器节点相关联，并且其中向非路由器节点发送单播消息是经由相应的路由器节点执行的。

当有广播消息生成时，每个路由器节点将重新广播或中继相同的消息，以将信息分发给网络上的多个节点。非路由器节点可以从位于该非路由器节点的直接通信范围内的多于一个路由器节点接收相同的广播消息。这种冗余在一些场合中可能不是最高效的，但在其他一些场合中可能有助于提高可靠性。例如，由于周围环境的零星干扰，由一个路由器节点中继的消息可能会损坏或具有较低的信号质量。并且然后，从直接通信范围内的另一个路由器节点接收重复消息是有益的。

然而，当存在为某个非路由器节点生成的单播消息时，指派一个路由器节点来代表核心网状网络上的非路由器节点以用于路由目的是有益的。与广播消息不同，单播消息是沿源节点和目标节点之间的路由发出的。在该示例中，目标节点是非路由器节点，并且源节点可以是中央控制器、网关或网络中的其他节点。尽管在预期的非路由器节点的直接通信范围内可以有多于一个路由器节点，但在建立单播路由和递送消息时，指定仅一个路由器节点来代表网状网络上的非路由器节点，以避免任何资源混淆或浪费是有益的。优选地，非路由器节点与其附近的路由器节点相关联，该路由器节点与非路由器节点的连接比任何其他候选路由器节点更好。

为了发送由非路由器节点生成的消息，非路由器节点可以但不一定需要经由关联的路由器节点发送。在一个示例中，由于先前接收到的广播消息，非路由器节点可能知道附近的另一路由器节点，而不是相关联的路由器节点。非路由器节点可以简单地经由该路由器节点发送消息，尤其是根据从该路由器节点最近接收到的消息检测到良好的链路质量时。

在一个优选实施例中，为了在入网初始化后执行网络维护，定期或在触发事件时重复所述方法的步骤，并且触发事件可以是以下中的至少一个：节点位置的改变、节点供电状态的改变、流量模式的改变、系统设置的改变、以及多个节点中的两个节点之间的链路质量的改变。

上述方法主要是为了提高入网初始化阶段期间的效率，将大型密集的无线系统配置为混合网络拓扑。然而，通过定期或基于触发事件重复这些步骤，同样的方法也可以被用于网络维护目的。这是因为一个或多个相邻关系也可以随时间而改变，并且在入网初始化阶段期间基于初始相邻关系确定的原始配置可能不再是最优的。例如，配置为路由器节点的节点可能发生故障。一些旧节点可以被从系统中移除，而一些新节点可以被添加到系统。办公区域或工厂中布局可能发生变化，并且节点之间的一些连接可能会被阻塞；或在家庭/办公室环境中，例如关门或移动家具；还可以到处移动便携式节点（诸如Hue Go）；节点可以移除对其干线的供电（干线电力开关）。也可能发生存在中央控制器或网关的新部署。在智能照明环境中，导致更新相邻关系的一个示例可以是更改不同的布局以进行空中（OTA）编程或部署新的照明场景或照明环境，从而不同节点之间的相互关系需要被重新配置，例如将不同的开关或传感器与特定区域中的照明设备相关联。因此，执行相同的过程来刷新混合拓扑的配置以适应系统中的变化是非常有益的。

在另一个实施例中，该方法的步骤a）进一步包括：

-预选多个节点的第一子集作为临时路由器节点；

-向每个临时路由器节点查询每个临时路由器节点周围的至少一个相邻关系；

其中，临时路由器节点以这样的方式被预选，使得多个节点中的每个节点被根据临时路由器节点查询的相邻关系之一找到至少一次。

为了建立一个或多个相邻关系，可以查询系统中的每个节点以提供关于其感知到的邻居的信息，从而建立被查询节点与每个报告的邻居的关系。然而，在大型密集的网络中，逐个地查询所有节点可能花费相当长的过程。此外，考虑到每个节点在直接通信范围内可以有许多相邻节点，并且由这些节点识别出相似的相邻关系，这也可能导致大量冗余信息。因此，预选多个节点的子集作为临时路由器节点用于收集相邻关系可能更有益。

可以用准随机方式预选临时路由器节点。优选地，一经入网初始化，将选择比系统中的路由器节点的数量更多的临时路由器节点。如以上所公开的，在系统的某些先验知识的情况下，可以以良好的准确度推导出对提供系统的完全覆盖所需的路由器节点数量的粗略估计。基于这样的信息，临时路由器节点可以被故意预选为具有比最终数量或计划的路由器节点更高的密度，因为临时路由器节点的任务是创建系统中相邻关系的概览而不是构建高效的核心网状网络。

在一个示例中，临时路由器节点由入网初始化设备根据第二通信协议经由点对点无线连接或者经由无线网络手动地逐个预选，并且其中第二通信协议不同于第一通信协议。

作为一个选项，临时路由器节点由入网初始化设备手动预选，该入网初始化设备可以由入网初始化工程师控制。入网初始化工程师在部署多个节点的区域周围走动时，可以根据简单的规则手动选择节点子集作为临时路由器节点。例如，他可以为每个房间选择一个靠近入口的节点作为临时路由器节点。他还可以根据节点的部署密度从每一定数量的节点中选择一个节点。

入网初始化设备可以根据第二通信协议经由点对点连接而连接到节点。这里我们认为点对点连接也包括点对多点连接。这样的点对点或点对多点连接的特点是一跳直接链路，其具有易于设置的优点。为了选择临时路由器节点，入网初始化工程师可以控制入网初始化设备经由点对点连接发送消息以邀请该节点，诸如信标消息。由于入网初始化设备靠近所选节点，因此可能会使用关于接近度的附加的要求（例如预定义的RSSI阈值）来排除附近的另一个节点错误地拾取（pick up）邀请。

