本发明涉及无线网络技术领域,尤其是涉及一种家庭无线网络系统及其建立方法。
背景技术:
无线mesh网络(无线网状网络)是一种与传统的无线局域网(wlan)完全不同的新型无线网络技术。该项技术的优点在于,网络中的每个无线节点设备都可以发送和接收信号,每个无线节点设备都可以与一个或多个无线节点设备进行通信。例如:wi-fi通信的场合,任何无线节点设备都可以同时作为ap(accesspoint,接入点)和sta(station)。
目前,无线mesh网络技术的一个重要应用就是用于建立家庭无线网络。家庭式无线mesh网络可以连接家用电脑、dvd播放器、游戏控制台,以及其他各种家用电器。如图1a所示,家庭mesh网络100包括路由器101和若干家用mesh节点设备(后文简称为节点),如第一mesh节点110、第二mesh节点120、第三mesh节点130和第四mesh节点140等。其中,路由器101接入互联网并为家用设备提供无线网络,第一mesh节点110和第二mesh节点120都可以作为ap。第一mesh节点110作为ap与第二mesh节点120、第三mesh节点130、第四mesh节点140和路由器101连接;第二mesh节点120同时作为一个ap,使第四mesh节点140通过第二mesh节点120与第一mesh节点110连接,并且使第三mesh节点130通过第一mesh节点110与第二mesh节点120连接,使得4个节点连接成一个ap的无线网络系统。然而,在实际应用中,当两台mesh节点之间的距离较远时,例如,当第一mesh节点110距离第二mesh节点120距离较远时,虽然这两台mesh节点都在路由器101的信号范围内,但是该两台mesh节点均无法与对方建立连接,导致mesh分裂。如图1b所示,在mesh分裂时,第一mesh节点110与第二mesh节点120无法连接,而第一mesh节点110和第二mesh节点120分别通过路由器101接入互联网,第一mesh节点110同时作为一个ap,使第三mesh节点130通过第一mesh节点110与路由器101连接,第二mesh节点120同时作为一个ap,使第四mesh节点140通过第二mesh节点120与路由器101连接。此时,第一mesh节点110和第三mesh节点130组成一套mesh网络,第二mesh节点120和第四mesh节点140组成一套mesh网络,该两套mesh网络就无法适用于集中控制,并且两套mesh节点也无法联动。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种无线网络系统及其建立方法,可以方便地在多个mesh节点之间建立连接,即使它们之间的物理距离较远。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种无线网络系统,包括路由器;第一mesh节点,配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述第一mesh节点的第一mesh标识;第二mesh节点,配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述第二mesh节点的第二mesh标识;其中所述第一mesh节点先于所述第二mesh节点连接所述路由器,且当所述第一mesh节点收到所述第二mesh标识时,判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第二mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第二mesh节点建立连接,所述第二mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh网络。
可选地,所述第一mesh节点还配置为作为所述第二mesh节点与一主控设备之间的中继节点。
可选地,所述第一mesh节点判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配的方式包括:判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否相同。
可选地,还包括第三mesh节点,配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述第三mesh节点的第三mesh标识;其中所述第一mesh节点先于所述第三mesh节点连接所述路由器,且当所述第一mesh节点收到所述第三mesh标识时,判断所述第三mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,所述第三mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh互通网络。
可选地,所述第二mesh节点先于所述第三mesh节点连接所述路由器,且当所述第二mesh节点收到所述第三mesh标识时,不处理所述第三mesh标识。
可选地,所述无线网络系统还包括第三mesh节点,配置为直接发送第三mesh标识,当所述第一mesh节点或所述第二mesh节点收到所述第三mesh标识时,判断所述第三mesh标识与自身mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述自身mesh标识匹配时,所述第一mesh节点或所述第二mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,形成一mesh网络。
可选地,所述第一mesh节点和所述第二mesh节点适于连接和/或结合到家用电器。
