CN117528494A - 建立感知网络的方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种建立感知网络的方法及相关装置，有利于在不影响原有的Wi‑Fi通信网络的前提下构建一张Wi‑Fi感知网络，提高通信质量。该方法包括：通过路由设备获取终端设备的媒体访问控制MAC地址，终端设备与路由设备连接；基于MAC地址，向终端设备发送报文；接收来自终端设备对报文的应答；基于应答，获取感知设备与终端设备之间的信道状态信息CSI，以进行感知。

Description

建立感知网络的方法及相关装置

技术领域

本申请涉及终端领域，更具体地，涉及一种建立感知网络的方法及相关装置。

背景技术

全屋智能场景可以为用户带来更加智能的全新体验。全屋智能包括“富生态”和“真智能”，其中，“真智能”须构建基于全场景的动态智能，突破当前智能家居行业“弱”智能、“伪”智能的现状，超越用户预期的体验。全屋智能场景为用户提供一张全屋无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)通信网络，用于家中各个终端设备通过路由器接入网络。全屋智能场景下的动态“真”智能的关键在于用户情景感知。目前，已有方案可以通过复用现有的Wi-Fi通信网络来构建一个Wi-Fi感知网络，为用户提供全屋智能场景下的感知服务，例如，智能安防服务、健康关怀服务等。在该方案中，用户可以购买一个感知设备，在建立感知网络时，用户可能需要断开全屋智能场景中的终端设备与路由器的连接，之后再将终端设备连接到感知设备上以此来构建Wi-Fi感知网络。

然而，在构建Wi-Fi感知网络的过程，需要用户手动断开终端设备与路由器的连接，转而将终端设备与感知设备连接，这会导致全屋智能场景中原有的路由组网关系发生变化，可能造成终端设备的通信质量下降。

基于此，在全屋智能场景下，如何在不影响原有的Wi-Fi通信网络的前提下构建一张Wi-Fi感知网络成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种建立感知网络的方法及相关装置，有利于在不影响原有的Wi-Fi通信网络的前提下构建一张Wi-Fi感知网络，提高通信质量。

第一方面，提供了一种建立感知网络的方法，应用于感知设备，该方法包括：通过路由设备获取终端设备的媒体访问控制(media access control，MAC)地址，终端设备与路由设备连接；基于MAC地址，向终端设备发送报文；接收来自终端设备对报文的应答；基于应答，获取感知设备与终端设备之间的信道状态信息(channel state information，CSI)，以进行感知。

在本申请中，终端设备与路由设备之间已经建立有Wi-Fi通信网络，感知设备为了在不改变已有Wi-Fi通信网络的情况下进行感知，可以获取终端设备的MAC地址，然后通过终端设备的MAC地址向终端设备发送报文，并根据终端设备对报文的应答来测量感知设备与终端设备这条链路的CSI，基于测量到的CSI感知环境中的变化，例如，感知环境中是否有物体(包括人)在活动，感知物体活动的方向、速度等。

基于本技术方案，终端设备无需断开与路由设备的连接便可以与感知设备通信，这样不会影响原有的Wi-Fi通信网络，有利于提高终端设备的通信质量，实现全屋智能场景下的感知。并且由于不需要配置终端设备与感知设备之间的连接，因此减少了用户的操作。

并且，由于终端设备无需接入感知设备便可以与感知设备进行通信，这样突破了感知设备必须扮演无线接入点(access point，AP)的角色的限制，本申请的感知设备可以是AP，也可以是普通的站点(station，STA)设备。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，通过路由设备获取终端设备的MAC地址，包括：接入路由设备；通过路由设备广播地址解析协议(address resolutionprotocol，ARP)请求报文；从路由设备接收终端设备的ARP响应报文，ARP响应报文包括终端设备的MAC地址。

在本申请中，感知设备可以接入路由设备，与路由设备建立连接。在感知设备接入路由设备之后，感知设备可以通过路由设备向终端设备转发ARP请求报文。终端设备在接收到ARP请求报文之后，通过路由设备向感知设备转发ARP响应报文，这样，感知设备便可以从APR响应报文中获取终端设备的MAC地址。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于MAC地址，向终端设备发送报文，包括：基于MAC地址，通过空口注入(injection)的方式或者通道直接链路建立(tunneled direct link setup，TDLS)的方式向终端设备发送报文。

在一种方式中，由于感知设备接入路由设备，因此，感知设备可以通过路由设备的协助与终端设备建立TDLS连接，从而感知设备可以与终端设备通过TDLS连接进行点对点的通信，无需通过路由设备的转发。

在另一种方式中，感知设备无需路由设备Y的协助，采用空口注入(injection)的方式直接与终端设备通信。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，通过路由设备获取终端设备的MAC地址，包括：接收路由设备的MAC地址和路由设备的工作频段；基于路由设备的MAC地址和工作频段，获取终端设备的MAC地址。

在本申请中，感知设备无需接入路由设备。路由设备会周期性地对外广播信标(beacon)帧，beacon帧包括路由设备的服务集标识、MAC地址以及工作频段。这样，感知设备可以获取到路由设备的服务集标识、MAC地址以及工作频段，从而获取终端设备的MAC地址。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于路由设备的MAC地址和工作频段，获取终端设备的MAC地址，包括：在工作频段上监听报文；基于监听到的报文和路由设备的MAC地址，获取终端设备的MAC地址。

在本申请中，感知设备可以在路由设备的工作频段上监听报文，这些报文要么是路由设备发送给终端设备的，要么是终端设备发送给路由设备的，因此监听到的报文中包括终端设备的MAC地址，这样感知设备便可以得到终端设备的MAC地址。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，监听到的报文包括第一报文，第一报文的目的MAC地址为路由设备的MAC地址。基于监听到的报文和路由设备的MAC地址，获取终端设备的MAC地址，包括：将第一报文的源MAC地址确定为终端设备的MAC地址。

在本申请中，感知设备监听到的第一报文中的目的MAC地址是路由设备的MAC地址，也就是说，第一报文是其他设备发送给路由设备的报文，那么第一报文中的源MAC地址就是发送第一报文的其它设备的MAC地址。因此，感知设备可以将第一报文中的源MAC地址确定终端设备的MAC地址。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，监听到的报文包括第二报文，第二报文的源MAC地址为路由设备的MAC地址。基于监听到的报文和路由设备的MAC地址，获取终端设备的MAC地址，包括：将第二报文的目的MAC地址确定为终端设备的MAC地址。