可替换地，入网初始化设备可以根据第一通信协议经由无线网络连接到节点。因此，在该方法中，可能需要多个节点或多个节点的一部分和入网初始化设备连接到相同的无线网络。将新节点添加到网络的一种方法是使一个无线设备（在大多数情况下是中央控制器、网关或桥接器设备）打开无线网络并让新的无线节点自动加入该网络，这被称为自动加入流程。以这种方式形成网络后，节点将通常以随机方式出现，这意味着定位设备将需要相当长的时间。在智能照明应用中，这也意味着入网初始化工程师可能不得不通过向每个设备发送闪烁命令并将每个设备注册到其位置的组来逐个标识每个灯具。在该示例中，入网初始化设备可以使用诸如基于接收信号强度指示符（RSSI）的附加邻近标准来拾取附近的节点以作为临时路由器节点操作。

在另一示例中，临时路由器节点根据预定义规则由多个节点自身或由入网初始化设备根据第二通信协议经由点对点无线连接，或由中央控制器在无线网络上自动预选，并且其中第二通信协议不同于第一通信协议。

在一个优选选项中，临时路由器节点是根据预定义规则自动预选的。这样的自动过程可以由多个节点本身来执行。例如，每个节点可以有唯一标识符，并且每个节点可以根据该唯一标识符的特性，独立确定它是否应该是临时路由节点。这样的唯一标识符可以是长地址，诸如根据IEEE 802标准的媒体访问控制（MAC）地址。根据预定义规则，MAC地址满足预定义规则的某些节点将其自身选择为临时路由器节点。作为一个示例，预定义的规则可以指定具有以一个或两个或多个零比特结尾的MAC地址的节点成为临时路由器节点，或者MAC地址可被数字

整除。通过改变预定义的规则，可以相应地调整临时路由器节点数与其他节点数的比率。

临时路由器节点也可以由入网初始化设备经由点对点无线连接自动预选。作为一个示例，入网初始化设备可以经由点对点连接以固定的间隔周期性地自动发出信标，以邀请附近的节点成为临时路由器节点。与信标消息一起，可以诸如通过设置严格的RSSI阈值会提出接近度要求。因此，每次可能只有附近的一个节点可以满足要求并被注册为临时路由器节点。当入网初始化工程师带着入网初始化设备在区域内四处走动时，临时路由器节点也被选中，无需入网初始化工程师进一步监管。

可替换地，临时路由器节点可以由无线网络上的中央控制器或网关设备自动预选。在这种情况下，多个节点或多个节点的一部分可以首先根据所描述的自动加入过程连接到网络。并且然后，中央控制器或网关设备可以根据节点被连接的序列或顺序、或根据指派给节点的临时网络地址，将节点指派为临时路由器节点。作为一个示例，中央控制器或网关设备可以将被连接到网络的节点的每十个节点指派为一个临时路由器节点。在另一示例中，类似于上文公开的应用于MAC地址的方法，中央控制器或网关设备还可以在该节点的临时网络地址满足某个预定义标准时，指派临时路由器节点。

有利地，无线点对点连接根据蓝牙低功耗BLE协议操作。

在一个示例中，根据第二通信协议的点对点连接也可以是点对多点连接。在优选设置中，第二无线通信协议是根据蓝牙低功耗BLE标准。入网初始化设备利用点对点或点对多点连接的简单设置（诸如BLE信标）与附近的节点建立链路是有益的。

优选地，相邻关系是包括在直接通信范围内的多个节点中的相邻节点的列表的相邻表，并且列表上的每个节点用该节点的预定义的唯一标识符来标识。

相邻关系可以根据第一无线通信协议经由无线网络或者根据第二无线通信协议经由点对点连接获得。

作为经由无线网络获得相邻关系的一种选择，多个节点可以首先根据如上所述的自动加入过程而加入由中央控制器或网关设备打开的无线网络。并且然后，每个节点可以发出广播消息，以请求直接通信范围或单跳距离内的节点的地址信息，并基于从附近的那些相邻节点接收到的响应来建立相邻关系。

作为第二选项，也可以不加入无线网络，直接经由点对点连接获得相邻关系。每个有能力支持第二通信协议的节点可以向其在一跳直接通信范围内的相邻节点发送消息，诸如BLE信标。然后，节点可以通过记录来自相邻节点的响应来创建相邻表。经由点对点连接建立相邻表的一个好处是灵活性，因为该过程可以独立于无线网络执行，或者甚至在无线网络创建之前执行。

也可以经由临时路由器节点的预选以更高效的方式实现这两个选项。替代于使多个节点中的每个节点建立本地相邻表，而是仅指示临时路由器节点诸如在预选为临时路由器节点时或在查询以向入网初始化设备或中央控制器/网关设备提供相邻关系时收集这样的信息。

有利地，相邻表还包括列表上的每个节点的信号特征，信号特征量化与相应相邻节点的接近度。

相邻表可以包括除每个相邻节点的唯一标识符之外的更多信息。例如，由信号特征反映的接近度信息可能非常有用。信号特征可以是RSSI，或者是从相邻节点接收的响应的另一链路质量指示符。这样的接近度信息对于密集网络尤其有益，其中每个节点可以在直接通信范围内具有相当多的相邻节点。可以基于进一步的接近度信息更智能地选择路由器节点。例如，与具有较少邻居但与其邻居的链路质量更好的另一个节点相比，具有更多邻居的节点可能并不总是成为路由器节点的更好候选。