可选地,所述第一mesh节点和所述第二mesh节点分布在物理上隔离的不同空间中;和/或所述第一mesh节点与所述第二mesh节点在所述建立连接的操作前发生了mesh分裂。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还提出一种无线网络系统,包括:路由器;多个节点,包含第一mesh节点集和第二mesh节点集,其中所述第一mesh节点集组成一个或多个树型网络,所述第二mesh节点集包括一个或多个未联网节点,所述未联网节点配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述节点的自身mesh标识;其中当所述第一mesh节点集中的根节点或父节点收到另一mesh标识时,判断所述另一mesh标识与所述自身mesh标识是否匹配,当所述另一mesh标识与所述自身mesh标识匹配时,所述根节点或父节点与所述另一mesh标识对应的另一节点建立连接,所述根节点或父节点与所述另一节点形成一mesh网络。
可选地,所述每个根节点或节点还配置为作为所述另一节点与一主控设备之间的中继节点。
可选地,所述每个根节点或节点判断所述另一mesh标识与所述自身mesh标识是否匹配的方式包括:判断所述另一mesh标识与所述自身mesh标识是否相同。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还提出一种建立mesh网络的方法,包括以下步骤:在第一mesh节点与路由器之间建立连接,且通过所述路由器广播所述第一mesh节点的第一mesh标识;在第一mesh节点与所述路由器之间建立连接后,在第二mesh节点与所述路由器之间建立连接,且通过所述路由器广播所述第二mesh节点的第二mesh标识;在所述第一mesh节点接收所述第二mesh标识,且判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第二mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第二mesh节点建立连接,所述第二mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh网络。
可选地,在所述第一mesh节点中继所述第二mesh节点与一主控设备之间的通信。
可选地,在所述方法中,判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配的步骤包括:判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否相同。
可选地,在第二mesh节点与所述路由器之间建立连接后还包括:在第三mesh节点与所述路由器之间建立连接,且通过所述路由器广播所述第三mesh节点的第三mesh标识;在所述第一mesh节点接收所述第三mesh标识,且判断所述第三mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,所述第三mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh互通网络。
可选地,所述方法还包括:在所述第二mesh节点接收所述第三mesh标识,且不处理所述第三mesh标识。
可选地,在所述第二mesh节点与所述路由器之间建立连接后还包括:从第三mesh节点直接发送第三mesh标识;在所述第一mesh节点或第二mesh节点接收所述第三mesh标识,且判断所述第三mesh标识与自身mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述自身mesh标识匹配时,所述第一mesh节点或第二mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,形成一mesh网络。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,可以使mesh网络中的不同设备之间产生联动,并且使mesh网络中的设备适用于集中控制,不受不同mesh设备之间的距离影响。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明,其中:
图1a和1b分别示出正常的mesh网络和mesh网络分裂的情况;
图2是本发明一实施例的无线网络系统的mesh网络架构示意图;
图3是本发明一实施例的无线网络系统示意图;
图4是本发明另一实施例的mesh网络架构示意图
图5是本发明又一实施例的mesh网络架构示意图;
图6是本发明一实施例的建立mesh网络方法的示例性流程框图;
图7是本发明具有三个节点的一实施例的建立mesh网络方法的示例性流程框图;
图8是本发明具有三个节点的另一实施例的建立mesh网络方法的示例性流程框图;
图9是本发明的无线网络系统的具体实施例之一;
图10是本发明的无线网络系统的具体实施例之二;
图11是本发明的无线网络系统的具体实施例之三。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
应当理解,当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时,它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件,或者可以存在插入部件。相比之下,当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时,不存在插入部件。同样的,当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件,在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件,甚至在导电部件之间没有直接接触。