在本申请中，感知设备监听到的第二报文中的源MAC地址为路由设备的MAC地址，也就是说，第二报文时路由设备发送给其他设备的报文，那么第二报文中的目的MAC地址就是接收第二报文的其他设备的MAC地址。因此，感知设备可以将第二报文中的目的MAC地址确定为终端设备的MAC地址。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于MAC地址，向终端设备发送报文，包括：基于MAC地址，通过空口注入(injection)的方式向终端设备发送报文。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于所述MAC地址，向所述终端设备发送报文，包括：基于MAC地址，以预设的第一频率向终端设备发送第一探测报文。基于应答，获取感知设备与终端设备之间的CSI，以进行感知，包括：基于来自终端设备对第一探测报文的应答，获取感知设备与终端设备之间的第一CSI，以确定终端设备所处的第一空间是否有人活动。

在本申请中，感知设备先以第一频率向终端设备发送第一探测报文，基于终端设备针对第一探测报文的应答可以感知环境中是否有人活动。其中，第一频率是一个较低的频率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，若基于第一CSI确定终端设备所处的第一空间有人活动，以第二频率向终端设备发送第二探测报文，第二频率高于第一频率。

在本申请中，感知设备在确定第一空间有人活动的情况下，可以进一步提高向终端设备发送探测报文的频率，从而可以获取更加精细的CSI信息，进一步感知人的活动轨迹等信息。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，终端设备为同一空间内多个终端设备中的主设备，多个终端设备还包括与路由设备连接的至少一个备选设备。该方法还包括：以第一频率向至少一个备选设备发送第三探测报文。

在本申请中，感知设备以第二频率向处于同一个空间的主设备发送探测报文，以第一频率向处于同一个空间的备选设备发送探测报文，这样可以节省感知设备的功耗。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在以第二频率向终端设备发送第二探测报文之后，该方法还包括：若未接收到终端设备对第二探测报文的应答，则在至少一个备选设备中确定目标设备，目标设备是对第三探测报文做出应答的备选设备中的一个；将向目标设备发送探测报文的频率调整为第二频率。

在本申请中，若作为主设备的终端设备发生异常，无法向感知设备反馈对探测报文的应答，这种情况下，感知设备从至少一个备选设备中选择一个目标设备作为临时的主设备，提高对目标设备发送探测报文的频率为第二频率，这样有利于进行连续稳定的感知，得到准确的感知结果。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在通过路由设备获取终端设备的MAC地址之后，该方法还包括：将终端设备的MAC地址写入MAC地址列表。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：在获取到新的MAC地址的情况下，更新MAC地址列表。

第二方面，提供一种建立感知网络的装置，包括：用于执行上述第一方面中任一种可能的实现方式中的方法。具体地，该装置包括用于执行上述第一方面中任一种可能的实现方式中的方法的模块。

第三方面，提供了另一种建立感知网络的装置，包括处理器和存储器，该处理器与存储器耦合，该存储器可用于存储计算机程序，该处理器可用于调用并执行存储器中的计算机程序，以实现上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

在一种实现方式中，该建立感知网络的装置为感知设备。当该建立感知网络的装置为感知设备时，通信接口可以是收发器，或，输入/输出接口。

在另一种实现方式中，该建立感知网络的装置为配置于感知设备中的芯片。当该建立感知网络的装置为配置于感知设备中的芯片时，通信接口可以是输入/输出接口。该芯片可以是Wi-Fi 802.11n以后标准的芯片。

第四方面，提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。处理电路用于通过输入电路接收信号，并通过输出电路发射信号，使得处理器执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

在具体实现过程中，上述处理器可以为芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本申请对处理器及各种电路的具体实现方式不作限定。

第五方面，提供了一种处理装置，包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中存储的指令，并可通过接收器接收信号，通过发射器发射信号，以执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

可选地，处理器为一个或多个，存储器为一个或多个。

可选地，存储器可以与处理器集成在一起，或者存储器与处理器分离设置。

在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(read only memory，ROM)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本申请对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不作限定。

应理解，相关的数据交互过程例如发送指示信息可以为从处理器输出指示信息的过程，接收能力信息可以为处理器接收输入能力信息的过程。具体地，处理输出的数据可以输出给发射器，处理器接收的输入数据可以来自接收器。其中，发射器和接收器可以统称为收发器。

上述第五方面中的处理装置可以是一个芯片，该处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。

第六方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码被运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序被运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

附图说明

图1是一种家庭Wi-Fi通信组网环境的示意图；

图2是一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图；

图3是另一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种复用Wi-Fi基础设施获取CSI的示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种优化感知网络的示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种优化感知网络的示意图；

图9是本申请实施例提供的再一种优化感知网络的示意图；

图10是本申请实施例提供的一种建立感知网络的方法的示意性流程图；

图11是本申请实施例提供的一种建立感知网络的装置的示意性框图；

图12是本申请实施例提供的另一种建立感知网络的装置的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本申请中，“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

此外，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a、b和c中的至少一项(个)，可以表示：a，或b，或c，或a和b，或a和c，或b和c，或a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

图1是一种家庭Wi-Fi通信组网环境的示意图。如图1所示，全屋智能场景为用户提供一张全屋Wi-Fi通信网络，家庭中的各个终端设备连接路由设备Y，并且通过路由设备Y接入互联网。其中，连接路由设备Y的终端设备可以称为路由设备Y的下挂设备，可简称为下挂设备。

在图1示出的全屋智能场景中包括房间A、房间B和房间C。房间A中的终端设备包括音箱、大屏以及智能门锁。房间B中的终端设备包括台灯和平板电脑(Pad)。房间C中的终端设备包括体脂秤、插座以及笔记本电脑。

应理解的是，上述房间中的终端设备仅为示例，全屋智能场景中可以包括任何具有Wi-Fi通信能力的终端设备，本申请实施例对此不作限定。

从业务视角看，全屋智能场景包括“富”生态和“真”智能。其中，“真”智能需构建基于全场景的动态智能，突破当前智能家居行业“弱”智能、“伪”智能的现状，超越用户的预期体验。

从技术角度看，动态“真”智能的关键首先在于用户情境感知。然而，在全屋智能场景中，若用户没有穿戴或者持有特定的设备时，业界现有技术难以持续感知用户情境，无法对碎片化的产品和服务进行精准组合和推送。

为了实现全屋智能场景下的动态情境感知，在已有方案中，用户可以购买感知设备，并且复用全屋Wi-Fi基础设施建立感知网络。

应理解的是，Wi-Fi通过正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing，OFDM)技术，将其所使用的通信信道分成互相正交的多个子载波。因为环境、移动的物体对于不同频率的子载波的吸收、反射等能力的不同，到达接收机的各子载波的强度也不同。同时，绕射、散射、多径叠加等又会进一步使其信号强度差别变化的十分明显。这样，即使十分微小的动作，或者环境中的微小变化，都可以使接收机得到的CSI数据变化十分明显。在通信领域，CSI是两个设备之间的通信链路的信道属性，描述了信号在每条传输路径上的衰弱因子，例如信号散射、环境衰弱、距离衰弱等信息。

