TWI479939B - Automatic access method of network access point and terminal equipment - Google Patents

Description

網路存取點與終端設備之自動配對方法

本發明係關於一種網路存取點與終端設備之自動配對方法，特別是一種預先設定群組識別碼以自動配對網路存取點與終端設備之方法。

在無線通訊技術成熟的今日，各項技術已被充分利用在每一個領域，其中，以傳感網路(Sensor Network)為例，無線技術的導入更使得其在佈建(deployment)上更顯優勢。

一般來說，傳感網路具有幾項特性：1.採用主從式架構；2.常見的是星狀以及樹狀結構，整個網路結構中至少會有一台主控端以及數台感測端；3.感測端一般不容易被碰觸到；4.根據建置的現場環境不同，可能會將感測端放置在使用者不容易碰觸到的地點，如天花板以及高壓電塔...等等；5.感測端的數量可能很多，最多可以達到65535個；6.感測端的建置環境不容易預測；以及7.受各國無線通訊法規規範，使用頻率通常必須是開放給工業、科技及醫療用途的ISM(Industrial,Science and Medical)頻段。

在一傳感網路中，感測端及主控端通常無法動態感知彼此之存在，而且因為是用於開放的ISM頻段，為避免傳感網路群組彼此間的干擾，群組自組網路的配對乃有其必要性。多數應用必須將要配對的端點資訊預先燒錄 至儲存裝置中，以讓彼此之間建立連線關係，然而，上述方法有無法任意增加新的無線端點且不易更換無線端點之缺點。

因此，如何設計出一可任意增加新的無線端點且容易更換無線端點之傳感網路，便成為相關廠商以及相關研發人員所共同努力的目標。

本發明人有鑑於習知之傳感網路無法任意增加新的無線端點且不易更換無線端點的缺點，乃積極著手進行開發，以期可以改進上述既有之缺點，經過不斷地試驗及努力，終於開發出本發明。

本發明之目的，係提供一種可任意增加新的無線端點且容易更換無線端點之傳感網路配對方法。

為了達成上述之目的，本發明之網路存取點與終端設備之自動配對方法，係用於一網路存取點以及複數終端設備，該網路存取點與終端設備之自動配對方法係包括步驟：分別預先設定該網路存取點以及該等終端設備之群組識別碼；該等終端設備各自發送一連線需求封包；該網路存取點判斷是否接收該連線需求封包；若該網路存取點判斷已接收該連線需求封包，則判斷該發送連線需求封包之終端設備的群組識別碼，與該網路存取點的群組識別碼是否相符；若該發送連線需求封包之終端設備的群組識別碼，與該網路存取點的群組識別碼相符，則建立該發送連線需求封包之終端設備，與該網路存取點的連線資料流，且將該連線資料流新增至一資料流列表，並繼續執 行該網路存取點判斷是否接收該連線需求封包步驟；若該發送連線需求封包之終端設備的群組識別碼，與該網路存取點的群組識別碼不相符，則丟棄該連線需求封包，並繼續執行該網路存取點判斷是否接收該連線需求封包步驟；以及若該網路存取點判斷未接收該連線需求封包，則每隔一訊標間隔區間，發送一訊標。

透過上述之方法，本發明可預先設定群組識別碼以自動配對網路存取點與終端設備，進而可任意增加新的終端設備且容易更換終端設備之傳感網路。

為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的，兹配合圖式將本發明之較佳實施例詳細說明如下。

請參考第一以及二圖所示，本發明之網路存取點與終端設備之自動配對方法(1)，係用於一網路存取點(2)以及複數終端設備(3)，該網路存取點與終端設備之自動配對方法(1)係包括步驟：步驟100：分別預先設定該網路存取點(2)以及該等終端設備(3)之群組識別碼；步驟101：該等終端設備(3)各自發送一連線需求封包；步驟102：該網路存取點(2)判斷是否接收該連線需求封包；步驟103：若該網路存取點(2)判斷已接收該連線需求封包，則判斷該發送連線需求封包之終端設備(3)的群組識別碼，與該網路存取點(2)的群組識別碼是否相符； 步驟104：若該發送連線需求封包之終端設備(3)的群組識別碼，與該網路存取點(2)的群組識別碼相符，則建立該發送連線需求封包之終端設備(3)，與該網路存取點(2)的連線資料流，且將該連線資料流新增至一資料流列表，並繼續執行該步驟102；步驟105：若該發送連線需求封包之終端設備(3)的群組識別碼，與該網路存取點(2)的群組識別碼不相符，則丟棄該連線需求封包，並繼續執行該步驟102；以及步驟106：若該網路存取點(2)判斷未接收該連線需求封包，則每隔一訊標間隔區間，發送一訊標。