图2是本发明一实施例的无线网络系统的mesh网络架构示意图。参考图2所示,该实施例的无线网络系统200中包括路由器201、第一mesh节点210和第二mesh节点220。该路由器201接入互联网,并发送无线网络信号。第一mesh节点210与路由器201之间无线连接,路由器201可以将第一mesh节点210的第一mesh标识211广播出来。第二mesh节点220与路由器201之间无线连接,路由器201可以将第二mesh节点220的第二mesh标识221广播出来。首先,第一mesh节点210先与路由器201建立连接关系,路由器201将第一mesh节点210的第一mesh标识211广播出来。然后,第二mesh节点220与路由器201建立连接关系,路由器201将第二mesh节点220的第二mesh标识221广播出来。第一mesh节点210和第二mesh节点220与路由器201建立起连接关系的先后顺序是由第一mesh节点210和第二mesh节点220各自发出的无线信号的强弱或时间先后等原因造成。在本发明的实施例中,以第一mesh节点210先与路由器201建立连接关系为例,对本发明的技术方案进行说明。在其他的实施例中,也可以是由第二mesh节点220先与路由器201建立连接关系。
第一mesh节点210接收到第二mesh标识221时,会将该第二mesh标识221与其自身的第一mesh标识211进行比较,判断二者是否匹配。当第一mesh节点210确定第二mesh标识221与第一mesh标识211匹配时,第一mesh节点210通过路由器201与第二mesh节点220建立连接,第二mesh节点220与第一mesh节点210形成一mesh网络。
在一些实施例中,第一mesh节点210判断第二mesh标识与第一mesh标识是否匹配的方式包括:判断第二mesh标识与第一mesh标识是否相同。可以理解的是,也可以采用其他的方式来进行匹配,例如判断第二mesh标识与第一mesh标识是否属于同一类等。
图3是本发明一实施例的无线网络系统示意图。参考图3所示,该无线网络系统中包含了图2中所示的由第二mesh节点220与第一mesh节点210形成的mesh网络,并且第一mesh节点210和第二mesh节点220分别与若干设备相连接。在该无线网络系统中还进一步的包括主控设备300。
参考图3所示,在该实施例中,第一mesh节点210配置为作为第二mesh节点220与一主控设备300之间的中继节点。即,第二mesh节点220可以通过第一mesh节点210与一主控设备300连接。
在一些实施例中,第一mesh节点210和第二mesh节点220适于连接和/或结合到家用电器等设备。结合的含义表示该家用电器中包括可以作为第一mesh节点210或第二mesh节点220的部件,或者将第一mesh节点210或第二mesh节点220设置在该家用电器上。如图3所示,第一mesh节点210连接到第一设备310、第二设备311、第三设备312;第二mesh节点220连接到第四设备320、第五设备321、第六设备322。图3所示仅为示例,不用于限制第一mesh节点210和第二mesh节点220实际所连接设备的数量和类型。
在一些实施例中,第一mesh节点210和第二mesh节点220可以处于同一个空间中。例如,处于同一个房间中。在另一些实施例中,第一mesh节点210和第二mesh节点220可以分布在物理上隔离的不同空间中。例如,第一mesh节点210和第二mesh节点220分别处于一套住宅的不同房间中。
在一些实施例中,第一mesh节点210与第二mesh节点220完成建立连接的操作前发生了mesh分裂。也就是说,第一mesh节点210和第二mesh节点220之间由于某些原因断开了连接,导致mesh分裂。这些原因可以包括网络信号中断、外界电磁干扰等。
下面以图3所示的实施例为例,对该无线网络系统进行说明:
参考图3所示,主控设备300为一手机,每一个节点的网络系统可以通过有线通信或无线通信的方式连接多个终端设备。第一mesh节点210先连接路由器201,路由器201与第一mesh节点210建立连接关系,并将第一mesh节点210的第一mesh标识310广播出来,然后,第二mesh节点220与路由器201建立连接关系,路由器201将第二mesh节点220的第二mesh标识221广播出来。第一mesh节点210接收到第二mesh标识221时,会将该第二mesh标识221与其自身的第一mesh标识211进行比较,判断二者是否匹配。当第一mesh节点210确定第二mesh标识221与第一mesh标识211匹配时,第一mesh节点210通过路由器201与第二mesh节点220建立连接,第二mesh节点220与第一mesh节点210形成一mesh网络。第一mesh节点210和第二mesh节点220以及路由器201位于具有多个房间(例如三房两厅)的住宅内,第一mesh节点210网络下连接了家电设备第一空调310、空气净化器311和空气调节器312。该空气调节器312可以是但不限于全热交换器、新风处理机、加湿器、除湿器等空气调节器。第二mesh节点220网络下连接了家电设备传感器组件320、第二空调321和类似于地暖等的采暖设备322。其中,第一mesh节点210和第二mesh节点220之间的距离过远或是例如位于两个房间内以至于通信信号受到阻隔,超出了两个节点可以直接连接组成无线网络系统的距离。相当于第一mesh节点210和第二mesh节点220之间发生了mesh分裂。这时,第一mesh节点210和第二mesh节点220通过参考图2所述的无线网络系统重新建立起连接,形成了mesh互通网络。在本发明的实施例中,将没有经过分裂的多个mesh节点形成的mesh网络称为mesh网络,将发生分裂的多个mesh节点重新连接起来所形成的mesh网络称作mesh互通网络。当用户想通过手机控制传感器组件320时,手机连接到第一mesh节点210,在形成的无线网络系统中,通过第一mesh节点210连接至第二mesh节点220,通过第二mesh节点220再连接至传感器组件320,将手机控制信号传送至传感器组件320,进而对传感器组件320进行控制。可以理解的是,上述示例中每一个节点可以为多个家电设备提供mesh网络服务。