在优选设置中，无线网络根据Zigbee协议操作。

Zigbee标准在家庭自动化和照明控制应用中被广泛采用。Zigbee网络层本身支持星形和树形网络两者，以及通用网状联网。强大的拓扑控制在控制系统中提供了极大的灵活性，特别是在没有直接链路的情况下到达远离源节点的目标节点。

然而，在大型密集网络中，由于频繁的数据包冲突和过多的冗余，允许每个节点作为路由器节点来中继消息可能会导致显著性能下降。根据Zigbee协议将大型密集网络分为包括具有多跳能力的路由器节点的稀疏核心网络和包括每个路由器节点周围的非路由器节点的许多小型本地星形网络可以在更多可用带宽、更少干扰和减少延迟方面大大提高无线系统的效率。

有益地，路由器节点和非路由器节点的选择还包括地址指派方案，该地址指派方案包括：

-为所述多个节点中的每一个指派用于在无线网络上操作的网络地址，并且网络地址包括第一子字段和第二子字段；以及

其中，第一子字段被设置为第一值以唯一区分路由器节点和另一个路由器节点，并且第一值由路由器节点和与路由器节点相关联的一个或多个非路由器节点共享，并且第二子字段被设置为第二值以唯一地将所述路由器节点和所述一个或多个相关联的非路由器节点彼此区分开；以及

其中网络地址的第一子字段用于当单播消息具有路由器节点或与所述路由器节点相关联的路由器节点的预期目的地时，该单播消息经由多跳中继寻址以达到路由器节点；并且所述网络地址的第二子字段用于标识所述路由器节点和与所述路由器节点相关联的一个或多个非路由器节点中的预期目的地。

鉴于大规模网络中的路由可以非常具有挑战性，所公开的地址方案可以与路由器节点相对于非路由器节点的指派结合使用，以促进到非路由器节点的高效路由。指派给多个节点中的每一个的网络地址包括第一子字段和第二子字段。第一子字段被设置为第一唯一值，以从系统中的所有其他节点中唯一地标识路由器节点和与该路由器节点相关联的一个或多个非路由器节点。第二子字段被设置为第二唯一值，以进一步唯一地标识路由器节点和与该路由器节点相关联的一个或多个非路由器节点。通过使用这样的寻址方案，路由变得更加直接和高效。中央控制器或网关设备或系统中的路由器节点不需要存储非常大的路由表，原因在于路由表只需要存储到达路由器节点的路由信息，而不需要存储到达所有节点的路由信息。它还可以帮助减少基于源路由的方法所施加的单播消息中的开销。

在优选的系统设置中，无线系统用于照明控制，和/或用于控制传感器和收集感测数据。

在优选设置中，无线系统用于照明控制，并且它也可用于从与灯并置或靠近灯放置的致动器和传感器收集状态信息和感测数据。在另一示例中，无线系统也可以是用于办公室或家庭中的建筑自动化或用于工厂中的工业控制的控制系统。

根据本发明的第二方面，提供了一种无线系统。该无线系统包括：

-多个节点；和

-中央控制器，被配置为打开无线网络并根据本发明将多个节点入网初始化到无线网络。

无线系统包括中央控制器，其打开根据第一通信协议操作的无线网络。如上所述，中央控制器也可以是网关设备，其经由无线网络与多个节点进行通信并建立多个节点与外部网络之间的连接。中央控制器或网关设备允许多个节点经由自动加入以随机方式加入网络。多个节点可以经由根据第一通信协议的无线网络或经由点对点连接以分布式方式检测相邻信息。优选地，可以根据预定义的规则自动预选临时路由器节点，以加快收集一个或多个相邻关系的过程。通过建立相邻关系，中央控制器或网关设备可以选择节点的子集作为路由器节点，以根据相邻关系建立稀疏核心网状网络，并通过在存在时禁用路由能力而将其他节点指派为非路由器节点。因此，将多个节点配置为路由器节点和非路由器节点是在中央控制器或网关设备的控制之下。

根据本发明的另一方面，提供了另一种无线系统。该无线系统包括：

-多个节点；

-中央控制器，配置为打开无线网络；以及

-入网初始化设备，配置为根据本发明将多个节点入网初始化到无线网络。

在另一种设置中，无线系统还包括入网初始化设备，它可以使配置更加高效。入网初始化设备可以经由点对点连接或经由网络连接到系统中的节点。点对点连接的简单设置为系统提供了更多的灵活性。入网初始化设备可以使用点对点连接向附近的某个节点提供网络凭证，以允许该节点以更有选择性的方式加入网络。入网初始化设备也可以使用点对点连接从某个节点读出相邻信息，从而手动或自动收集相邻关系。也可以由入网初始化设备执行基于相邻关系的计算以推导出路由器节点的子集。因此，将多个节点配置为路由器节点和非路由器节点是在入网初始化设备的控制下。

本发明可以体现在包括代码装置的分布式计算机程序中，当程序由各自包括处理装置的多个节点执行时，使包括在多个节点中的处理装置以共同的方式执行根据本发明的方法。

本发明可以进一步体现在包括代码装置的计算机程序中，当该程序由包括处理装置的节点执行时，使处理装置执行根据本发明的方法。

附图说明

在附图中，相同的附图标记在不同的附图中通常指代相同的部分。此外，附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。