基于以上的技术原理，在家庭中部署感知设备，通过测量感知设备与连接家庭指定Wi-Fi的终端设备之间的CSI即可感知到环境中的变化，例如，环境中是否有人活动。

在图1的基础上，用户可以在家庭中增加感知设备X，感知设备X既具有Wi-Fi感知能力又具有Wi-Fi路由能力。在部署感知设备X时，用户可以选择如下两种组网方式：

组网方式1，在家庭中同时使用路由设备Y和感知设备X，断开家庭中部分终端设备与路由设备Y的连接，并将该部分终端设备接入感知设备X。

图2是一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图。如图2所示，相较于图1而言，全屋智能场景中同时包括感知设备X和路由设备Y，路由设备Y位于房间A，感知设备侧X位于房间B，感知设备X与路由设备Y连接。在用户利用感知设备X和全屋Wi-Fi基础设施建立感知网络时，为了尽可能将全屋覆盖到，用户可以挑选各个房间中的部分或全部终端设备接入感知设备X。示例性地，用户可以断开房间A中音箱与路由设备Y的连接，将音箱接入感知设备X；断开房间B中台灯、Pad与路由设备Y的连接，将台灯、Pad接入感知设备X；断开房间C中插座、笔记本电脑与路由设备Y的连接，将插座、笔记本电脑接入感知设备X。

组网方式1可能会造成部分终端设备未就近连接的问题，从而导致该部分终端设备的通信质量下降，通信体验受损。例如，房间A的音箱原先接入的是路由设备Y，在断开与路由设备Y的连接转而接入感知设备X之后，音箱与感知设备X之间的距离相较于音箱和路由设备Y的距离更远，也就是音箱未就近连接，这可能导致音箱的通信体验受损。

为了不对家庭中终端设备的通信体验造成影响，用户还可以选择组网方式2，使用感知设备X替换路由设备Y，断开家庭中所有的终端设备与路由设备Y的连接，将所述终端设备接入感知设备X。

图3是另一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图。如图3所示，相较于图1而言，全屋智能场景中包括感知设备X，原先与路由设备Y连接的所有终端设备均接入感知设备X。示例性地，用户可以将感知设备X部署在原先路由设备Y所在的位置(即房间A中)。

不论哪种组网方式，由于都需要终端设备接入感知设备X，这对感知设备X的产品形态造成了限制，要求感知设备X必须扮演AP的角色。此外，用户需要断开部分或者全部终端设备与路由设备Y的连接，手动指定接入感知设备X的终端设备，重新配置与感知设备X的连接，这样的操作较为繁琐，会对一些用户带来操作上的困扰。

家庭中通信组网的目的在于使路由设备Y与每个终端设备之间的通信质量尽可能地好，到达每个终端设备的路径尽可能地短。而部署感知设备X的目的在于尽可能将全屋覆盖到，实现全屋智能场景的动态情境感知。上述组网方式1和组网方式2本质上都改变了原来家庭中的终端设备的路由，这对家庭中原有的Wi-Fi通信网络造成影响，即两张网络并非独立，共存时可能会导致通信质量下降。因此，如何在不影响现有路由组网的情况下，快速建立与Wi-Fi通信网络彼此独立、互不干扰的感知网络，同时便于用户操作是一个亟待解决的问题。

已有方案认为设备与设备之间必须基于互联网协议(internet protocol，IP)地址才可以发送报文，并获得CSI，这是已有方案的技术局限性的本质。但事实上，基于802.11协议的规范，设备与设备之间也可以基于MAC地址传输报文。示例性地，设备A知道设备B的MAC地址，因此设备A可以基于设备B的MAC地址向设备B发送报文，设备B在接收到报文之后，会向设备A反馈确认应答(acknowledge，ACK)信息，设备A基于ACK信息可以测量设备A和设备B之间的CSI。由此可见，业界认为感知设备X是一个路由器其目的也只是为了获取CSI。

有鉴于此，本申请实施例提供一种建立感知网络的方法及相关装置，感知设备可以获取到环境中连接已有家庭指定Wi-Fi的终端设备的MAC地址，根据获取到的MAC地址向连接已有家庭指定Wi-Fi的终端设备发送报文，基于针对报文的ACK信息测量CSI，这样可以在不影响现有Wi-Fi路由组网的情况下，快速建立感知网络，实现全屋智能场景下的情境感知。

本申请实施例基于无线信号(Wi-Fi)的非接触式感知能力，实现全屋场景中快速建立Wi-Fi CSI感知网络，一方面可以为用户提供非接触式的健康感知新体验、新交互，另一方面基于感知结果与1+8+N设备动智能联动，从而为用户带来更容易感知到的、超越用于预期的全新体验，突破当前智能家居行业“弱”智能、“伪”智能的现状，支撑全屋智能的实现。

其中，感知设备基于MAC地址向终端设备发送的报文可以是任何类型的报文，终端设备在接收到报文后会向感知设备反馈ACK。示例性地，下文中以探测报文为例进行介绍。

本申请实施例中的感知设备和路由设备(如，路由器)为两个单独的设备，由于本申请的技术方案中感知设备可以直接基于MAC地址发送报文，因此，感知设备可以是任何具有Wi-Fi通信能力的设备，感知设备X可以作为AP的角色，也可以作为STA的角色，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例的感知设备可以是任何具有Wi-Fi芯片的手持式设备、车载设备等，一些感知设备的举例为：手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、智能电视、笔记本电脑、掌上电脑、台灯、体脂秤、音箱、路由器、大屏、插座、智能门锁、智能灯泡、智能手写笔、智能眼镜、空气净化器、加湿器、摄像头、智能开关、扫地机、手环、充电器、耳机、汽车、等移动互联网设备(mobile internet device，MID)、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wirelesslocal loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobilenetwork，PLMN)中的终端设备等，本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不作限定。

作为示例而非限定，在本申请实施例中，该感知设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。

应理解，本申请实施例中，感知设备可以是用于实现感知设备功能的装置，也可以是能够支持感知设备实现该功能的装置，例如芯片系统，该装置可以被安装在感知设备中。本申请实施例中，芯片系统可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

本申请实施例可应用于全屋智能场景，在该场景下，家庭中可以包括多个支持Wi-Fi的终端设备，例如，手机、Pad、台灯、体脂秤、音箱、路由器、大屏、插座、智能门锁、笔记本电脑、智能灯泡、智能手写笔、智能眼镜、空气净化器、加湿器、摄像头、智能开关、扫地机、手环、充电器、耳机等。

图4是本申请实施例提供的一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图。如图4所示，房间A中包括音箱、大屏、智能门锁，房间B中包括台灯、Pad，房间C中包括体脂秤、插座、笔记本电脑。示例性地，路由设备Y部署在房间A中，感知设备X部署在房间B中，房间A、房间B和房间C中示出的所有终端设备连接路由设备Y。