本实施例的有益效果在于,在第一mesh节点210与第二mesh节点220之间建立连接,形成mesh网络或mesh互通网络,使第一mesh节点210网络下的家电设备和第二mesh节点220网络下的家电设备可以相互联动;用户可以通过主控设备300对无线网络系统中的所有节点网络下的所有家电设备进行集中控制,而不会因为某两个节点之间距离过远,导致两个节点无法连接,进而导致与其中一个节点相连接的主控设备300无法同时控制两个节点网络下连接的所有家电设备。
图4是本发明另一实施例的mesh网络架构示意图。参考图4所示,在第一mesh节点210和第二mesh节点220形成了一mesh网络后,在该mesh网络中增加了一第三mesh节点230。该第三mesh节点230与路由器201之间无线连接,并且通过路由器201可以将第三mesh节点230的第三mesh标识231广播出来。第一mesh节点210接收到该第三mesh标识231,并会将该第三mesh标识231与其自身的第一mesh标识211进行比较,判断二者是否匹配。当第一mesh节点210确定第三mesh标识231与第一mesh标识211匹配时,第一mesh节点210通过路由器201与第三mesh节点230建立连接,即第三mesh节点230与第一mesh节点210形成一mesh网络。该mesh网络与第一mesh节点210和第二mesh节点220组成的mesh网络共同组成本发明的无线网络系统。依次类推,在该无线网络系统中可以继续增加新的节点。每一个节点与路由器201之间都通过无线连接,并且通过路由器201可以将该新节点的mesh标识广播出来。由第一mesh节点210对该新节点的mesh标识进行匹配判断,当该新节点的mesh标识与第一mesh标识211相匹配时,第一mesh节点210通过路由器201与该新节点建立连接。以此增加该无线网络系统中的节点数量,又因为每个在该无线网络系统中的节点网络下有连接至少一个家电设备,进而主控设备300可以集中控制更多的家电设备,同时这些家电设备之间也可以联动。在本实施例中,第一mesh节点210是第一个连接到路由器201的节点,所以默认第一mesh节点210作为根节点,可以连接其他的节点,作为其他节点和主控设备300的中继节点。之后每一个连接至路由器201,且mesh标识和第一mesh节点210的mesh标识相同的节点,都作为第一mesh节点210的子节点,每个子节点网络下的家电设备都需要通过根节点进行连接和联动。在图4所示的实施例中,第一mesh节点210和第二mesh节点220都会接收到由路由器201广播出来的第三mesh节点230的第三mesh标识231,但是只有作为根节点的第一mesh节点210会进行匹配处理,而其他的子节点不会进行匹配处理。也就是说,即使第二mesh节点220也收到了第三mesh标识231,但是第二mesh节点220不对该第三mesh标识231进行匹配处理。在其他的实施例中,若其他节点,如第二mesh节点220是第一个连接到路由器201的节点,则将该第二mesh节点220作为根节点。
参考图4所示,当该无线网络系统中的一个节点发生mesh分裂时,该节点的mesh标识会被路由器201广播出来,并与mesh网络中的根节点进行匹配。以第三mesh节点230为例,当第三mesh节点230发生mesh分裂时,即第三mesh节点230无法直接与第一mesh节点210和/或第二mesh节点220建立连接时,则路由器201将第三mesh标识231广播出来。作为根节点的第一mesh节点210接收到该第三mesh标识231,会将该第三mesh标识231与其自身的第一mesh标识211进行比较,判断二者是否匹配。当第一mesh节点210确定第三mesh标识231与第一mesh标识211匹配时,第一mesh节点210通过路由器201与第三mesh节点230建立连接,形成一mesh互通网络,使第三mesh节点230重新加入到该无线网络系统中。
在其他实施例中,如果第二mesh节点220包含子节点,则它是父节点。此时,如果第二mesh节点220收到第三mesh标识231,会将该第三mesh标识231与其自身的第二mesh标识221进行比较,判断二者是否匹配。
图5是本发明又一实施例的mesh网络架构示意图。参考图5所示,在该mesh网络中具有三个节点,即第一mesh节点210、第二mesh节点220、第三mesh节点230。其中,第三mesh节点230是新增加的一个节点。当第三mesh节点230没有发生mesh分裂时,第三mesh节点230可以直接发送第三mesh标识231,第三mesh节点230可以与其附近的任一个可直接建立通信的节点进行匹配。例如根据通信信号的强弱,与信号较强的节点进行匹配。如图5所示,假设第三mesh节点230距离第二mesh节点220较近,相应的接收到第二mesh节点220的信号强度较强。第二mesh节点220作为子节点,当收到第三mesh节点230直接发送的第三mesh标识231时,会判断该第三mesh标识231与其自身的第二mesh标识221是否匹配。当第三mesh标识231与第二mesh标识221匹配时,第二mesh节点220与第三mesh节点230建立连接,形成一mesh网络。此时,第一mesh节点210即使收到第三mesh节点230直接发送的第三mesh标识231,也不进行匹配处理。
同理,如果第一mesh节点210的信号较强,当第一mesh节点210收到第三mesh节点230直接发送的第三mesh标识231时,会判断该第三mesh标识231与其自身的第一mesh标识211是否匹配。当第三mesh标识231与第一mesh标识211匹配时,第一mesh节点210与第三mesh节点230建立连接,形成一mesh网络。此时,第二mesh节点220即使到第三mesh节点230直接发送的第三mesh标识231,也不进行匹配处理。
