[发明专利]一种智能家电无线通信网络及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种智能家电无线通信网络及其通信方法。

背景技术

随着智能家电种类多样化，功能的复杂化，控制数据批量化，更加考验着采用无线数据传输的控制器与家电设备的通信稳定性、可靠性、灵活性和安全性。作为智能家庭，家电设备需要分区域，区域之间需要有区域权限，不同网络间的相互冲突很容易影响通信的质量。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种智能家电无线通信网络及其通信方法，以增强智能家电的无线电抗干扰能力，实现家电分区域和区域权限管理，增加无线通信的稳定可靠性，安全性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种智能家电无线通信网络及其通信方法，所述智能家电包括总管理单元、子管理单元和设备单元；

总管理单元创建一个网络，并选取无线信道和产生网络识别符；启动总管理单元后从无线通道中选取一个无线通道，并产生一个网络识别符，总管理单元，在无线通信中处于首要地位，管理着子管理单元，给子管理单元分配群组地址；

子管理单元加入网络，子管理单元通过申请认证确定一个无线信道并跳转，在该无线信道上查询网络，当该信道无网络时，则跳转到下一个无线信道进行申请认证确定无线信道，并进行网络查询，直至在无线信道上查询到网络为止；子管理单元通过申请认证与总管理单元通信，总管理单元在节点列表中添加子管理单元信息，子管理单元，解析总管理单元的命令，管理操控该子管理单元的群组里的设备单元；

设备单元加入网络，子管理单元通过申请认证确定一个无线信道并跳转，在该无线信道上查询网络，当该信道无网络时，则跳转到下一个无线信道进行申请认证确定无线信道，并进行网络查询，直至在无线信道上查询到网络为止；设备单元通过申请认证与总管理单元通信，总管理单元通知对应的子管理单元刷新设备列表；所述设备单元，在无线通信中属于终端设备，由子管理单元管理。

上述子管理单元、设备单元均是一个或多个；总管理单元管理所有的子管理单元；子管理单元管理所有的设备单元；总管理单元可以与所有的子管理单元相互通信；子管理单元可以与其管理的设备单元相互通信。

更进一步的，所述总管理单元拥有一个字节长的网络地址识别符，该识别符关联整个网络；子管理单元设定或由总管理单元分配一个字节长的群组地址识别符，该识别符关联该子管理单元下的所有设备单元；设备单元设定或由子管理单元分配一个字节长的设备地址识别符。本智能家电在进行无线数据通信时，具有明显的群组权限管理功能本，明显的分级管理功能；总管理单元具有关于子管理单元的路由表；子管理单元具有关于设备单元的路由表。

更进一步的，所述网络地址识别符= (无线信道号 << 4) | 安全验证码，其中安全验证码是一个随机码，范围是从0x00到0x0E，无线信道号的范围是从0x00到0x0f的16个无线信道，是由无线物理层决定。

更进一步的，所述总管理单元创建一个网络场景，包括无线信道和网络识别符；其中信道设置分为手动设置和自动搜索两种方式；启动总管理单元时，总管理单元轮询向各个无线物理通道发送一个申请信息帧，如果已经有网络占据了此通道，则网络的总管理单元会回应一个信息帧告之信道已经被占用；然而继续往下一通道申请，如果所有信道都被占用，则休眠一分钟继续轮询申请，直到申请到为止；然后产生一个网络识别符。

更进一步的，所述子管理单元加入网络，子管理单元加入网络属于一个申请和认证过程；当手动设置子管理单元的无线信道号，则子管理单元直接跳转到该无线信道，申请、认证，当自动设置子管理单元的无线信道号，则从信道0x00到信道0x0f逐个信道申请、认证；

子管理单元跳转信道后，首先发送一个查询是否有网络存在的指令帧，当没有网络存在，自动模式下则跳转下一通道，在手动模式则隔20秒查询一次，直到查询到网络为止；如果查询到网络，子管理单元先发送一个认证申请帧，总管理单元收到此帧数据，回应一个随机验证码帧，子管理单元收到验证码之后，密码加验证码进行特定的运算，输出一串加密后的密码数据，加上申请群组识别符申请信息发给总管理单元，总管理单元解密后比较密码是否通过，通过则发送包括网络识别符和群组识别符的网络信息帧，允许入网，当不通过或群组识别符已经被占用，则发送验证识别帧；当认证通过，总管理单元会在节点列表中添加子管理单元信息；上述申请群组识别符申请信息中0x00则代表自动获取，0x02到0xf0则代表手动设置。