在用户将感知设备X部署在房间B并开启感知设备X之后，用户可以通过手机登录到感知设备X的设置界面，输入路由设备Y的服务集标识(service set identifier，SSID)以及入网密码，将感知设备X接入路由设备Y的网络中。

可选地，如果感知设备X是一个具有可触摸屏幕的设备，用户还可以在感知设备X上文设置界面上输入路由设备Y的SSID和入网密码，从而接入路由设备Y的网络中。

在感知设备X接入路由设备Y之后，感知设备X可以通过路由设备Y向家庭中的终端设备广播ARP请求报文。家庭中的终端设备接收到ARP请求报文之后，可以通过路由设备Y向感知设备X发送ARP响应报文，ARP响应报文中包括终端设备的MAC地址。感知设备X在获取到家庭中的终端设备的MAC地址之后，将获取到的MAC地址进行存储，得到MAC地址列表。

ARP协议是一个根据IP地址获取MAC地址的协议。由于感知设备X已经接入路由设备Y中，感知设备X可以知道下挂设备的IP地址，但是不知道下挂设备的MAC地址。由于感知设备X与下挂设备在同一个广播域中，因此，感知设备X可以通过路由设备Y广播ARP请求报文。下挂设备接收到ARP请求报文，查看ARP报文的报文头，当发现报文头中的目的IP地址为自己的IP地址时，下挂设备将报文头中的源MAC地址(即感知设备X的MAC地址)缓存到自己的ARP表中，并向感知设备X发送ARP响应报文，其中携带自己的MAC地址。下挂设备回复的ARP响应报文不再是广播报文，而是以感知设备X的MAC地址为目的地址的单播报文。

应理解的是，并不是所有终端设备都会向感知设备X发送ARP响应报文，有些终端设备可能由于断电、设备故障等原因未接收到ARP请求报文，或者接收到了ARP请求报文，但是未向感知设备X发送ARP响应报文。

示例性地，感知设备X通过路由设备Y向房间A、房间B和房间C中的所有终端设备广播ARP请求报文，房间A中音箱接收到ARP请求报文之中，通过路由设备Y向感知设备X发送ARP响应报文，其中，音箱发送的ARP响应报文中包括音箱的MAC地址。房间B和房间C中的终端设备均通过路由设备Y向感知设备X发送ARP响应报文，每个终端设备反馈的ARP响应报文中包括该终端设备的MAC地址。

为了便于区分，本申请实施例将路由设备Y所有的下挂设备称为第一终端设备，第一终端设备的数量为至少一个，将下挂设备中向感知设备X发送ARP响应报文的终端设备称为第二终端设备，第二终端设备的数量为至少一个，第一终端设备包括第二终端设备。在图4中，第一终端设备包括：音箱、大屏、智能门锁、台灯、Pad、体脂秤、插座以及笔记本电脑，第二终端设备包括：音箱、台灯、Pad、体脂秤、插座以及笔记本电脑。

可选地，感知设备X可以周期性地通过路由设备Y广播ARP请求报文，这样可以更新存储的MAC地址列表。

示例性地，当前感知设备X存储的第二终端设备的MAC地址包括：音箱的MAC地址、台灯的MAC地址、Pad的MAC地址、体脂秤的MAC地址、插座的MAC地址以及笔记本电脑的MAC地址。在感知设备X周期性地通过路由设备Y广播ARP请求报文后，可能出现台灯断电的情况，这样台灯便无法向感知设备X发送ARP响应报文，假设当前的第二终端设备中除台灯以外的其他终端设备均可正常响应，那么感知设备X在接收到其他终端设备的ARP响应报文之后，更新存储的MAC地址列表，更新后的MAC地址列表包括：音箱的MAC地址、Pad的MAC地址、体脂秤的MAC地址、插座的MAC地址以及笔记本电脑的MAC地址，也即更新后的第二终端设备包括：音箱、Pad、体脂秤、插座以及笔记本电脑。

示例性地，当前感知设备X存储有第二终端设备的MAC地址，包括：音箱的MAC地址、台灯的MAC地址、Pad的MAC地址、体脂秤的MAC地址、插座的MAC地址以及笔记本电脑的MAC地址，在感知设备X周期性地通过路由设备Y广播ARP请求报文后，可能之前未向感知设备X发送ARP响应报文的大屏在本周期内向感知设备X发送ARP响应报文，携带大屏的MAC地址。假设当前的第二终端设备中包括至少一个终端设备均可正常响应，这样感知设备X更新后的MAC地址列表包括：音箱的MAC地址、Pad的MAC地址、体脂秤的MAC地址、插座的MAC地址、笔记本电脑的MAC地址以及大屏的MAC地址，也即更新后的第二终端设备包括：音箱、台灯、Pad、体脂秤、插座、笔记本电脑以及大屏。

图5是本申请实施例提供的一种复用Wi-Fi基础设施获取CSI的示意图。如图5所示，在接收到第二终端设备发送的ARP响应报文之后，感知设备X可以基于第二终端设备中的每个终端设备的MAC地址，向第二终端设备中的每个终端设备发送探测报文。在感知设备X发送该探测报文后，第二终端设备中的第三终端设备可以向感知设备X发送针对该探测报文的确认应答ACK信息，进而感知设备X根据第三终端设备反馈的ACK信息，测量感知设备X与第三终端设备中的每个第三终端设备之间的CSI，根据CSI进行情境感知。

应理解的是，第二终端设备中的全部或者部分终端设备向感知设备X发送针对探测报文的ACK信息，本申请实施例可以将第二终端设备中向感知设备X反馈ACK信息的终端设备称为第三终端设备，第三终端设备的数量为至少一个，第二终端设备包括第三终端设备。

示例性地，在图5中，若音箱、台灯、Pad、体脂秤、插座以及笔记本电脑均向感知设备X反馈ACK信息，则第三终端设备包括：音箱、台灯、Pad、体脂秤、插座以及笔记本电脑。

可选地，若感知设备X接收到第二终端设备中部分终端设备反馈的ACK信息，也就是存在终端设备未向感知设备X反馈ACK信息，那么感知设备X可以重新通过路由设备广播ARP请求报文，在获取ARP响应报文后刷新存储的MAC地址列表。

应理解的是，在感知设备X获取到第三终端设备针对探测报文反馈的ACK信息之后，便完成了感知网络的建立，感知设备X可以基于ACK信息测量与第三终端设备中的每个终端设备之间的CSI，根据CSI进行情境感知。