可以理解的是,在上述实施例的基础上依次类推,在该无线网络系统中可以继续增加新的节点。图2至图5中的两种虚线分别表示各个节点与路由器201之间建立的连接,以及各个节点之间建立的连接。
可以理解的是,该mesh网络中的所有节点都适于连接到家用电器等设备。
从一个角度看,本发明的无线网络系统包括路由器和多个节点。该多个节点包含第一mesh节点集和第二mesh节点集,其中第一mesh节点集组成一个或多个树型网络,第二mesh节点集包括一个或多个未联网节点,该未联网节点配置为连接该路由器,且通过该路由器广播自身mesh标识。其中,当第一mesh节点集中的根节点或父节点收到另一mesh标识时,判断该另一mesh标识与自身mesh标识是否匹配,当该另一mesh标识与自身mesh标识匹配时,该根节点或父节点与该另一mesh标识对应的另一节点建立连接,该根节点或父节点与该另一节点形成一mesh网络。
同样参考图4所示,假设第一mesh节点210是第一mesh节点集中的根节点,在第一mesh节点集中还包括其他的mesh节点,例如第二mesh节点220。第三mesh节点是第二mesh节点集中的一个未联网节点。第三mesh节点通过路由器广播其自身的第三mesh标识231。当作为根节点的第一mesh节点210收到该第三mesh标识231时,判断第三mesh标识231与其自身的第一mesh标识211是否匹配,若匹配,则第一mesh节点210与第三mesh节点230建立连接,形成mesh网络。
假设第二mesh节点220是包括子节点的父节点,并且第二mesh节点220属于第一mesh节点集。当作为父节点的第二mesh节点220收到由路由器广播出来的第三mesh标识231时,判断第三mesh标识231与其自身的第二mesh标识221是否匹配,若匹配,则第二mesh节点220与第三mesh节点230建立连接,形成mesh网络。
在这些实施例中,第一mesh节点集中的各个节点已经与路由器建立了连接。
在一些实施例中,将第一mesh节点集中最先与路由器建立连接的节点称为根节点,将包括子节点的节点称为父节点。该根节点或父节点判断另一mesh标识与其自身mesh标识是否匹配的方式包括:判断另一mesh标识与自身mesh标识是否相同。可以理解的是,也可以采用其他的方式来进行匹配,例如判断另一mesh标识与自身mesh标识是否属于同一类等。
在一些实施例中,该根节点或父节点还配置为作为另一节点与一主控设备之间的中继节点。在这些实施例中,根节点或父节点如何作为另一节点与主控设备之间的中继节点的方式与图3所示的实施例类似,区别在于节点的数量,在此不在赘述。
图6是本发明一实施例的建立mesh网络方法的示例性流程框图。参考图6所示,在步骤600开始建立该无线网络系统。开始建立无线网络系统之后的步骤包括:
步骤610:第一mesh节点210与路由器201建立连接;
步骤620:第一mesh节点210通过路由器201广播该第一mesh标识211;
步骤630:第二mesh节点220与路由器201与建立连接;
步骤640:第二mesh节点220通过路由器201广播该第二mesh标识221;
步骤650:第一mesh节点210接收到由路由器201广播出来的第二mesh标识221;
步骤660:第一mesh节点210判断该第二mesh标识221与其自身的第一mesh标识211是否匹配。
在一些实施例中,本步骤可以通过判断第二mesh标识与第一mesh标识是否相同来实现。
步骤670:若步骤660的判断结果为是,第一mesh节点210通过路由器201与第二mesh节点220建立连接;第二mesh节点220和第一mesh节点210形成一mesh网络。
步骤680:若步骤660的判断结果为否,流程结束。
在一些实施例中,在图6所示的建立mesh网络的方法中还包括在第一mesh节点210中继第二mesh节点220与主控设备之间的通信。
可以理解的是,该mesh网络的建立方法不局限于本实施例中所提到的两个节点,也可以扩展到继续增加多个节点。
当该mesh网络包括三个及更多节点时,该mesh网络的建立包括两种方法,分别如图7和图8所示,以三个节点为例对该两种方法进行描述,即该mesh网络包括第一mesh节点210、第二mesh节点220、第三mesh节点230。
图7是本发明具有三个节点的一实施例的建立mesh网络方法的示例性流程框图。参考图7所示,省略了图6中所示的步骤,包括第一mesh节点210、第二mesh节点220分别与路由器201建立连接的步骤,路由器广播第一mesh标识211、第二mesh标识221的步骤,以及第一mesh节点210或第二mesh节点220接收其他mesh标识的步骤。在图7所示的一种方法实施例中,之后的步骤包括:
步骤710:第三mesh节点230与路由器201建立连接;
步骤720:第三mesh节点230通过路由器201广播该第三mesh标识231;
步骤730:第一mesh节点210判断第三mesh标识231与其自身的第一mesh标识211是否匹配;
步骤740:若匹配,则第一mesh节点210通过路由器201与第三mesh节点230建立连接;第三mesh节点230和第一mesh节点210形成一mesh网络。
在第三mesh节点230和第一mesh节点210建立连接之后,第二mesh节点220即使接收到第三mesh标识231,也不对该第三mesh标识231进行匹配处理。
步骤750:若第一mesh标识211与第三mesh标识231不匹配,则第二mesh节点220判断第三mesh标识231与其自身的第二mesh标识221是否匹配;
步骤760:若匹配,则第二mesh节点220通过路由器201与第三mesh节点230建立连接;