图1展示了具有高密度分布的多个节点的无线系统；

图2展示了根据第一通信协议在稀疏网络上具有多跳通信的无线系统；

图3展示了从多个节点中指派了临时路由器节点的无线系统；

图4示意性地描绘了无线系统中的多个节点中的一个节点的基本组成；

图5示出了将多个节点入网初始化到无线网络的方法的流程图。

具体实施方式

如图1中所示，现在将基于包括多个节点500的无线网络100来描述本发明的各种实施例。该网络可以是在本地协调器600的控制下服务于特定控制目的的本地网络。该网络也可以经由600网关、桥接器、或路由器设备连接到云或骨干网。在照明环境中，节点500可以包括在照明设备、照明器、传感器、或交换机中，以服务于照明设备、照明器、传感器、或交换机的通信功能。在更广泛的建筑/家庭自动化环境中，节点500也可以包括在HVAC系统、智能冰箱、智能烤箱、其他智能大型家电、或远程控制器中。

考虑到系统可以包括大量节点，来自那些节点的传输可能会相互冲突，尤其是当它们以高密度部署时。值得注意的是，这里高密度网络是指网络中的大部分节点看到一个以上的邻居节点，并且在网络中的单个节点的一跳直接通信范围内可能存在两个或多个节点。本发明旨在提高将这种大型密集网络入网初始化成稀疏网状网络和围绕网状网络中的每个路由器节点的许多本地星形网络的组合的效率。

为了实现这个目标，如图2中所展示的本发明提出选择多个节点的子集作为路由器节点，而其余的保持非路由器节点。被配置为路由器节点200，该节点根据第一通信协议在启用路由能力的情况下操作。路由器节点200可操作以经由多跳路由向多个节点500分发控制命令并转发来自多个节点500的状态信息。因此，路由器节点建立根据第一通信协议的稀疏多跳网络，其充当无线系统的一种核心网络。如图2中的虚线圆圈所示，在每个具有一跳直连链路的路由器节点200周围，建立了一个本地星形网络。本地星形网络包括一个或多个非路由器节点300。在一种极端情况下，一些路由器节点200例如在网络本地具有低密度的某些区域中可以与零个非路由器节点相关联。非路由器节点300可以被配置为在禁用路由能力的情况下根据第一通信协议操作。对于广播消息，非路由器节点可以直接从附近的至少一个路由器节点接收它。可选地，非路由器节点还可以配置为主要根据第二通信协议操作，例如除了支持无线网络执行的主应用之外，还支持第二应用。在那种场景下，为了将消息递送给这样的非路由器节点，可能会发生路由器节点需要额外的工作量以按需方式切换到根据第二通信协议的操作，或者非路由器节点需要定期在两种操作模式之间轮换，以便能够使用第一通信协议从无线网络获得消息。

图2展示了根据第一通信协议在稀疏网络上的双向多跳通信。稀疏多跳网络包括路由器节点，并且充当无线系统的核心网络。因此，路由器节点承担着保证整个系统连接性的责任，尤其是对于远离中央控制器或网关的节点。通过根据第一通信协议从多跳路由的角度使无线网络稀疏，显著地抑制了相邻节点之间的相互干扰。在功耗、延迟和可获得的（可用）网络带宽方面，减少数据包冲突和重新传输也提高了系统的效率。

每个路由器节点周围的本地星形网络可以通过禁用多跳路由能力根据第一通信协议操作，或者经由如上所述的点对点连接根据第二通信协议操作。

第一无线通信协议主要是在具有多个节点的无线控制系统中实现大规模的信息分发和收集，而该控制系统可以用于照明控制和/或建筑自动化。重要的是，第一无线通信协议支持多跳路由，其可以是Zigbee、Thread、蓝牙Mesh、Wi-Fi Mesh、WirelessHART、SmartRF、CityTouch、IP500、Z-wave或任何其他基于网状或树的技术。

优选的是，第二无线通信协议符合蓝牙低功耗（BLE）标准。它也可以是Wi-Fi直连、Zigbee Inter-PAN、Zigbee Touchlink、或有利于轻松设置点对点连接的另一种无线通信标准。

鉴于根据第一和第二通信协议的两个通信系统可以使用不同的频率规划和时间调度，根据第二通信协议操作的每个路由器节点周围的本地星形网络的一个潜在好处在于与同构网络相比可以显著减少相互干扰。

路由器节点的选择基于已建立的一个或多个相邻关系。在最基本的设置中，从系统100中的多个节点500中的每个节点收集一个或多个相邻关系。考虑到系统的规模，这样的过程可能非常耗时。网络的高密度也可能导致大量冗余信息被收集和处理，这进一步降低了过程的效率。因此，发明人认识到预选一组临时路由器节点以更高效的方式收集相邻关系的优点。

图3展示了具有从多个节点中预选的临时路由器节点的无线系统。作为一个选项，临时路由器节点由可以由入网初始化工程师控制的入网初始化设备650手动预选。入网初始化工程师在部署多个节点500的区域四处走动时，可以根据简单的规则手动选择节点500的子集作为临时路由器节点400。例如，他可以为每个房间选择一个靠近入口的节点作为临时路由器节点。他还可以根据节点的部署密度从每一定数量的节点中选择一个节点。

入网初始化设备650可以根据第二通信协议与附近的单个节点500建立点对点连接。入网初始化设备650还可以经由点对点连接将与无线网络相关的网络凭证提供给个体节点500。因此，加入方法基于带外加入，原因在于第二通信协议不同于第一通信协议。在一个示例中，网络凭证和标识符，诸如Zigbee通道、Zigbee短panID、Zigbee扩展panID、网络密钥、链路密钥、Zigbee短地址，由入网初始化设备650通过BLE连接上传到单个节点500。

入网初始化设备650还可以根据第一通信协议加入无线网络并与附近的单个节点通信。这也意味着单个节点将首先根据自动加入过程加入网络。

在另一个选项中，临时路由器节点由多个节点500自身，或者由入网初始化设备650经由根据第二通信协议的点对点无线连接，或者由无线网络100上的中央控制器600根据预定义规则自动选择。预定义规则可以根据节点500的唯一标识符、节点500的短网络地址、加入无线网络的序列/顺序或基于节点500的一个属性或活动的另一个随机生成的值来定义。