可选地，感知设备X可以通过TDLS的方式发送探测报文。在该方式中，感知设备X在路由设备Y的协助下可以与第二终端设备中的每个终端设备点对点直接发送探测报文。

应理解的是，TDLS是Wi-Fi联盟推出的一项无线标准，允许两个设备通过Wi-Fi网络进行点对点直连，两个设备之间传输的数据无需经过路由器的转发。由于感知设备X和第二终端设备已接入路由设备Y，在同一个Wi-Fi网络中，因此感知设备X和第二终端设备可以通过Wi-Fi网络建立TDLS连接，进行点对点的数据传输，这样的方式有利于提高报文传输的效率。

TDLS流程包括TDLS发现(TDLS discovery)和TDLS建立(TDLS setup)。下面以图5中的感知设备X与房间A中的音箱之间的TDLS流程为例进行介绍。

若感知设备X期望点对点直接向音箱发送探测报文，感知设备X可以通过路由设备Y向音箱发送TDLS发现请求以请求开始TDLS发现。如果音箱也支持TDLS，那么音箱可以向感知设备X发送TDLS发现(TDLS discovery)响应，提供有关自身设备的性能信息，例如支持的速率、信道等信息。

在TDLS发现完成之后，感知设备X与音箱通过路由设备Y开始建立TDLS连接。感知设备X首先通过路由设备Y向音箱发送TDLS建立请求，该TDLS建立请求可以包括感知设备X的性能信息。音箱在接收到TDLS建立请求之后，可以通过路由设备Y向感知设备X发送TDLS建立响应，该TDLS建立响应可以包括音箱的性能信息和状态代码。该状态代码表示接受或者拒绝该TDLS建立请求。感知设备X接收该TDLS建立响应，若其中的状态代码表示接受该TDLS建立请求，则感知设备X通过路由设备Y向音箱发送TDLS确认帧(TDLS confirmframe)。至此，感知设备X和音箱之间的TDLS连接建立完成，可以点对点直接通信。

可选地，感知设备X可以通过空口注入(injection)的方式发送探测报文。在该方式中，感知设备X无需路由设备Y的协助，可以直接向第二终端设备中的每个终端设备发送探测报文。

基于本申请实施例所提供的技术方案，家庭中的终端设备无需断开与路由设备Y的连接转而连接到感知设备X，因此，感知设备X的设备形态不受限，可以是任意具有Wi-Fi通信能力的设备。本申请实施例所建立感知网络与家庭原有的Wi-Fi通信网络是两张独立的网络，彼此互不干扰，家庭中的终端设备维持与路由设备Y的组网关系，这样有利于解决感知与通信冲突的问题，避免为了做感知而影响终端设备的通信质量。此外，对用户而言，无需用户手动断开家庭中的终端设备与路由设备Y的连接，转而连接到感知设备X，而只需用户输入路由设备Y的SSID和入网密码，这样的方式简单便捷，用户可以快速上手。

上文中结合图4和图5描述了一种建立感知网络的实施例，在该实施例中，感知设备X需要接入路由设备Y，通过路由设备Y获取到家庭中的终端设备的MAC地址，进而基于MAC地址向家庭中的终端设备发送探测报文，在接收到针对探测报文的ACK信息之后，感知设备X根据测量到的CSI进行情境感知。

下面结合图6介绍另一种建立感知网络的实施例，在该实施例中，用户只需选择家庭路由设备Y的SSID即可，无需再执行额外的操作，感知设备X无需接入路由设备Y。

图6是本申请实施例提供的另一种复用Wi-Fi基础设施建立感知网络的示意图。如图6所示，房间A中包括音箱、大屏、智能门锁，房间B中包括台灯、Pad，房间C中包括体脂秤、插座、笔记本电脑。示例性地，路由设备Y部署在房间A中，感知设备X部署在房间B中，房间A、房间B和房间C中示出的所有终端设备连接路由设备Y。

路由设备Y可以周期性地向外界广播beacon帧，以此来告诉外界自己Wi-Fi网络的存在。beacon帧中包括路由设备Y的服务集标识SSID、MAC地址、工作频段等信息。

示例性地，在用户开启感知设备X之后，感知设备X可以接收到路由设备Y发送端的beacon帧，并从beacon帧中获取路由设备Y的SSID、MAC地址、工作频段。

示例性地，用户的手机与路由设备Y通过Wi-Fi连接，与感知设备X通过蓝牙连接，路由设备Y周期性地向外界广播beacon帧，手机接收到路由设备Y的beacon帧，用户在手机上选择家庭中的路由设备Y的SSID，这样，手机获取与路由设备Y的SSID对应的路由设备Y的工作频段和MAC地址，并通过蓝牙向感知设备X发送路由设备Y的工作频段和MAC地址。

感知设备X在获取到路由设备Y的工作频段和MAC地址之后，根据路由设备Y的工作频段，确定与路由设备Y通信的终端设备的MAC地址，其中，家庭中接入路由设备Y的终端设备包括与路由设备Y通信的终端设备。

在本申请实施例中，可以将感知设备X确定的与路由设备Y通信的终端设备称为第二终端设备，第二终端设备的数量为至少一个。针对图6所描述的第二终端设备与针对图4和图5所描述的第二终端设备的定义不同。

可选地，感知设备X监听路由设备Y所在的工作频段与路由设备Y通信的空口报文，获取所有空口报文中目的MAC地址为路由设备Y的MAC地址的空口报文的源MAC地址，并将获取到的源MAC地址进行存储，得到MAC地址列表。

在监听之前，感知设备X可以将无线网卡设置成混杂(monitor)模式，在混杂模式下，感知设备X可以接收所有经过其无线网卡的数据包，而不论数据包的目的地址是否为感知设备X的地址。这样感知设备X即可监听路由设备Y所在的工作频段与路由设备Y通信的空口报文，获取空口报文的报文头中携带的信息。

示例性地，音箱向路由设备Y发送空口报文，该空口报文的报文头中包括源MAC地址和目的MAC地址，其中，源MAC地址为音箱的MAC地址，目的MAC地址为路由设备Y的目的地址。感知设备X监听路由设备Y所在的工作频段传输的空口报文，若监听到该空口报文的报文头中的目的MAC地址为路由设备Y的MAC地址，感知设备X从该空口报文的报文头中获取源MAC地址，并将该源MAC地址进行存储。该源MAC地址为音箱的MAC地址，后续感知设备X可基于音箱的MAC地址向音箱发送探测报文来获取CSI。

可选地，感知设备X监听路由设备Y所在的工作频段与路由设备Y通信的空口报文，获取所有空口报文中源MAC地址为路由设备Y的MAC地址的空口报文的目的MAC地址，并将获取到的目的MAC地址进行存储，得到MAC地址列表。