步骤770:流程结束。
图7所示的实施例适用于第三mesh节点230发生mesh分裂的情况下,第一mesh节点210或第二mesh节点220通过mesh标识的匹配与第三mesh节点230建立连接,形成mesh互通网络。
图8是本发明具有三个节点的另一实施例的建立mesh网络方法的示例性流程框图。参考图8所示,是该mesh网络的另一种建立方法实施例,与图7所示的实施例类似,在前面省略了相同的步骤,因此下面仅给出其后步骤的描述:
步骤810:第三mesh节点230与其附近可直接建立通信的节点进行匹配。
在本步骤中,从第三mesh节点230直接发送第三mesh标识231。第一mesh节点210或第二mesh节点220接收第三mesh标识231,且判断第三mesh标识231与自身mesh标识是否匹配,当第三mesh标识231与自身mesh标识匹配时,第一mesh节点210或第二mesh节点220与所述第三mesh节点230建立连接,形成一mesh网络。
步骤820:流程结束。
图8所示的实施例适用于第三mesh节点230没有发生mesh分裂的情况。
可以理解的是,图7和图8所示的实施例也可以扩展到多于三个节点的情况。
mesh标识类似一种id编号,可以是每个具有无线通信模块的装置中程序自带的,或是通过有线/无线通信方式后期赋予的。在上述所有实施例中,mesh标识是有多位字节或者二进制编码等组成,具体组成方式不限于本案所述,本领域技术人员熟知为准。判断mesh标识是否相同,可以是所有字节或者二进制编码完全相同,也可以是按照某一规则设定的部分相同的字节或者二进制编码。
本申请中所使用的无线通信方式可以包括但不限于wi-fi、bluetooth、zigbee、蜂窝网络等。
在一些实施例中,第一mesh节点210和第mesh二节点220还具备协议转换功能。参考图3所示,例如:第一mesh节点210具有zigbee与wi-fi的协议转换功能,相当于网关;第一设备310、第二设备311、第三设备312为具有zigbee无线通信模块的设备。第二mesh节点220具有bluetooth与wi-fi的协议转换功能,相当于网关;第四设备320、第五设备321、第六设备322为具有bluetooth无线通信模块的设备。
根据这些实施例,可以将采用不同无线通信方式的设备构筑在同一mesh网络中,以利于集中控制。
图9是本发明的无线网络系统的具体实施例之一。该实施例具体涉及以空调为主的家用电器。参考图9所示,在住宅内部设置第一空调室内机910、第二空调室内机920、除湿机930、可移动的传感器940和路由器901。其中,第一空调室内机910和第二空调室内机920可分别处于住宅内部的不同房间内,第一空调室内机910和除湿机930可处于同一个房间内。在住宅外部设置对应于第一空调室内机910的第一空调室外机911、对应于第二空调室内机920的第二空调室外机921。
路由器901、第一空调室内机910、第二空调室内机920和除湿机930共同形成了该住宅的一个无线网络系统。其中,第一空调室内机910、第二空调室内机920和除湿机930都可以作为单独的节点。第一空调室内机910的wifi节点可以作为根节点或父节点,除湿机930的wifi节点作为子节点。第二空调室内机920由于与第一空调室内机910处于不同房间而出现mesh分裂,则第二空调室内机920可以根据本发明的mesh网络建立方法,经由路由器901与第一空调室内机910建立连接l1,使第二空调室内机920的wifi节点成为该mesh互通网络中的一个子节点。
当传感器940由于距离过远等原因发生mesh分裂时,传感器940可以根据本发明的mesh网络建立方法,经由路由器901与第一空调室内机910建立连接l2,使传感器940的wifi节点成为该mesh互通网络中的一个子节点。
参考图9所示,在该实施例中,无线网络系统还包括主控设备950,例如手机。该主控设备950可以控制mesh网络中的每一个节点及其所连接的家用电器设备。例如,当用户准备离家时,可以通过手机上的控制app一键关闭所有设备;或者一键使所有设备进入睡眠模式;或者分别设置各个设备的状态,例如控制卧室的空调以低风量运转,其余房间的空调关闭等。
根据本发明的mesh网络,可以实现不同节点下的家电设备之间的相互联动。例如,参考图9所示,第一空调室内机910和除湿机930处于同一个房间内,当第一空调室内机910的湿度传感器检测到房间的湿度过高时,除湿机930自动开启运行除湿,实现第一空调室内机910和除湿机930的联动。
再例如,当传感器940被移动到第二空调室内机920所在的房间内时,可以与第二空调室内机920建立连接,成为第二空调室内机920的wifi节点的子节点。当传感器940检测到房间内温度高于预设值(例如:28℃),并且第二空调室内机920处于运转状态时,可以通过该mesh网络的内部通信来控制第二空调室内机920加大风量及制冷能力,例如提升压缩机转速等。
根据图9所示的实施例,突破了遥控器与空调室内机之间一对一控制的限制,实现了不同设备之间的自动联动控制;可以利用如手机这样的智能终端实现对网络中的家用电器的自由控制。
图10是本发明的无线网络系统的具体实施例之二。参考图10所示,该住宅中包括一中央空调,该中央空调包括两个空调室内机,分别是第一室内机1011和第二室内机1021,对应于同一个空调室外机1040。集中控制设备1050用于对该中央空调进行集中控制。
第一室内机1011位于一个房间中,第一室内机1011的面板1010具有wifi模块,可以与路由器1001进行通信,面板1010成为该住宅中的mesh网络中的一个节点,相应的第一室内机1011为连接于该节点的一个设备。在该房间中还可以包括可移动的传感器1012,该传感器1012可以连接在第一室内机1011的面板1010与路由器1001之间,成为面板1010的wifi节点的父节点或整个节点集中的根节点,如图10所示。在图未示的例子中,传感器1012也可以连接到第一室内机1011的面板1010,成为面板1010的wifi节点的子节点。不同房间内的多个节点可以组成不同的mesh节点集。