請參考第二及三圖所示，該網路存取點(2)更包括一處理資料流方法(4)，該處理資料流方法(4)係用以處理已建立連線資料流之終端設備(3)的一資料流，該處理資料流方法(4)包括步驟：步驟400：判斷是否有該資料流之輸入封包；步驟401：若有該資料流之輸入封包，則呼叫對應之應用處理程序，並繼續執行步驟400；步驟402：若無該資料流之輸入封包，則判斷是否有對該資料流之輸出需求；步驟403：若有對該資料流之輸出需求，則對該已建立連線資料流之終端設備(3)發送對應資料，並等待該已建立連線資料流之終端設備(3)傳送一回應(ACK)；步驟404：判斷是否收到該回應；步驟405：若未收到該回應，則增加一重送失敗次數； 步驟406：判斷該重送失敗次數是否超過一水位；步驟407：若該重送失敗次數超過該水位，則刪除該已建立連線資料流之終端設備(3)，與該網路存取點(2)之連線資料流；以及步驟408：若收到該回應，則將該重送失敗次數歸零。

請參考二及四圖所示，該等終端設備(3)各自包括一未連接狀態(30)、一等待訊標狀態(31)、一停滯狀態(32)以及一連線狀態(33)，若該訊標等待超時或與該網路存取點(2)之連線資料流建立成功，則從該未連接狀態(30)進入該等待訊標狀態(31)；若該訊標偵測成功，則從該等待訊標狀態(31)進入該連線狀態(33)；若該終端設備(3)與該網路存取點(2)判定為斷線，則從該連線狀態(33)進入該未連接狀態(30)；若該終端設備(3)與該網路存取點(2)之連線資料流建立失敗，則從該未連接狀態(30)進入該停滯狀態(32)；若停滯等待超時，則從該停滯狀態(32)進入該未連接狀態(30)。

請參考第二、四以及第五圖，該等終端設備(3)更包括一未連接狀態之處理方法(5)，係包括步驟：步驟500：發送一連線需求封包至該網路存取點(2)；步驟501：判斷是否連線成功；步驟502：若連線成功，則建立連線資訊，並進入該等待訊標狀態(31)；步驟503：若未連線成功，則判斷是否超過一連線失敗次數；步驟504：若未超過該連線失敗次數，則重新執行該步驟500；以及步驟505：若超過該連線失敗次數，則進入該停滯狀態(32)。

請參考第二、四以及第六圖，其中該等終端設備(3)更包括一停滯狀態 之處理方法(6)，係包括步驟：步驟600：啟動一停滯等待計時器；步驟601：判斷是否等待超時；步驟602：若等待超時，則進入該未連接狀態(30)；以及步驟603：若未等待超時，則繼續執行該步驟601。

請參考第二、四以及第七圖，其中該等終端設備(3)更包括一等待訊標狀態之處理方法(7)，係包括步驟：步驟700：啟動一訊標等待計時器；步驟701：判斷是否成功接收一訊標封包；步驟702：若已成功接收該訊標封包，則儲存開機資訊並進入該連線狀態(33)；步驟703：若未成功接收該訊標封包，則判斷是否等待超時；步驟704：若等待超時，則進入該停滯狀態(32)；以及步驟705：若未等待超時，則重新執行判斷是否成功接收一訊標封包步驟。

請參考第二、四以及第八圖，其中該等終端設備(3)更包括一連線狀態之處理方法(8)，係包括步驟：步驟800：判斷從該網路存取點(2)所接收之一封包是否為一新輸入封包；步驟801：若該封包為新輸入封包，則判斷該封包之封包型態為訊標型態或資料型態；步驟802：若該封包之封包型態為訊標型態，則判斷該網路存取 點(2)與該終端設備(3)之開機資訊是否相同；步驟803：若該網路存取點(2)與該終端設備(3)之開機資訊相同，則重新執行該步驟800；步驟804：若該網路存取點(2)與該終端設備(3)之開機資訊並不相同，則判定該網路存取點(2)與該終端設備(3)為斷線，且該終端設備(3)清空連線資訊流，並進入該未連接狀態(30)；步驟805：若該封包之封包型態為資料型態，則處理該封包，並重新執行該步驟800；步驟806：若該封包並不是新輸入封包，則判斷是否有輸出需求；步驟807：若沒有輸出需求，則繼續維持該連線狀態(33)；步驟808：若有輸出需求，則發送一對應資料封包，並等待一回應(ACK)；步驟809：判斷是否收到該回應；步驟810：若收到該回應，則將一重送失敗次數歸零，並繼續維持該連線狀態(33)；步驟811：若未收到該回應，則更新該重送失敗次數；步驟812：判斷該重送失敗次數是否超過一水位；步驟813：若該重送失敗次數超過該水位，則判定該網路存取點(2)與該終端設備(3)為斷線，且該終端設備(3)清空連線資訊流，並進入該未連接狀態(30)；以及步驟814：若該重送失敗次數未超過該水位，則繼續維持該連線狀態(33)。

