[发明专利]无线物联家居系统分级网络架构及其组网通信方法

权利要求书

1.一种无线物联家居系统分级网络架构，其特征是无线物联家居系统分级网络架构包括：主控设备、中间wifi节点及信息家电设备，

所述主控设备，用于向其管理的信息家电设备转发用户的操控指令，并向用户终端设备反馈信息家电设备的操控结果及当前状态；

所述中间wifi节点，用于将接收到的操控指令封装为预定协议格式的数据帧，并发送至目的地址对应的信息家电设备；并且，中间wifi节点用于将接收到的数据帧进行拆封装，将其中携带的有效信息转发至主控设备；中间wifi节点具有数据接收端口和采用不同协议的数据转发端口；

所述信息家电设备，用于根据接收到的操控指令执行相应的操作，并反馈操控结果及当前状态；

信息家电设备包含有无线收发模块，该无线收发模块为符合802.11标准的模块、433M模块、Zigbee协议模块及蓝牙模块；

主控设备根据待部署场景的实际物理空间规模，选择引入中间wifi节点的层数，实现分级的网络管理，实现操控指令的远距离传输及全覆盖。

2.一种如权利要求1所述的无线物联家居系统分级网络架构的组网通信方法，其特征是

所述信息家电设备处于“组网”状态时，当主控设备接收到用户终端设备发送的“组网请求”后，主控设备通过中间wifi节点向信息家电设备转发“组网查询”信号；

所述信息家电设备收到“组网查询”信号后，信息家电设备通过某一中间wifi节点向主控设备发送“入网请求”信号，该“入网请求”信号中携带有该信息家电设备的产品电子代码信息；

所述主控设备收到“入网请求”信号后，主控设备读取信息家电设备的产品电子代码信息，完成信息家电设备的身份认证及登记，并为其分配唯一的网内地址码；

由主控设备建立并维护“路由信息表”，该“路由信息表”包含信息家电设备的产品电子代码信息、所选择的中间wifi节点标示码、分配的网内地址码及物理层通信制式信息；

当用户需要对信息家电设备进行操控时，用户通过用户终端设备向主控设备发送操控指令；

当主控设备收到操控指令后，主控设备以作为目标的信息家电设备的标识为对象，在主控设备内的“路由信息表”中进行配对查找，然后以分配的“网内地址码”为目的地址封装该控制指令；主控设备将封装后的控制指令首先转发到管理该信息家电设备的“中间wifi节点”；

“中间wifi节点”接收到控制指令后，再根据登记的物理层通信制式信息，将操控指令再次封装为预定协议格式的数据帧，并自适应选择合适的转发端口向作为目标的信息家电设备转发；

信息家电设备接收到操控指令后，完成相应的操控指令，并向主控设备回复“操控成功”。

3.根据权利要求2所述的无线物联家居系统分级网络架构的组网通信方法，其特征是所述信息家电设备可能会先后接收到来自不同中间wifi节点的“组网查询”信号，

当信息家电设备最先接收到的中间wifi节点转发来的“组网查询”信号的强度高于某一事先设定的阈值时，则认为选择此中间wifi节点能够保证良好的通信质量，并将此中间wifi节点作为其管理节点；

此后，当该信息家电设备再接收到来自其它中间wifi节点转发来的“组网查询”信号时，则忽略该信号。

4.根据权利要求2所述的无线物联家居系统分级网络架构的组网通信方法，其特征是所述信息家电设备的网内地址码由主控设备标识码中的流水号、信息家电设备类型及为其分配的序号组成，保证网内地址码的唯一性；

所述物理层通信制式信息包括信息家电设备的无线收发模块采用的底层通信协议，以及分配的工作信道；

当所述主控设备接收到所述用户终端设备发送的操控指令后，根据作为目标的信息家电设备的标识，查找“路由信息表”，以登记的网内地址码为目的地址对操控指令进行封装；所述主控设备将封装后的操控指令首先发送到信息家电设备对应的中间wifi节点；所述对应的中间wifi节点再根据登记的物理层通信制式信息，将操控指令进行再次封装为预定协议格式的数据帧，并自适应选择合适的转发端口向作为目标的信息家电设备转发。

5.根据权利要求2所述的无线物联家居系统分级网络架构的组网通信方法，其特征是操作时，包括以下步骤：

步骤一，根据待部署场景的实际物理空间规模，选择引入中间wifi节点的层数，实现分级的网络管理；

步骤二，信息家电设备提供按键，用户按下该按键，信息家电设备进入“组网”状态，

步骤三，用户通过用户终端设备向主控设备发送“组网请求”信号，

步骤四，主控设备收到“组网请求”后，主控设备向用户终端设备回复“组网应答”消息，主控设备进入“组网”模式；

或者，主控设备提供一个按键，用户按下该按键，主控设备进入“组网”模式，如此操作，直接省略步骤二和步骤三；

步骤五，主控设备向所述中间wifi节点广播“组网查询”信号；

步骤六，中间wifi节点具有采用不同协议的数据转发端口；当中间wifi节点的数据接收端口接收到“组网查询”信号后，中间wifi节点对“组网查询”信号进行封装，并从中间wifi节点所配置的数据转发端口向信息家电设备转发；

步骤七，已处于“组网”状态的信息家电设备收到“组网查询”信号后，向主控设备发送一个“入网请求”信号，

步骤八，主控设备通过任一中间wifi节点收到“入网请求”信号时，主控设备从“入网请求”信号中读取信息家电设备的产品电子代码信息，知道该信息家电设备的功能，完成信息家电设备的认证及注册；并且，主控设备需要为该信息家电设备分配唯一的“网内地址码”；

步骤九，主控设备向各信息家电设备回复一个“入网应答”信号，携带给所述信息家电设备新分配的“网内地址码”等信息，并维护一张“路由信息表”；

步骤十，信息家电设备收到“入网应答”信号后，将“网内地址码”写入信息家电设备的Flash；信息家电设备跳转到由主控设备分配的物理层通信制式信息中的工作信道，并且回复主控设备“设置成功”，自此信息家电设备的组网成功，退出“组网”模式；

此后，主控设备和信息家电设备之间的通信将采用分配的“网内地址码”作为地址信息。