CN1175616C - 低功率无线网络 - Google Patents

Abstract

一个低功率无线网络包括一个主无线设备(10)，它有一个路由表(20)及多个从设备(SL1到SL6)，这些从设备中的至少一个有一个输入设备(38，40)且其它从设备(SL1到SL4)与兼容于该输入设备的终端用户设备(LUM1到LUM4)相关。为了在至少一个预定用户设备和输入设备之间建立一条功能链路，以配对模式来设置该无线网络，其中主设备(10)顺序激活终端用户设备并且在激活预定的终端用户设备时，激活输入设备以使得路由表建立一条配对链路。

Description

低功率无线网络

技术领域

本发明涉及一个低功率无线网络，特别是涉及在主从设备之间建立逻辑配对链路。

背景技术

在已知的无线网络中，逻辑配对链路的创建典型地有两种方式。

第一种方式，所有的从设备只与主设备通信，该主设备构成一个“中枢”且不对消息选路。因此，该“中枢”必须是所有从设备的焦点，任何来自一个从设备的消息只有一个可能的目标即该“中枢”。(这样的一个例子是一个无线安全系统，其中控制盒是“中枢”，所有的设备只与该控制盒通信)。这类系统的缺点是网络的“中枢”必须是知道每个设备以及该系统是如何交互作用的专用单元，如果没有该“中枢”则网络将不存在。

第二种方式，用户必须通常通过双列直插式封装开关的动作来建立所有的逻辑链路。在这个系统中，消除了主从网络的概念，每个消息都作为网络广播来广播，任何人都可根据其意愿来接收和解释它。用户可以选择一个从设备所在的组，进而用户又确定其希望双列直插式封装开关控制的组。这个系统的缺点如下：

●设备需要有一组用户可使用的双列直插式封装开关，其结果是增加了部件数、硬件花销并限制了设计封装。

●用户需要知道网络中当前的所有设备以及它们的地址以便用户能为一个新设备分配一个新的未使用地址。

●如果用户错误地使用了双列直插式封装开关，则用户所能得到的唯一反馈是该设备不工作。

●缺少网络管理者设备意味着没有安全性。任何人都可以建立任何在你的网络上工作的设备。

●网络没有控制无线电波使用的“管理者设备”，从而无法保证信道可用性。

发明内容

本发明的一个目的是促使在一个低功率无线网络的设备之间建立一条逻辑配对链路。

根据本发明的一个方面，提供了一个方法，用来在一个主从无线网络中建立逻辑功能链路，该主从无线网络包括有一个路由表的主无线设备和多个可数的从设备，这些从设备中的至少一个有一个输入设备且这些从设备中的其它设备与兼容于该输入设备的终端用户设备相关，该方法包括以配对模式来设置无线网络，其中主设备根据一个预定顺序相继激活兼容的终端用户设备，响应于激活至少一个预定的终端用户设备来启动该输入设备，并在路由表中建立输入设备和预定终端用户设备之间的一条功能链路。

根据本方面的第二方面，提供了一个低功率无线网络，它包括一个有一个路由表的主无线设备和多个可数的从设备，这些从设备中的至少一个有一个输入设备而这些从设备中其它的设备与兼容于该输入设备的终端用户设备相关，其中该路由表包括在输入设备和一个预定终端用户设备之间的至少一条功能链路。

根据本发明的方法使得网络上的任何设备和任何其它设备之间的通信成为可能，尽管拓扑结构是一个主从网络。主从网络允许一个主设备负责该网络，还意味着从设备不需要有关于网络上其它从设备的任何信息。此外，一个从设备能够与网络上的另一个从设备通信而主设备不需要知道消息内容。

附图说明

现在参考附图举例描述本发明，其中：

图1是一个低功率无线网络的简要框图。

具体实施方式

为方便起见，参考一个照明系统来描述图1所示的低功率无线网络。不过应当理解，本发明的原则可以应用于任何其它恰当的应用中，这些应用要求在高达50米范围内，例如家庭自动化、个人区域网络内操作的低花销、低功耗设备。

实质上无线网络包括一个含有一个作为中枢工作的主无线设备10和低功率无线从设备SL1到SL6的星型装置，这些低功率无线从设备SL1到SL6能够根据一个载波监听多路访问协议与主设备10在一个单一信道上通信，这种协议是已知的因此不予描述。

从电源馈电获得动力的主设备10包括一个一端连接到天线16而另一端连接到微控制器18的发送器12和接收器14。将一个路由表20连接到微控制器18且在运行时存储关于无线网络的信息。

从设备SL1到SL6中的每一个是一个低开销、电池供电的设备，该设备包括一个一端连接到天线34而另一端连接到微控制器36的发送器30和接收器32。作为远程控制器工作的那些从设备，例如SL5和SL6，有一个简单的人机接口，该接口包括两台交换机38、40和语音激活输入设备或其它合适的输入设备。从设备中其它的设备，例如SL1到SL4被连接到要控制的装置。在本例中，该装置包括光源LUM1到LUM4。

从设备SL1到SL6有非常小的存储器且不知道关于它们是其一部分的无线网络。因此例如当一个新的从设备进入该无线网络时，它既没有关于该网络的现有知识也不会获得关于网络的任何知识。因此它包括一个可以加入或离开任何兼容的无线网络的通用流行设备。

一个从设备为了加入一个网络，它必须被主设备计数。计数就是这样一个过程，即由主设备10给一个从设备一个标识。在申请人的共同未决的专利申请中公开了计数过程的一个例子，该申请的申请人的参考号是PHB 34405，作为英国专利申请No.9923864.4在1999年10月9日提交。此外，这个过程可以被用来提供关于从设备范围的信息，该信息来自于例如在主设备10处接收到的信号强度。