透過上述之方法，本發明不但可預先設定群組識別碼以自動配對網路存取點與終端設備，而任意增加新的終端設備且容易更換終端設備；終端設備在於無法與網路存取點建立連線時更可選擇進入省電模式以達到更長的電池時間，且網路存取點可監控終端設備的連線狀態，易於做終端監控。此外，不論網路存取點或終端設備有不正常重開時都可以快速偵測並回復連結關係，而提高成功傳輸之機率。再者，其結構型態並非所屬技術領域中之人士所能輕易思及而達成者，實具有新穎性以及進步性無疑。

透過上述之詳細說明，即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合發明專利要件，爰依法提出申請。唯以上所述著僅為本發明之較佳實施例而已，當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

(1)‧‧‧網路存取點與終端設備之自動配對方法

100‧‧‧步驟

101‧‧‧步驟

102‧‧‧步驟

103‧‧‧步驟

104‧‧‧步驟

105‧‧‧步驟

106‧‧‧步驟

(2)‧‧‧網路存取點

(3)‧‧‧終端設備

(30)‧‧‧未連接狀態

(31)‧‧‧等待訊標狀態

(32)‧‧‧停滯狀態

(33)‧‧‧連線狀態

(4)‧‧‧處理資料流方法

400‧‧‧步驟

401‧‧‧步驟

402‧‧‧步驟

403‧‧‧步驟

404‧‧‧步驟

405‧‧‧步驟

406‧‧‧步驟

407‧‧‧步驟

408‧‧‧步驟

(5)‧‧‧未連接狀態之處理方法

500‧‧‧步驟

501‧‧‧步驟

502‧‧‧步驟

503‧‧‧步驟

504‧‧‧步驟

505‧‧‧步驟

(6)‧‧‧停滯狀態之處理方法

600‧‧‧步驟

601‧‧‧步驟

602‧‧‧步驟

603‧‧‧步驟

(7)‧‧‧等待訊標狀態之處理方法

700‧‧‧步驟

701‧‧‧步驟

702‧‧‧步驟

703‧‧‧步驟

704‧‧‧步驟

705‧‧‧步驟

(8)‧‧‧連線狀態之處理方法

800‧‧‧步驟

801‧‧‧步驟

802‧‧‧步驟

803‧‧‧步驟

804‧‧‧步驟

805‧‧‧步驟

806‧‧‧步驟

807‧‧‧步驟

808‧‧‧步驟

809‧‧‧步驟

810‧‧‧步驟

811‧‧‧步驟

812‧‧‧步驟

813‧‧‧步驟

814‧‧‧步驟

第一圖係本發明之網路存取點與終端設備之自動配對方法之方法流程圖。

第二圖係本發明之網路存取點與終端設備之示意圖。

第三圖係本發明之處理資料流方法之方法流程圖。

第四圖係本發明之終端設備之狀態示意圖。

第五圖係本發明之未連接狀態之處理方法之方法流程圖。

第六圖係本發明之停滯狀態之處理方法之方法流程圖。

第七圖係本發明之等待訊標狀態之處理方法之方法流程圖。

第八圖係本發明之連線狀態之處理方法之方法流程圖。

(1)‧‧‧網路存取點與終端設備之自動配對方法

100‧‧‧步驟

101‧‧‧步驟

102‧‧‧步驟

103‧‧‧步驟

104‧‧‧步驟

105‧‧‧步驟

106‧‧‧步驟

Claims (7)