根据入网初始化设备650的参与、节点500诸如是否支持第二通信协议的能力，所公开的发明可以在几种不同的场景中实施。为描述方便，以Zigbee作为第一通信协议的一个示例，并且BLE作为第二通信协议的一个示例来说明不同的场景。

场景1 仅Zigbee（路由器节点200的手动选择，非路由器节点300的自动网络加入）

在入网初始化的第一阶段中，中央控制器打开Zigbee网络后，将所有节点500或仅临时路由器节点400添加到Zigbee网络中。临时路由器节点是单独选择的，这可以通过基于触发的加入来执行，即安装者或入网初始化工程师仅触发需要用作路由器的节点/设备500。这种加入的触发可以通过不同的方法来完成，诸如按钮按下、特定电源循环、红外（IR）指向、激光指向、按钮按下或由入网初始化设备650辅助的经由无线信号的接近度检测。

优选地，在该基于触发的加入过程之后，临时路由器节点400被指派网络短地址

，其可以是随机数，也可以是按照一定规则的数字，例如整数

的倍数。额外规则可能具有将一个或多个非路由器设备300逻辑链路到特定路由器短地址的优点，并保证非路由器节点300的每个短地址的唯一性（其将被指派

的短地址，其中

）。

应被选择使得

，其中

是系统中预期的最大路由器节点数，并且

应大于将与每个路由器节点相关联的非路由器节点300的总数。

在入网初始化的第一阶段期间，需要选择临时路由器节点400，使得每个非路由器节点300优选地具有多个但至少一个相邻的临时路由器节点400。因此，网络中有足够大量的冗余。在临时路由器节点400已经被添加到网络之后，网络被中央控制器关闭。

在入网初始化过程的第二阶段中，临时路由器节点400被（通过单播消息或通过广播）指示发出InterPAN消息，该消息包含用于每个非路由器节点300发送响应InterPAN消息的指令，该响应InterPAN消息包含其唯一标识符，诸如Zigbee MAC地址。临时路由器节点400收集这些响应消息并使用根据这些消息推导出的RSSI信息来建立附近设备的邻居表。相邻表包括相邻节点的标识符信息，并且也可以包括每个相邻节点的信号特征或接近度信息，诸如RSSI、LQI或距离指示符。为了适当地支持中央控制器处的优化过程，临时路由器节点400可以相比于适合其邻居/子表的信息存储关于更多非路由器节点300的信息，使得信号较弱或位于离所有临时路由器节点400稍远一点的非路由器节点300也会被表示出来。

在预定时间段之后，中央控制器或网关设备600将向每个临时路由器节点400查询其相邻关系或相邻节点的列表。通过从不同的临时路由器节点400收集到的相邻关系，中央控制器或网关设备600可以使用优化算法来决定哪些设备500应该被配置为路由器设备200，以及对于每个路由器设备200，哪些是应该相关联的非路由器设备300。该非路由器设备的指派，例如由Zigbee长地址或Zigbee MAC地址标识的非路由器设备的列表，由中央控制器发送到确定的路由器节点200中的每一个。在从中央控制器接收到该信息后，路由器节点200向指定的非路由器节点300发送第三InterPAN消息，这将触发这些设备经由该路由器节点200加入网络，并开始与该路由器节点200相关联。随后，路由器节点200通过Zigbee单播命令或可替代地第四InterPAN消息将各个Zigbee短地址发送到这些节点。

基于邻居关系，在选择路由节点集合时使用优化算法进行拓扑优化，使得只要不影响整个网络的连接性，尽可能减少路由节点的数量。这里可以采用不同的算法，诸如基于图论，开发了一组算法来构建无线传感器网络中的顶点覆盖。

非路由器节点

的网络短地址应当优选地由下式给出

,

（1）

其中

是相关联的路由器节点的短地址，其优选地由下式给出

（2）

是与每个路由器节点相关联的非路由器节点的最大数量。

以这种方式，每个非路由器节点300具有直接绑定到其相关的路由器节点200短地址的可预测短地址。这将显著简化路由，原因在于向非路由器节点300发送单播消息的节点或中央控制器600不需要知道到该节点的路由，而只需要知道到其关联的路由器节点200的路由。这可以将路由表的大小减少（多达）大约

的因子。

场景2 Zigbee+BLE（手动选择路由器节点200，非路由器节点300的自动网络加入）

在多个节点500也支持BLE通信的情况下，上述半自动入网初始化过程也可以用可替换的方式完成。在这种情况下，节点500以发出可连接或不可连接的BLE广告以指示它们的存在并建立相邻关系开始。临时路由器节点400可以被入网初始化设备650（例如移动电话）逐一添加到网络中。入网初始化设备650向每个临时路由器节点400发送网络凭证或标识符（链路密钥、网络密钥、Zigbee信道、Zigbee短panID、Zigbee扩展panID、Zigbee短地址）并通过来自每个临时路由器节点400的点对点BLE连接读出Zigbee长地址或Zigbee MAC地址，或另一个唯一标识符。此时，每个临时路由器节点400根据（2）被指派一个Zigbee短地址。

在选择临时路由器节点400之后，中央控制器向所有临时路由器节点400发送命令以开始扫描来自相邻节点的BLE广告，或者使用来自较早扫描的结果。并且然后，临时路由器节点400可以停止它们自己的BLE广告并监听来自相邻节点的广告。在预定时间之后，临时路由器节点400可以基于来自相邻设备的广告（其仍在进行广告）的RSSI值或另一个信号/链路质量指示符来创建（BLE）邻居表。然后中央控制器通过Zigbee网络查询每个临时路由器节点400的该（BLE）邻居表。中央控制器600可以计算指派路由器节点200的最佳组合并且向那些路由器节点200通知要关联的非路由器节点300的列表。