第二室内机1021位于不同于第一室内机1011所在房间的另一个房间中,第二室内机1021的面板1020具有wifi模块,可以与路由器1001进行通信,面板1020成为该住宅中的mesh网络中的一个节点,相应的第二室内机1021为连接于该节点的一个设备。在该房间中还可以包括可移动的传感器1022和除湿器1023。如图10所示,该传感器1022可以连接在第二室内机1021的面板1020与路由器1001之间,成为面板1020的父节点。在图未示的例子中,该传感器1022和除湿器1023可以与第二室内机1021的面板1020建立连接,成为面板1020的wifi节点的子节点。
不同房间之间的第一室内机1011的面板1010和第二室内机1021的面板1020之间可以建立连接,从而实现不同房间内的不同设备之间的联动控制。
当住宅内的另外一个房间中增加一台空调内机,例如第三室内机1030时,设该第三室内机1030自带wifi模块,则可以根据本发明的mesh网络建立方法,通过匹配加入已有的mesh网络中,实现与其他节点及设备之间的联动控制。
根据图10所示的实施例,可以利用多个传感器放置在不同的房间内,各个传感器都作为一个mesh网络中的节点,实现所有传感器数据的整合,使用户可以随时获取各个房间的温度、湿度等信息,并可以利用例如手机app等终端设备,实现住宅的温度、湿度分布可视化。
在图10所示的实施例中还包括集中控制设备1050,相当于手机功能,可以与路由器1001有线连接,通过路由器1001对住宅内的所有设备进行集中节能控制,满足省电需求。
图11是本发明的无线网络系统的具体实施例之三。参考图11所示,该实施例在图10所示的实施例的基础上增加了住宅内mesh网络与室外设备之间的通信。例如通过因特网与住宅之外的服务器1170、移动终端1160之间建立起连接,可以实现对住宅内家用电器设备的远程控制或故障报警等功能。
本发明的无线网络系统及其建立方法与传统的wifi网络相比具有以下有益效果:
1、更安全的集中控制。
采用传统wifi网络时,由于每个设备单独占用一个ip地址,因此理论上智能手机只能同时和一台空调机进行通信,若想要控制下一台,需要断开连接再重新连接的操作,会消耗大量时间。虽然在理论上可以采用广播技术进行集中控制,但是广播极其不安全,可以非常轻松的被抓包,并进行恶意操作。
采用本发明的无线网络系统,所有设备共享一个ip地址,可以安全的建立连接并发送控制指令,可以不需要额外网关即可实现集中控制操作。
2、局域网内联动控制。
目前关于智能家居之间的联动所采用的方法是借助云端实现联动,通信效率较低,并且在网络不连接云端的情况下无法再进行联动。
采用本发明的无线网络系统,设备之间可以组成局域网,不需要通过路由器连接至云端,可以不连接云端而实现联动控制。
3、具有延展性。
采用传统wifi网络时,所有设备需要直接连接路由器,因此所有设备不能超出路由器信号范围。并且,连接到路由器的设备数量有一定的限制
采用本发明的无线网络系统,只需要一台设备连接路由器,因此仅需要连接路由器的设备在路由器信号范围内即可,其他设备只要能连接到其他节点上,即可正常使用,对于连接到mesh网络的设备数量没有限制。对于较大的住房环境或者商用环境,路由器无法完全覆盖所有设备的环境时,本发明的无线网络系统可以保证所有设备均可以正常的连网使用。
除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,各权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。
本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个申请实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换,因此,只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
1.一种无线网络系统,包括:
路由器;
第一mesh节点,配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述第一mesh节点的第一mesh标识;
第二mesh节点,配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述第二mesh节点的第二mesh标识;
其中所述第一mesh节点先于所述第二mesh节点连接所述路由器,且当所述第一mesh节点收到所述第二mesh标识时,判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第二mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第二mesh节点建立连接,所述第二mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh网络。
2.如权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述第一mesh节点还配置为作为所述第二mesh节点与一主控设备之间的中继节点。
3.如权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述第一mesh节点判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配的方式包括:判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否相同。