1. 一種網路存取點與終端設備之自動配對方法，係用於一網路存取點以及複數終端設備，該網路存取點與終端設備之自動配對方法係包括步驟：分別預先設定該網路存取點以及該等終端設備之群組識別碼；該等終端設備各自發送一連線需求封包；該網路存取點判斷是否接收該連線需求封包；若該網路存取點判斷已接收該連線需求封包，則判斷該發送連線需求封包之終端設備的群組識別碼，與該網路存取點的群組識別碼是否相符；若該發送連線需求封包之終端設備的群組識別碼，與該網路存取點的群組識別碼相符，則建立該發送連線需求封包之終端設備，與該網路存取點的連線資料流，且將該連線資料流新增至一資料流列表，並繼續執行該網路存取點判斷是否接收該連線需求封包步驟；若該發送連線需求封包之終端設備的群組識別碼，與該網路存取點的群組識別碼不相符，則丟棄該連線需求封包，並繼續執行該網路存取點判斷是否接收該連線需求封包步驟；以及若該網路存取點判斷未接收該連線需求封包，則每隔一訊標間隔區間，發送一訊標。
2. 如申請專利範圍第1項所述之網路存取點與終端設備之自動配對方法，其中該網路存取點更包括一處理資料流方法，該處理資料流方法係用以處理已建立連線資料流之終端設備的一資料流，該處理資料流方法包括步驟：判斷是否有該資料流之輸入封包； 若有該資料流之輸入封包，則呼叫對應之應用處理程序，並繼續執行判斷是否有該資料流之輸入封包步驟；若無該資料流之輸入封包，則判斷是否有對該資料流之輸出需求；若有對該資料流之輸出需求，則對該已建立連線資料流之終端設備發送對應資料，並等待該已建立連線資料流之終端設備傳送一回應(ACK)；判斷是否收到該回應；若未收到該回應，則增加一重送失敗次數；判斷該重送失敗次數是否超過一水位；若該重送失敗次數超過該水位，則刪除該已建立連線資料流之終端設備，與該網路存取點之連線資料流；以及若收到該回應，則將該重送失敗次數歸零。
3. 如申請專利範圍第1項所述之網路存取點與終端設備之自動配對方法，其中該等終端設備各自包括一未連接狀態、一等待訊標狀態、一停滯狀態以及一連線狀態，若該訊標等待超時或與該網路存取點之連線資料流建立成功，則從該未連接狀態進入該等待訊標狀態；若該訊標偵測成功，則從該等待訊標狀態進入該連線狀態；若該終端設備與該網路存取點判定為斷線，則從該連線狀態進入該未連接狀態；若該終端設備與該網路存取點之連線資料流建立失敗，則從該未連接狀態進入該停滯狀態；若停滯等待超時，則從該停滯狀態進入該未連接狀態。
4. 如申請專利範圍第3項所述之網路存取點與終端設備之自動配對方法，該等終端設備更包括一未連接狀態之處理方法，係包括步驟： 發送一連線需求封包至該網路存取點；判斷是否連線成功；若連線成功，則建立連線資訊，並進入該等待訊標狀態；若未連線成功，則判斷是否超過一連線失敗次數；若未超過該連線失敗次數，則重新執行該發送一連線需求封包至該網路存取點步驟；以及若超過該連線失敗次數，則進入該停滯狀態。
5. 如申請專利範圍第3項所述之網路存取點與終端設備之自動配對方法，其中該等終端設備更包括一停滯狀態之處理方法，係包括步驟：啟動一停滯等待計時器；判斷是否等待超時；若等待超時，則進入該未連接狀態；以及若未等待超時，則繼續執行該判斷是否等待超時步驟。
6. 如申請專利範圍第3項所述之網路存取點與終端設備之自動配對方法，其中該等終端設備更包括一等待訊標狀態之處理方法，係包括步驟：啟動一訊標等待計時器；判斷是否成功接收一訊標封包；若已成功接收該訊標封包，則儲存開機資訊並進入該連線狀態；若未成功接收該訊標封包，則判斷是否等待超時；若等待超時，則進入該停滯狀態；以及若未等待超時，則重新執行判斷是否成功接收一訊標封包步驟。
7. 如申請專利範圍第3項所述之網路存取點與終端設備之自動配對方法， 其中該等終端設備更包括一連線狀態之處理方法，係包括步驟：判斷從該網路存取點所接收之一封包是否為一新輸入封包；若該封包為新輸入封包，則判斷該封包之封包型態為訊標型態或資料型態；若該封包之封包型態為訊標型態，則判斷該網路存取點與該終端設備之開機資訊是否相同；若該網路存取點與該終端設備之開機資訊相同，則重新執行該判斷從該網路存取點所接收之一封包是否為一新輸入封包步驟；若該網路存取點與該終端設備之開機資訊並不相同，則判定該網路存取點與該終端設備為斷線，且該終端設備清空連線資訊流，並進入該未連接狀態；若該封包之封包型態為資料型態，則處理該封包，並重新執行該判斷從該網路存取點所接收之一封包是否為一新輸入封包步驟；若該封包並不是新輸入封包，則判斷是否有輸出需求；若沒有輸出需求，則繼續維持該連線狀態；若有輸出需求，則發送一對應資料封包，並等待一回應(ACK)；判斷是否收到該回應；若收到該回應，則將一重送失敗次數歸零，並繼續維持連線狀態；若未收到該回應，則更新該重送失敗次數；判斷該重送失敗次數是否超過一水位；若該重送失敗次數超過該水位，則判定該網路存取點與該終端設備為斷線，且該終端設備清空連線資訊流，並進入該未連接狀態；以及 若該重送失敗次數未超過該水位，則繼續維持該連線狀態。