在接收到非路由器节点300的列表后，路由器设备200与非路由器节点300中的每一个建立BLE连接并向它们发送网络凭证，将它们的Zigbee短网络地址适配为（1）中指定的地址。可替换地，可以使用Zigbee自动加入，其中每个路由器节点200通过拒绝来自其他节点的加入请求仅允许其预期的非路由器节点加入。在这种方法中，所有节点500应在通电后默认处于自动加入模式（优选地在低频处），或者自动加入模式需要由从每个路由器节点发送的不可连接的BLE信标触发，其还包含预期的非路由器设备的一些网络凭证。在将每个设备500添加到Zigbee网络100之后，它们应该立即根据指派的角色、路由器节点或非路由器节点来对自身进行配置。

场景3 BLE+Zigbee（路由器节点的自动选择）

从场景2的半自动入网初始化过程开始，临时路由器节点400的指定也可以自动完成。在这种情况下，节点500再次开始发出可连接或不可连接的BLE广告以指示它们的存在。上电后，每个节点500还将通过扫描附近其他节点的BLE广告来建立其RSSI排序（BLE）邻居表。

入网初始化设备650然后自动地逐一建立到每个节点的BLE连接。经由BLE连接，入网初始化设备650将Zigbee网络凭证发送到每个设备500，并读出每个设备500的BLE邻居表。此后，入网初始化设备将临时Zigbee短地址指派给节点500。为了避免此时网络过载，其可以被设计为每N个节点中仅一个节点，新节点被选为临时路由器节点400，并且其余N-1个节点为非路由器节点300。在预选临时路由器节点400之后，入网初始化设备或网络控制器向所有临时路由器设备400查询它们的BLE邻居表（可替换地，这可以由入网初始化设备650在提供网络参数时完成），并计算路由器设备200和非路由器设备300的优化集合，其中每个路由器和非路由器设备具有足够的相邻路由器设备以能够建立朝向中央控制器或朝向网络中的另一个节点的路由。在入网初始化设备650被用于该步骤的情况下，则入网初始化设备随后可以建立到节点之一的BLE连接，然后将其用作代理以将Zigbee命令发送到整个网络。否则，入网初始化设备可能还需要加入Zigbee网络。在使用中央控制器的情况下，它连接到网络以直接发送Zigbee命令。

使用每个节点500的临时Zigbee短地址，入网初始化设备650现在使用BLE-Zigbee隧道，或者可替代地它将其从中央控制器直接发送到每个设备500，以部署每个设备500在网络中的角色，以及诸如根据（1）和（2）向每个设备指派最终的Zigbee短地址。与场景2中相同，当Zigbee网络已经形成时，RSSI/邻居信息也可以经由Zigbee网络（例如根据链路状态消息）获得，诸如用于以后的网络更新。

场景4 BLE+Zigbee（路由器节点的自动选择，并且完全无需手动加入）

在这种场景中，中央控制器600打开Zigbee网络100，并且所有节点500逐一自动加入该Zigbee网络。每个加入网络的新节点发送设备公告。在中央控制器600接收到该公告后，中央控制器600向新节点发送Zigbee命令，其将该节点临时指定为路由器400或非路由器设备300。控制器可以维护计数器并将第一和每第n个设备指定为临时路由器400，并将其间的其他（n-1）个设备指定为非路由器300。

在以这种方式形成整个网络之后，网络控制器600向所有设备500或仅临时路由器设备400查询它们的BLE（和/或Zigbee）邻居表，计算路由器设备200和非路由器设备300的优化集合，每个路由器设备和非路由器设备都有足够的相邻路由器设备以能够建立朝向中央控制器600的路由。控制器使用每个节点500的临时Zigbee短地址向节点500中的每一个发送Zigbee单播消息，以部署每个设备500的最终角色并将最终的Zigbee短地址指派给每个设备500，这可以再次反映根据（1）和（2）的规则。

上述场景也可以使用入网初始化设备650来完成，该入网初始化设备650使用第一节点作为代理设备并通过BLE-Zigbee隧道发送所有Zigbee命令。此外，上述场景也可以使用InterPAN消息而不是BLE广告来创建BLE邻居表。

在上述场景中的一些中，有选择地为网络的部分或子集供电并将这些部分逐一添加到整个网络中可能是有益的。用这种方式，我们不会遇到在整个入网初始化过程期间我们有超过100-200个节点的情况，这些节点是路由器节点。同时也避免了100-200个设备同时开始发送信标请求的情况。这在使用自动加入的情况下可能特别有用，其将减少建立网络所花费的总时间。

适用于所有场景的扩展

当中央控制器600需要查询网络中某些设备200、300的状态时，上述（短）寻址方案和路由器/非路由器关系，如果与网络拓扑/逻辑分组一致，会非常有益。它可以只查询路由器设备200，而不是逐个查询每个设备。路由器设备200可以或者已经通过（经由单跳单播）定期查询它们的子/关联的非路由器设备300来预加载状态信息，或者按需进行这一点。在这两种情况下，路由器设备200将代表它们自身和它们的所有子/关联的非路由器设备发送状态信息，这显著削减了通过多跳被发送的消息的数量。

此外，路由器节点200可以用这种方式检测子节点是否由于某种原因错过了广播消息，并通过向受影响的子节点发送单播消息来“修复”这一点。

此外，如果路由器节点及其关联的非路由器节点在同一个Zigbee组中，则Zigbee组的指派可以从上述半自动入网初始化过程中受益。在这样的场景中，Zigbee组的指派可以通过在加入网络后立即指派路由器并使路由器设备200在其子节点加入网络后为其指派相同的Zigbee组号来完成。相同的方法也可以应用于选择性供电方案。