示例性地，路由设备Y向笔记本电脑发送空口报文，该空口报文的报文头中包括源MAC地址和目的MAC地址，其中，源MAC地址为路由设备Y的MAC地址，目的MAC地址为笔记本电脑的MAC地址。感知设备X监听路由设备Y所在的工作频段传输的空口报文，若监听到该空口报文的报文头中的源MAC地址为路由设备Y的MAC地址，感知设备X从该空口报文的报文头中获取目的MAC地址，并将该目的MAC地址进行存储。该目的MAC地址为笔记本电脑的MAC地址，后续感知设备X可以基于笔记本电脑的MAC地址向笔记本电脑发送探测报文来获取CSI。

可选地，感知设备X可以周期性地监听路由设备Y所在的工作频段上与路由设备Y通信的空口报文，这样可以更新存储的MAC地址列表。

在获取到第二终端设备的MAC地址之后，感知设备X可以基于第二终端设备的MAC地址向第二终端设备中的每个终端设备发送探测报文，并接收第三终端设备针对探测报文的ACK信息，以此来测量感知设备X与第三终端设备之间的CSI。

应理解的是，第二终端设备中可能有些终端设备未接收到探测报文，或者接收到探测报文但是未向感知设备X发送针对探测报文的ACK信息，本申请实施例中将第二终端设备中向感知设备X发送针对探测报文的ACK信息的终端设备称为第三终端设备，第三终端设备的数量为至少一个。

可选地，在针对图6所描述的实施例中，由于感知设备X未接入路由设备Y，因此无法通过TDLS的方式发送探测报文。但是感知设备X可以通过空口注入(injection)的方式直接向第二终端设备中的每个终端设备发送探测报文。

可选地，若存在终端设备未向感知设备X发送针对探测报文的ACK信息，那么感知设备X可以重新监听路由设备Y所处的工作频段上与路由设备Y通信的空口报文，这样可以更新存储的MAC地址列表。

基于本申请实施例所提供的技术方案，家庭中的终端设备无需断开与路由设备Y的连接转而连接到感知设备X。因此，感知设备X的设备形态不受限，可以是任意具有Wi-Fi通信能力的设备。本申请实施例所建立感知网络与家庭原有的Wi-Fi通信网络是两张独立的网络，彼此互不干扰，家庭中的终端设备维持与路由设备Y的组网关系，这样有利于解决感知与通信冲突的问题，避免为了做感知而影响终端设备的通信质量。

此外，对用户而言，无需手动断开家庭中的终端设备与路由设备Y的连接，转而连接到感知设备X，也无需将感知设备X接入路由设备Y，而只需指定家庭中的路由设备Y的SSID，这样的方式简单便捷，用户可以快速上手。

在建立感知网络之后，感知网络可应用于多种智能场景，例如：家庭安防、能耗管理、健康关怀、影音娱乐等。

在家庭安防场景中，用户已知多个终端设备在家庭中的布局位置，例如，感知设备X和大屏位于客厅，台灯位于卧室，若感知设备X基于大屏针对探测报文的ACK信息感知到客厅有人活动，那么感知设备X可以提示用户客厅有人活动，提示方式可以包括：感知设备X向与感知设备X连接(例如，蓝牙连接)的手机、音箱、Pad、安防设备等发送指令，接受到该指令的设备可以向用户发出文字或音频提醒。或者，感知设备向全屋智能主机发送提示消息，提示家中有人活动，全屋智能主机可以控制安防设备做出相应措施。

在能耗管理场景中，示例性地，感知设备X接收到家庭中的终端设备针对探测报文的ACK信息，并且根据ACK信息测量得到的CSI感知到家庭中无人，但是台灯仍然开着。在这种场景中，示例性地，感知设备X可以向全屋智能主机发送提示消息，提示家中的台灯未关，全屋智能主机可以控制台灯关闭。或者，感知设备X在确定家庭中无人，但是台灯仍然开着的情况下，感知设备X可以控制台灯关闭。

在健康关怀场景中，示例性地，家中有独居老人，老人平时习惯上午7点左右起床在客厅活动，若某天感知设备X在上午7点之后的一段时间内接收到客厅中的终端设备针对探测报文的ACK信息，并且根据ACK信息测量得到的CSI感知到客厅中无人活动，感知设备X可以远程提醒老人的监护人关注老人的健康状态。

在影音娱乐场景中，示例性地，当用户进门后，靠近入户门附近的智能开关向感知设备X发送针对探测报文的ACK信息，感知设备X根据ACK信息测量得到的CSI感知到有人活动，可以控制客厅中的智能开关打开客厅的灯、打开客厅的大屏等终端设备。若用户从客厅移动到主卧，感知设备X可以接收从客厅到主卧这段空间中部署的终端设备发送的针对探测报文的ACK信息，并且根据ACK信息测量得到的CSI可以确定用户的移动方向、移动速度等信息。感知设备X感知到有人向主卧的方向移动，或者感知到主卧有人活动后，可以打开主卧的灯、大屏、音箱等终端设备，实现音/影随人动的动态情境感知。

上文中结合图4至图6介绍了两种建立感知网络的方法，在完成感知网络的建立之后，已有方案中感知设备X对第二终端设备中的每个终端设备维持同一个固定的采样频率，这样会对感知设备X和第二终端设备的功耗、计算能力(算力)等造成严重浪费。其中，采样频率表示感知设备X发送探测报文的频率。

在实际测试场景中发现，在采样频率为500Hz时，手机整晚掉电率可达30％，感知设备X的中央处理器(central processing unit，CPU)负载为10％至30％，采样频率和感知设备X的CPU负载呈线性关系。

如果一直以一个较低的采样频率工作，例如10Hz，这样可能对人体活动的过程造成严重欠采样，识别准确率显著下降。而如果一直以一个较高的采样频率工作，例如500Hz，这样会对功耗和算力造成严重浪费。

已有方案的局限性的本质在于：未利用终端设备空间位置局部相似性背后的感知能力相似性特征，以及低采样频率同样具有基础分辨能力的特征。

采样频率的高低与环境中移动物体(包括人)的速度具有显著关系。当环境中无人时，感知设备X可以降低采样频率，当环境中有人时，感知设备X可以根据需要提高采样频率。基于此，本申请实施例提供一种自适应调节采样频率的方法，当人在家中移动时，感知设备X可以将处于同一个空间(例如，同一个房间)的终端设备分组协同使用，同时使用较低的采样频率进行环境中是否有人活动的初筛，当检测到环境中有人活动时，感知设备X可以提高采样频率，获取更加精细的CSI，从而为后续活动分类识别提供基础。

图7是本申请实施例提供的一种优化感知网络的示意图。如图7所示，房间A中包括音箱、手机、智能门锁，房间B中包括台灯、Pad，房间C中包括体脂秤、插座、笔记本电脑。示例性地，路由设备Y部署在房间A中，感知设备X部署在房间B中，房间A、房间B和房间C中示出的所有终端设备连接路由设备Y。