4.如权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,还包括第三mesh节点,配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播所述第三mesh节点的第三mesh标识;
其中所述第一mesh节点先于所述第三mesh节点连接所述路由器,且当所述第一mesh节点收到所述第三mesh标识时,判断所述第三mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,所述第三mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh互通网络。
5.如权利要求4所述的无线网络系统,其特征在于,所述第二mesh节点先于所述第三mesh节点连接所述路由器,且当所述第二mesh节点收到所述第三mesh标识时,不处理所述第三mesh标识。
6.如权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,还包括第三mesh节点,配置为直接发送第三mesh标识,当所述第一mesh节点或所述第二mesh节点收到所述第三mesh标识时,判断所述第三mesh标识与自身mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述自身mesh标识匹配时,所述第一mesh节点或所述第二mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,形成一mesh网络。
7.如权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述第一mesh节点和所述第二mesh节点适于连接和/或结合到家用电器。
8.如权利要求7所述的无线网络系统,其特征在于,所述第一mesh节点和所述第二mesh节点分布在物理上隔离的不同空间中;和/或
所述第一mesh节点与所述第二mesh节点在所述建立连接的操作前发生了mesh分裂。
9.一种无线网络系统,包括:
路由器;
多个节点,包含第一mesh节点集和第二mesh节点集,其中所述第一mesh节点集组成一个或多个树型网络,所述第二mesh节点集包括一个或多个未联网节点,所述未联网节点配置为连接所述路由器,且通过所述路由器广播自身mesh标识;
其中当所述第一mesh节点集中的根节点或父节点收到另一mesh标识时,判断所述另一mesh标识与所述自身mesh标识是否匹配,当所述另一mesh标识与所述自身mesh标识匹配时,所述根节点或父节点与所述另一mesh标识对应的另一节点建立连接,所述根节点或父节点与所述另一节点形成一mesh网络。
10.如权利要求9所述的无线网络系统,其特征在于,所述根节点或父节点还配置为作为所述另一节点与一主控设备之间的中继节点。
11.如权利要求9所述的无线网络系统,其特征在于,所述根节点或父节点判断所述另一mesh标识与所述自身mesh标识是否匹配的方式包括:判断所述另一mesh标识与所述自身mesh标识是否相同。
12.一种建立mesh网络的方法,包括以下步骤:
在第一mesh节点与路由器之间建立连接,且通过所述路由器广播所述第一mesh节点的第一mesh标识;
在第一mesh节点与所述路由器之间建立连接后,在第二mesh节点与所述路由器之间建立连接,且通过所述路由器广播所述第二mesh节点的第二mesh标识;
在所述第一mesh节点接收所述第二mesh标识,且判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第二mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第二mesh节点建立连接,所述第二mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh网络。
13.如权利要求12所述的建立mesh网络的方法,其特征在于,在所述第一mesh节点中继所述第二mesh节点与一主控设备之间的通信。
14.如权利要求12所述的建立mesh网络的方法,其特征在于,判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配的步骤包括:判断所述第二mesh标识与所述第一mesh标识是否相同。
15.如权利要求12所述的建立mesh网络的方法,其特征在于,在所述第二mesh节点与所述路由器之间建立连接后还包括:
在第三mesh节点与所述路由器之间建立连接,且通过所述路由器广播所述第三mesh节点的第三mesh标识;
在所述第一mesh节点接收所述第三mesh标识,且判断所述第三mesh标识与所述第一mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述第一mesh标识匹配时,所述第一mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,所述第三mesh节点与所述第一mesh节点形成一mesh互通网络。
16.如权利要求15所述的建立mesh网络的方法,其特征在于,还包括:
在所述第二mesh节点接收所述第三mesh标识,且不处理所述第三mesh标识。
17.如权利要求12所述的建立mesh网络的方法,其特征在于,在所述第二mesh节点与所述路由器之间建立连接后还包括:
从第三mesh节点直接发送第三mesh标识;
在所述第一mesh节点或第二mesh节点接收所述第三mesh标识,且判断所述第三mesh标识与自身mesh标识是否匹配,当所述第三mesh标识与所述自身mesh标识匹配时,所述第一mesh节点或第二mesh节点与所述第三mesh节点建立连接,形成一mesh网络。
技术总结