图4示意性地描绘了无线系统100中的多个节点200、300、400、500中的一个节点的基本组成。节点200、300、400、500包括无线电单元510，其能够根据能够支持具有多跳路由的网状或树形网络的第一通信协议和能够支持点对点连接的第二通信协议中的至少一个或两者来操作。无线电单元510可以是支持第一和第二通信协议两者并且根据两种通信协议中的任一种以时间交织方式操作的组合设备。无线电单元510可以包括两个单独的单模收发器520、530，并且每个支持一种通信协议。节点200、300、400、500还包括控制器540，其被配置成根据配置控制节点作为路由器节点或非路由器节点操作。

可选地，如图4中的550所指示的，节点200、300、400、500还可以包括应用控制器和/或致动器。应用控制器或致动器可能与照明环境或更广泛的建筑自动化环境中的节点的控制功能性相关。应用控制器和/或致动器可以执行节点接收到的控制命令。并且状态信息由应用控制器和/或致动器提供作为对控制系统的反馈。

在另一个选项中，如图4中的560所示，节点200、300、400、500还可以包括传感器。传感器560可以被配置为检测存在和/或环境信息，诸如温度、湿度等。除了或独立于节点或应用控制器和/或致动器的状态信息之外，还可以收集感测数据。

图5示出了将多个节点入网初始化到无线网络的方法700的流程图。在步骤S703中，在多个节点500之间建立一个或多个相邻关系，并且多个节点500中的每一个节点被从一个或多个相邻关系之一找到至少一次。在步骤S704中，多个节点500中的节点子集被配置为通过启用用于在无线网络中中继消息的多跳路由能力来作为路由器节点200操作；并且在步骤S705中，多个节点中除路由器节点之外的其余节点被配置为作为非路由器节点300操作，当存在时，它们通过禁用多跳路由能力而不中继消息；并且其中，路由器节点200和非路由器节点300被基于一个或多个相邻关系进行配置，使得在非路由器节点300的直接通信范围内至少存在一个路由器节点200。

可选地，方法700包括附加步骤S706，其中非路由器节点中的每一个与直接通信范围内的路由器节点相关联，并且其中向非路由器节点发送单播消息是经由对应的路由器节点执行的。

在另一示例中，所公开的方法700包括两个附加步骤：在步骤S701中，多个节点的第一子集被预选为临时路由器节点400；并且在步骤S702中查询每个临时路由器节点400以找到其相邻关系。

根据本发明的方法可以作为计算机实施的方法在计算机上实施，或者在专用硬件中实施，或者在两者的组合中实施。

根据本发明的方法的可执行代码可以存储在计算机/机器可读存储装置上。计算机/机器可读存储装置的示例包括非易失性存储器设备、光学存储介质/设备、固态介质、集成电路、服务器等。优选地，计算机程序产品包括存储在计算机可读介质上的非暂时性程序代码装置，如在上述实施例中公开的，其用于当所述程序产品在计算机或者包括在节点或网络或入网初始化设备中的处理装置上执行时执行根据本发明的方法。

还可以提供方法、系统和计算机可读介质（暂时性和非暂时性）来实施上面描述的实施例的选定方面。

术语“控制器”在本文一般用于描述与——除其他功能外——一个或多个网络设备或协调器的操作相关的各种装置。控制器可以以多种方式（例如，诸如用专用硬件）实施，以执行本文讨论的各种功能。“处理器”是采用一个或多个微处理器的控制器的一个示例，该一个或多个微处理器可以使用软件（例如，微代码）来编程，以执行本文讨论的各种功能。控制器可以在采用或不采用处理器的情况下实施，并且也可以实施为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器（例如，一个或多个编程的微处理器和相关联电路）的组合。可以在本公开的各种实施例中采用的控制器组件的示例包括但不限于传统的微处理器、专用集成电路（ASIC）、和现场可编程门阵列（FPGA）。

在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质（本文统称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、紧致盘、光盘等）相关联。在一些实施方式中，存储介质可以用一个或多个程序编码，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，该一个或多个程序执行本文讨论功能中的至少一些。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可运输的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中，以便实施本文讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以一般意义使用，以指代可以用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码（例如，软件或微代码）。

本文使用的术语“网络”指代两个或更多个设备（包括控制器或处理器）的任何互连，所述互连促进耦合到网络的任何两个或更多个设备之间和/或多个设备间的信息运输（例如用于设备控制、数据存储、数据交换等）。

除非明确相反指示，否则如本文在说明书中和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”（“a”和“an”）应当理解为意味着“至少一个”。

如本文在说明书中和权利要求书中使用的，“或”应当理解为具有与上面定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或“和/或”应被解释为包含性的，即包括多个元素或元素列表中的至少一个，但也包括多个元素或元素列表中的多于一个，以及可选地，附加的未列出的项目。只有明确相反指示的术语、诸如“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”，或者当在权利要求中使用时，“由……组成”将指代包括多个元素或元素列表中的恰好一个元素。一般来说，如本文使用的术语“或”当在其前面有诸如“任一”、“……中的一个”、“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”之类的排他性术语时仅应被解释为指示排他性的替代物（即“一个或另一个，但不是两者”）。“基本上由……组成”在权利要求中使用时应具有其如在专利法领域中使用的普通含义。