如图7所示，感知设备X可以向房间A中的音箱、手机发送探测报文，向房间B中的台灯发送探测报文。在初始状态下，感知设备X对音箱、手机、台灯的采样频率均设为S1，S1是一个较低的采样频率。

示例性地，S1大于等于成年人静息最高呼吸频率的2倍，即40Hz至60Hz。感知设备X可以基于已有技术判断在终端设备的感知范围内是否存在活动目标。如果没有，则维持采样频率为S1不变，如果有，则将采样频率提高为S2。

如图7所示，人在房间A中活动，感知设备X在基于S1判断房间A中有人活动的情况下，提高对房间A中的音箱和手机的采样频率为S2，这样感知设备X对A房间的终端设备的采样频率大于对B房间和C房间的终端设备的采样频率。

以上描述的是感知设备X针对不同的房间设置不同的采样频率的情况，感知设备X可以提高有人活动的房间中的终端设备的采样频率，而对没人活动的房间中的终端设备维持一个较低的采样频率。

为了进一步降低感知设备X和终端设备的功耗，感知设备X可以针对同一个房间的多个终端设备设置不同的采样频率。具体地，用户可以指定家庭中的额终端设备位于的房间，配置同一个房间中的多个终端设备中哪个为主设备，哪个为备选设备。当感知设备X检测到房间中有人活动时，感知设备X可以提高对主设备的采样频率，维持对同一个房间中的备选设备的采样频率不变。

示例性地，用户可以优先选择同一个房间中在网时间较长的终端设备、插电的终端设备、或者位置固定的终端设备作为主设备。

图8是本申请实施例提供的另一种优化感知网络的示意图。如图8所示，当用户移动到房间A，在房间A中活动。感知设备X在基于S1判断房间A中有人活动的情况下，可以选择房间A中的音箱为主设备，手机为备选设备，提高对房间A中作为主设备的音箱的采样频率为S2，维持对手机的采样频率为S1不变。感知设备X对房间B中的台灯的采样频率也维持在S1不变。

图9是本申请实施例提供的再一种优化感知网络的示意图。如果房间A中作为主设备的音箱由于某些原因(例如，掉电、网络异常、设备故障等)无法向感知设备X发送针对探测报文的ACK信息，这种情况下，感知设备X可以选择一个在线的备选设备作为临时的主设备，图9中为选择手机作为临时的主设备。感知设备X提高对手机的采样频率为S2，以采样频率为S2向手机发送探测报文，直至音箱恢复正常。在音箱恢复正常后，感知设备X恢复对手机和音箱的采样频率为S1，在基于S1判断房间A中有人活动的情况下再提高对音箱的采样频率为S2。

应理解的是，图7和图8中感知设备X可能由于未获取到智能门锁、Pad、体脂秤、插座、笔记本电脑的MAC地址，因此，感知设备X无法向这些终端设备发送探测报文，也即感知设备X对这些终端设备的采样频率为0。当感知设备X周期性刷新MAC地址列表后，刷新后MAC地址列表可能包括这些终端设备中的全部或者部分终端设备的MAC地址，这样感知设备X便可以向这些终端设备中的全部或者部分终端设备发送探测报文来进行情境感知。

综上，如图10所示，本申请实施例提供一种建立感知网络的方法100，方法100可以应用于如图4或图6所示的网络架构，但本申请实施例对此不作限定。方法100的步骤可以由感知设备执行，方法100包括S101至S104，具体步骤如下：

S101，通过路由设备获取终端设备的MAC地址。其中，终端设备与路由设备连接。

本申请实施例中以连接路由设备的一个终端设备为例，例如，图4或图6中的音箱、大屏、台灯、智能门锁、Pad、体脂秤、插座或者笔记本电脑。

感知设备通过路由设备获取终端设备的MAC地址包括两种实现方式。

方式一：感知设备接入路由设备；感知设备通过路由设备广播ARP请求报文；感知设备从路由设备接收终端设备的ARP响应报文，ARP请求报文中包括终端设备的MAC地址。

在这种方式中，感知设备可以接入路由设备，接收终端设备通过路由设备转发的ARP响应报文来获取终端设备的MAC地址。应理解的是，这种方式下通过路由设备获取终端设备的AMC地址是需要路由设备的协助转发ARP请求报文和ARP响应报文。具体可参见上文中针对图4所描述的实施例，此处不再赘述。

方式二：感知设备接收路由设备的MAC地址和路由设备的工作频段；感知设备基于路由设备的MAC地址和工作频段，获取终端设备的MAC地址。

在这种方式中，感知设备可以不接入路由设备，通过路由设备获取终端设备的MAC地址是指通过监听路由设备的工作频段从而获取终端设备的MAC地址。具体可参见上文中针对图6所描述的实施例，此处不再赘述。

S102，基于MAC地址，向终端设备发送报文。

对应于S101中的方式一，感知设备基于MAC地址，通过空口注入的方式或者通道直接链路建立TDLS的方式向终端设备发送报文。

对应于S101中的方式二，感知设备基于MAC地址，通过空口注入的方式向终端设备发送报文。

本申请实施例中的报文可以是任何类型的报文，例如，探测报文。

S103，接收来自终端设备对报文的应答。

S104，基于应答，获取感知设备与终端设备之间的CSI，以进行感知。

在本申请实施例中，终端设备无需断开与路由设备的连接转而连接感知设备，感知设备可以基于终端设备的MAC地址与终端设备进行通信，从而根据感知设备与终端设备之间的CSI来进行感知。

应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

上文中结合图1至图10，详细描述了根据本申请实施例建立感知网络的方法，下面将结合图11和图12详细描述根据本申请实施例的建立感知网络的装置。

图11是本申请实施例提供的一种建立感知网络的装置1100的示意性框图，该建立感知网络的装置1100包括获取模块1110和发送模块1120。

其中，获取模块1110用于：通过路由设备获取终端设备的媒体访问控制MAC地址，所述终端设备与所述路由设备连接。发送模块1120用于：基于MAC地址，向终端设备发送报文。获取模块1110还用于：接收来自终端设备对报文的应答；以及，基于应答，获取该装置与终端设备之间的CSI，以进行感知。

可选地，装置1100还包括处理模块，用于接入路由设备。发送模块1120用于：通过所述路由设备广播ARP请求报文。获取模块1110用于：从路由设备接收终端设备的ARP响应报文，ARP响应报文包括终端设备的MAC地址。

