[发明专利]一种家庭无线控制网络即插即用方法

权利要求书

1.一种家庭无线控制网络用的即插即用方法，其特征在于：

采用单片机控制电路晶振的器件频率误差作为区分所述家庭无线控制网络内各个网络节点身份的信息源，并利用单片机控制电路本身来进行定时，所述方法依次按如下步骤实现：

步骤(1)初始化

设定服务器端和客户端，其中：

服务器端，是一个家庭网关，内设有一个家电设备无线通讯装置，该装置里由互相连接的所述单片机控制电路和无线射频模块组件构成，该装置设有：发送通道Tx、接收通道Rx和监听通道Lx；

客户端，是各个被控的家电设备所组成的各网络节点，每个网络节点内设有一个所述的家电设备无线通讯装置，其中，各个单片机控制电路中的CPU的晶振的器件频率误差是各不相同的；

步骤(2)设置所述各家电设备无线通讯装置里的网络地址，其步骤如下：

步骤(2.1)服务器端开机后，启用发送通道Tx和接收通道Rx，关闭监听通道Lx，并把接收通道和发送通道的地址均设为“Center_Addr.+0x00”，监听通道的地址设置为“0xFFFFFFFF00”；

步骤(2.2)客户端开机后，启用发送通道Tx和接收通道Rx，关闭监听通道Lx，并把发送通道和接收通道的地址均设置为“0xFFFFFFFFFF”，在通过服务器端的地址注册操作后，同一个所述家电无线控制网络内的各客户端，其发送通道和接收通道的地址均采用“Center_Addr.+Sub_Addr.”形式，其中，“Sub_Addr.”为标识客户端本身的子地址；

步骤(3)服务器端按如下步骤建立地址配置表：

服务器端按各客户端的地址发送查询命令，看各客户端是否发回Ack回复信号判断该地址所对应的客户端是否在线；若在线，则把该地址和对应客户端信息记录到地址配置表中，送入地址池内；

步骤(4)各客户端上电后，均首先运行事先由程序设定的K个指令，然后再向服务器端发送初始化申请；

步骤(5)所述家庭网关在步骤(4)中所述初始化申请后，在设定的时间τ内向各所述网络节点返回一个链路层的确认信号Ack，该时间τ的数量设为100μs；

步骤(6)所述各网络节点接收到步骤(5)中所述的确认Ack信号后，进入等待接收初始化数据的状态；

步骤(7)若所述家庭网关的地址池中分配的地址少于网络节点的个数，则确认网络节点地址存在冲突，该家庭网关收回所有已分配的地址，令K＝K×2，返回步骤(4)，进行第二轮申请；

步骤(8)所述单片机控制电路中的不同晶振频率误差，使得无线家庭控制网络中的各个网络节点均运行K条指令所耗费的时间不出，因为不同节点发送初试化申请的时间也不同。

2.一种家庭无线控制网络用的即插即用方法，其特征在于：

采用单片机控制电路晶振的器件频率误差作为区分所述家庭无线控制网络内各个网络节点身份的信息源，并利用所述家庭无线网络的网关来进行定时，所述方法依次依据以下步骤完成：

步骤(1)初始化

设定服务器端和客户端，其中：

服务器端，是一个家庭网关，内设有一个家电设备无线通讯装置，该装置里由互相连接的所述单片机控制电路和无线射频模块组件构成，该装置设有：发送通道Tx、接收通道Rx和监听通道Lx；

客户端，是各个被控的家电设备所组成的各网络节点，每个网络节点内设有一个所述的家电设备无线通讯装置，其中，各个单片机控制电路中的CPU的晶振的器件频率误差是各不相同的；

步骤(2)设置所述各家电设备无线通讯装置里的网络地址，其步骤如下：

步骤(2.1)服务器端开机后，启用发送通道Tx和接收通道Rx，关闭监听通道Lx，并把接收通道和发送通道的地址均设为“Center_Addr.+0x00”，监听通道的地址设置为“0xFFFFFFFF00”；

步骤(2.2)客户端开机后，启用发送通道Tx和接收通道Rx，关闭监听通道Lx，并把发送通道和接收通道的地址均设置为“0xFFFFFFFFFF”，在通过服务器端的地址注册操作后，同一个所述家电无线控制网络内的各客户端，其发送通道和接收通道的地址均采用“Center_Addr.+Sub_Addr.”形式，其中，“Sub_Addr.”为标识客户端本身的子地址；

步骤(3)服务器端按如下步骤建立地址配置表：

服务器端按各客户端的地址发送查询命令，看各客户端是否发回Ack回复信号判断该地址所对应的客户端是否在线；若在线，则把该地址和对应客户端信息记录到地址配置表中，送入地址池内；

步骤(4)所述家庭网关上电后，初始化地址池，然后等待各网络节点的初始化申请；

步骤(5)所有等待加入的所述网络的节点将读取自身EEPROM的固定位置的内容，以确定自身的状态，即是否曾经完成过设置，是否具有分配过的地址；然后根据自身状态发送不同的初始化申请：如果曾经完成过设置，则EEPROM中必包含能进行身份认证的信息和曾经分配过的地址，将之作为此节点的身份标识信息，转步骤(10)；若此网络节点没有进行过设置，则通过地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道，先向网关发送一个无身份标识的初始化申请，并转入对地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道的接收状态；

步骤(6)网关接收到某个网络节点发来的无身份标识的初始化申请之后，将转入发送状态，通过地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道，发送一个包含1BYTE，值域在“0x01”到“0xFE”之间的跳频的目标频道J的计时开始命令给上述节点；

步骤(7)步骤(6)完成K秒，由程序设定的常数值后，网关将通过地址设置为“0xFFFFFFFF00+J”的跳频频道向步骤(6)中所述的网络节点发送计时停止命令；并转入对地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道的接收和监听状态；

步骤(8)网络节点在完成步骤(5)之后，将转入对地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道的监听和接收状态；在接收到网关发来的包含跳频的目标频道J的开始计时命令后，初始化变量COUNTER的值为零，启动指令循环“COUNTER++”，同时转入对地址设置为“0xFFFFFFFF00+J”的公共频道的监听和接收状态，直到接收到网关发来的计时停止命令；

步骤(9)所述网络节点在完成步骤(8)后，对于不同的网络节点，由于晶振频率误差的存在，在相同的时间间隔下，变量COUNTER的计数结果各不相同，此值即可作为身份标识的信息；

步骤(10)所述各网络节点将能作为自身身份的标识的信息，作为初始化申请的内容之一，利用地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道，向所述家庭网关进行发送此初始化申请，然后转入对地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道的接收状态；

步骤(11)所述家庭网关在接收到包含身份标识的初始化信息化，即启动地址分配机制；完成分配之后将所分配的地址作为地址分配命令的一部分，通过地址设置为“0xFFFFFFFF00”的公共频道进行发送；若所述家庭网关地址池中已分配的地址数少于网络节点的个数，则确认各网络节点的地址有冲突，所述家庭网关便回收所有已分配地址，令K＝K×2，返回步骤(4)，进行第二轮申请。