如本文在说明书中和权利要求书中使用的，提及一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应当被理解为意味着从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但是不一定包括元素列表内具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中元素的任何组合。此定义还允许可以可选地存在除了在短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外的元素，无论与那些具体标识的元素相关还是不相关。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元素列表中具体标识的元素之外的元素可以可选地存在，无论是否与那些具体标识的元素相关还是不相关。

还应该理解的是，除非有明确的相反指示，在本文要求保护的任何包括多于一个步骤或动作的方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法的步骤或动作被引用顺序。此外，权利要求中出现在括号之间的附图标记（如果有的话）仅仅是为了方便而提供的，并且不应该被解释为以任何方式限制权利要求。

在权利要求中，以及在上面的说明书中，所有过渡短语，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”、“包含有”等要理解为开放式的，即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应当是封闭或半封闭的过渡短语。

Claims (14)

1.一种将多个节点（500）入网初始化到根据第一通信协议操作的无线网络（100）的方法（700），所述方法包括以下步骤：

a）建立（S703）所述多个节点（500）之间的一个或多个相邻关系，并且所述多个节点（500）中的每个节点存在于所述一个或多个相邻关系中的至少一个中；

b）将所述多个节点（500）中的节点子集配置（S704）为：通过启用用于在所述无线网络（100）中对消息进行中继的多跳路由能力来作为路由器节点（200）操作；以及

c）将所述多个节点（500）中除所述路由器节点（200）之外的其余节点配置（S705）作为非路由器节点（300）操作，所述非路由器节点（300）在存在时通过禁用所述多跳路由能力而不中继消息；

并且其中，所述路由器节点（200）和所述非路由器节点（300）基于所述一个或多个相邻关系进行配置，使得在非路由器节点（300）的直接通信范围内存在至少一个路由器节点（200）；

并且其中步骤a）进一步包括：

-预选（S701）所述多个节点（500）的第一子集作为临时路由器节点（400）；

-向每个临时路由器节点（400）查询（S702）围绕每个临时路由器节点（400）的至少一个相邻关系；

其中，所述临时路由器节点（400）以这样的方式被预选，使得所述多个节点（500）中的每个节点被从所述临时路由器节点（400）查询的相邻关系中的一个找到至少一次。

2.根据权利要求1所述的方法（700），其中，所述方法还包括以下步骤：

d）将所述非路由器节点（300）中的每一个与直接通信范围内的路由器节点（200）相关联，并且其中向非路由器节点（300）发送单播消息是经由相应的路由器节点（200）执行的。

3.根据权利要求1或2所述的方法（700），其中，为了在入网初始化后执行网络维护，定期或在触发事件时重复所述方法（700）的步骤，并且所述触发事件能够是以下中的至少一个：节点位置的改变、节点供电状态的改变、流量模式的改变、系统设置的改变、以及所述多个节点（500）中的两个节点之间的链路质量的改变。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法（700），其中，所述临时路由器节点（400）由入网初始化设备（650）根据第二通信协议经由点对点无线连接或经由所述无线网络（100），手动地逐一预选，并且其中所述第二通信协议不同于所述第一通信协议。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法（700），其中，所述临时路由器节点（400）根据预定义规则由多个节点自身或由入网初始化设备根据第二通信协议经由点对点无线连接，或由中央控制器在所述无线网络上自动预选，并且其中所述第二通信协议不同于所述第一通信协议。

6.根据权利要求4或5所述的方法（700），其中，所述无线点对点连接根据蓝牙低功耗BLE协议操作。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法（700），所述相邻关系是包括在直接通信范围内的所述多个节点中的相邻节点的列表的相邻表，并且所述列表上的每个节点用该节点的预定义的唯一标识符进行标识。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法（700），所述相邻表还包括所述列表上的每个节点的信号特征，所述信号特征量化与相应相邻节点的接近度。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法（700），其中，所述无线网络（100）根据Zigbee协议操作。

10. 根据权利要求2-9中任一项所述的方法（700），其中，路由器节点（200）和非路由器节点（300）的选择还包括地址指派方案，所述地址指派方案包括：

-为所述多个节点（500）中的每一个指派用于在所述无线网络（100）上操作的网络地址，所述网络地址包括第一子字段和第二子字段；以及

其中，所述第一子字段被设置为第一值以唯一区分路由器节点（200）和另一个路由器节点（200），并且所述第一值由所述路由器节点（200）和与所述路由器节点（200）相关联的一个或多个非路由器节点（300）共享，并且所述第二子字段被设置为第二值以唯一地将所述路由器节点（200）和所述一个或多个相关联的非路由器节点（300）彼此区分开；以及

其中所述网络地址的所述第一子字段用于当单播消息具有路由器节点（200）或与所述路由器节点相关联的路由器节点（300）的预期目的地时，所述单播消息经由多跳中继寻址以达到所述路由器节点（200）；并且所述网络地址的第二子字段用于标识所述路由器节点（200）和与所述路由器节点（200）相关联的一个或多个非路由器节点（300）中的预期目的地。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法（700），其中，所述无线网络（100）用于照明控制，和/或用于控制传感器和收集感测数据。

12. 一种无线系统，所述无线系统包括：

-多个节点（500）；以及

-中央控制器（600），被配置为打开无线网络（100）并且根据权利要求1所述的方法将所述多个节点（500）入网初始化到所述无线网络（100）。

13.一种无线系统，所述无线系统包括：

-多个节点（500）；

-中央控制器（600），被配置为打开无线网络（100）；以及

-入网初始化设备（650），被配置为根据权利要求1所述的方法将所述多个节点（500）入网初始化到所述无线网络（100）。

14.一种分布式计算程序，包括代码装置，当所述程序由多个节点（500）执行时，每个节点（500）都包括处理装置，使包括在所述多个节点（500）中的所述处理装置以共同的方式执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

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