可选地，发送模块1120用于：基于MAC地址，通过空口注入的方式或者TDLS的方式向终端设备发送报文。

可选地，获取模块1110用于：接收路由设备的MAC地址和路由设备的工作频段；以及，基于MAC地址和工作频段，获取终端设备的MAC地址。

可选地，处理模块用于：在工作频段上监听报文。获取模块1110用于：基于监听到的报文和路由设备的MAC地址，获取终端设备的MAC地址。

可选地，监听到的报文包括第一报文，第一报文的目的MAC地址为路由设备的MAC地址。处理模块用于：将第一报文的源MAC地址确定为终端设备的MAC地址。

可选地，监听到的报文包括第二报文，第二报文的源MAC地址为路由设备的MAC地址。处理模块用于：将第二报文的目的MAC地址确定为终端设备的MAC地址。

可选地，发送模块1120用于：基于MAC地址，通过空口注入的方式向终端设备发送报文。

可选地，发送模块1120用于：基于MAC地址，以预设的第一频率向终端设备发送第一探测报文。获取模块1110用于：基于来自终端设备对第一探测报文的应答，获取该装置与终端设备之间的第一CSI，以确定终端设备所处的第一空间是否有人活动。

可选地，发送模块1120用于：若基于第一CSI确定终端设备所处的第一空间有人活动，以第二频率向终端设备发送第二探测报文，第二频率高于第一频率。

可选地，终端设备为同一空间内多个终端设备中的主设备，多个终端设备还包括与路由设备连接的至少一个备选设备。发送模块1120用于：以第一频率向至少一个备选设备发送第三探测报文。

可选地，处理模块用于：若未接收到终端设备对第二探测报文的应答，则在至少一个备选设备中确定目标设备，目标设备是对第三探测报文做出应答的备选设备中的一个；以及，将向目标设备发送探测报文的频率调整为第二频率。

可选地，处理模块用于：将终端设备的MAC地址写入MAC地址列表。

可选地，处理模块用于：在获取到新的MAC地址的情况下，更新MAC地址列表。

在一个可选的例子中，本领域技术人员可以理解，装置1100可以具体为上述实施例中的感知设备，或者，上述实施例中感知设备的功能可以集成在装置1100中。上述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。装置1100可以用于执行上述方法实施例中与感知设备对应的各个流程和/或步骤。

应理解，这里的装置1100以功能模块的形式体现。这里的术语“模块”可以指应用特有集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在本申请的实施例，图11中的装置1100也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统(system on chip，SoC)。

图12是本申请实施例提供的另一种建立感知网络的装置1200的示意性框图。该装置1200包括处理器1210、通信接口1220和存储器1230。其中，处理器1210、通信接口1220和存储器1230通过内部连接通路互相通信，该存储器1230用于存储指令，该处理器1210用于执行该存储器1230存储的指令，以控制该通信接口1220发送信号和/或接收信号。

应理解，装置1200可以用于执行上述方法实施例中与感知设备对应的各个步骤和/或流程。可选地，该存储器1230可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。该处理器1210可以用于执行存储器中存储的指令，并且该处理器执行该指令时，该处理器可以执行上述方法实施例中与感知设备对应的各个步骤和/或流程。

应理解，在本申请实施例中，该处理器1210可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processing，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时可实现上述任一方法实施例中感知设备所执行的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述任一方法实施例中感知设备所执行的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

所述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所述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(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请实施例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实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种建立感知网络的方法，其特征在于，应用于感知设备，包括：

通过路由设备获取终端设备的媒体访问控制MAC地址，所述终端设备与所述路由设备连接；

基于所述MAC地址，向所述终端设备发送报文；

接收来自所述终端设备对所述报文的应答；

基于所述应答，获取所述感知设备与所述终端设备之间的信道状态信息CSI，以进行感知。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过路由设备获取终端设备的MAC地址，包括：

接入所述路由设备；

通过所述路由设备广播地址解析协议ARP请求报文；

从所述路由设备接收所述终端设备的ARP响应报文，所述ARP响应报文包括所述终端设备的MAC地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述MAC地址，向所述终端设备发送报文，包括：

基于所述MAC地址，通过空口注入的方式或者通道直接链路建立TDLS的方式向所述终端设备发送所述报文。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过路由设备获取终端设备的MAC地址，包括：

接收所述路由设备的MAC地址和所述路由设备的工作频段；

基于所述MAC地址和所述工作频段，获取所述终端设备的MAC地址。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述MAC地址和所述工作频段，获取所述终端设备的MAC地址，包括：

在所述工作频段上监听报文；

基于监听到的报文和所述路由设备的MAC地址，获取所述终端设备的MAC地址。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述监听到的报文包括第一报文，所述第一报文的目的MAC地址为所述路由设备的MAC地址；

所述基于监听到的报文和所述路由设备的MAC地址，获取所述终端设备的MAC地址，包括：

将所述第一报文的源MAC地址确定为所述终端设备的MAC地址。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述监听到的报文包括第二报文，所述第二报文的源MAC地址为所述路由设备的MAC地址；

所述基于监听到的报文和所述路由设备的MAC地址，获取所述终端设备的MAC地址，包括：

将所述第二报文的目的MAC地址确定为所述终端设备的MAC地址。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述MAC地址，向所述终端设备发送报文，包括：

基于所述MAC地址，通过空口注入的方式向所述终端设备发送报文。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述MAC地址，向所述终端设备发送报文，包括：

基于所述MAC地址，以预设的第一频率向所述终端设备发送第一探测报文；

所述基于所述应答，获取所述感知设备与所述终端设备之间的CSI，以进行感知，包括：

基于来自所述终端设备对所述第一探测报文的应答，获取所述感知设备与所述终端设备之间的第一CSI，以确定所述终端设备所处的第一空间是否有人活动。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若基于所述第一CSI确定所述终端设备所处的第一空间有人活动，以第二频率向所述终端设备发送第二探测报文，所述第二频率高于所述第一频率。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述终端设备为同一空间内多个终端设备中的主设备，所述多个终端设备还包括与所述路由设备连接的至少一个备选设备；

所述方法还包括：

以所述第一频率向所述至少一个备选设备发送第三探测报文。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述以第二频率向所述终端设备发送第二探测报文之后，所述方法还包括：

若未接收到所述终端设备对所述第二探测报文的应答，则在所述至少一个备选设备中确定目标设备，所述目标设备是对所述第三探测报文做出应答的备选设备中的一个；

将向所述目标设备发送探测报文的频率调整为所述第二频率。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述通过路由设备获取所述终端设备的MAC地址之后，所述方法还包括：

将所述终端设备的MAC地址写入MAC地址列表。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在获取到新的MAC地址的情况下，更新所述MAC地址列表。

15.一种建立感知网络的装置，其特征在于，包括用于执行如权利要求1至14中任一项所述方法的模块。

16.一种建立感知网络的装置，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中，

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于调用并执行所述计算机程序，以使所述装置执行如权利要求1至14中任一项所述的方法。

17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至14中任一项所述的方法。

18.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得所述计算机实现如权利要求1至14中任一项所述的方法。