为了描述建立逻辑配对链路的过程，假设在网络上已经为从设备SL1到SL6计数。这意味着已经为它们分配了一个地址，从而意味着它们与主设备10通信。不过在这个阶段，该从设备不知道网络上有什么其它设备且实际上什么正在控制或正在被什么控制。这是配对获得应用之处，配对是这样一个过程，即在诸如远程控制设备SL5或SL6的一个“输入”从设备和一个相应的“输出”从设备SL1到SL4之间建立逻辑控制链路。定义的配对必须由用户监察以保证建立所需要的链路，但目的是最小化所需要的用户交互量，同时还允许该过程用相对少的用户接口在设备上执行。因为该网络是主从结构的，所以任何设备只知道网络的“主”。所以任何配对过程都必须通过主设备10。配对采用主设备10中的路由表20的形式。假设网络上的设备都没有除了一些基本用户接口之外的其它接口的情况下，在主设备10中建立路由表。

为了建立一条逻辑链路，使主设备10进入一个配对模式，例如通过按下从设备SL5上的一个计数/配对按钮38两次。一旦在配对模式，用户对主设备标识该用户试图链接的从设备的类型。例如用户标识了一个电灯开关，即远程控制设备SL6，则主设备知道在计数过程中是一个来自设备信息结构的电灯开关要被下载。从此该主设备进而标识网络上的任何兼容设备，即光源LUM1到LUM4。如果用户确定他希望在从设备SL6和一个或多个当前被标识的光源之间建立链路，则他通过按下开关40来确认。该主设备接收到该消息后相应地建立路由表。

假设从设备SL6要控制光源LUM2，则主设备10在短时间内依次为光源LUM1到LUM4加电。当LUM1被加电时，用户没有任何操作。当LUM2被加电时，用户启动从设备SL6上的开关40，以使得在路由表20中建立一条配对链路。当给LUM3和LUM4加电时，用户没有任何操作。

如果希望从设备SL6与LUM2与例如LUM4配对，则主设备10依次为光源LUM1到LUM4加电，且当LUM2被加电时，用户启动开关40，以使得在路由表20中建立一条配对链路。当LUM4被以同样的顺序加电且开关40被启动时，在路由表中建立了另一条配对链路，但在从设备SL6同时控制LUM2和LUM4的意义上，这些链路是联动的。

在所描述的配对过程的一个变体中，远程控制从设备SL5或SL6可以发送一个真实的“我希望配对”消息给主设备10而不只是发送一个未调制信号例如2秒。

在所描述的利用主设备10存储范围信息的配对过程的另一个变体中，修改为光源LUM1到LUM4即刻加电的顺序以使为邻近主设备10的光源先加电而为远一些的光源晚一些加电。这样离主设备10最近的一组光源被配对。

在其它应用中，输入设备可以是一个话音激活麦克风，从设备可以与声音、视频或触觉传感器相关。

在本说明书和权利要求中，在一个元件之前的单词“一个”不排除多个这样的元件的存在。此外，单词“包括”不排除那些列出之外的其它元件或步骤的存在。

通过阅读本公开内容，对本领域的技术人员来说，其它修改也是显而易见的。这样的修改可以包括在低功率无线网络的设计、制造和使用中已知的其它特征以及部件部分，这些特征可以被用来替代或添加到这里已经描述的特征中。

工业适用性

低功率网络，例如用于家庭自动化、个人区域网络和其它小范围应用。

Claims (8)

1.在一个主从无线网络中建立逻辑功能链路的方法，该主从无线网络包括一个有一个路由表的主无线设备和多个可数的从设备，这些从设备中的至少一个有一个输入设备且其它的从设备与兼容于该输入设备的终端用户设备相关，该方法包括将该无线网络设置成为一种配对模式，其中主设备按照一个预定顺序相继激活这些兼容的终端用户设备，响应于激活至少一个预定的兼容的终端用户设备来启动该输入设备，并在路由表中建立输入设备和预定终端用户设备之间的一条功能链路。

2.如权利要求1的方法，其特征在于响应于按照相同的顺序来激活至少两个预定终端用户设备来启动输入设备，以及在路由表中建立输入设备和至少两个预定终端用户设备之间的一条功能链路。

3.如权利要求1或2的方法，其中主设备存储终端用户设备的范围的指示，并且相继激活包括在激活离主设备更远的终端用户设备之前激活更靠近主设备的终端用户设备。

4.如权利要求1或2的方法，其特征在于通过启动输入设备来将无线网络设置成配对模式。

5.一个低功率无线网络，包括一个有一个路由表的主无线设备以及多个可数的从设备，上述从设备中的至少一个有一个输入设备且其它从设备与兼容于该输入设备的终端用户设备相关，其中主设备包括用于按照一个预定顺序来相继激活兼容终端用户设备的装置以及响应于在上述顺序中启动所述输入设备而在上述路由表中建立上述输入设备和当前激活的兼容终端用户设备之间的一条功能链路的装置。

6.如权利要求5的低功率无线网络，其中用于在上述路由表中建立功能链路的装置适合于建立输入设备和在同一顺序中激活的至少两个预定的终端用户设备之间的一条功能链路。

7.如权利要求5或6的低功率无线网络，其中主设备包括用于存储终端用户设备的范围的指示的装置，并且用于相继激活终端用户设备的装置适合于在激活离主设备更远的终端用户设备之前激活更靠近主设备的终端用户设备。

8.如权利要求5或6的低功率无线网络，适合于响应于启动上述输入设备来启动上述相继激活。