一種家電局域網(wǎng)的傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明解決現(xiàn)在多臺家電子設備同時工作的時候不能及時反應的問題，提供一種家電局域網(wǎng)的傳輸方法，可解決在當前選用433模塊的情況下多臺家電同時工作的時候不能及時反應的問題。家電局域網(wǎng)的傳輸方法：1）網(wǎng)關單元發(fā)出組網(wǎng)指令，各臺需要入網(wǎng)的家電子設備依次入網(wǎng)；2）網(wǎng)關單元按入網(wǎng)的先后順序給入網(wǎng)的家電子設備分配相應的網(wǎng)絡ID；3）網(wǎng)關單元根據(jù)指令判斷采用怎樣的傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，如果是廣播類指令，則采用劃分時間段的方法讓不同的網(wǎng)內家電在相應的時間段進行數(shù)據(jù)傳輸；如果是單個家電子設備指令則采用先監(jiān)聽信道，再傳輸?shù)姆椒ㄟM行數(shù)據(jù)傳輸；4）網(wǎng)關單元如果在某一個信道受到較強的無線干擾則采用轉換信道的辦法避免干擾。
【專利說明】一種家電局域網(wǎng)的傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種局域網(wǎng)的傳輸方法。特別涉及一種家電局域網(wǎng)的傳輸方法。
【背景技術】
[0002]當前，隨著智能家居研發(fā)的興起，白色家電以及照明的互聯(lián)互通已經(jīng)提到日程上來了。但是家電局域網(wǎng)內部相互之間如何才能比較好的進行無線傳輸卻一直困擾著相關技術人員。因為家電的互聯(lián)互通跟手機以及黑電產(chǎn)品的互聯(lián)互通又不太一樣，主要區(qū)別是在它的底層傳輸上面，家電互聯(lián)互通底層傳輸?shù)奶攸c是要求成本低、安裝方便、數(shù)據(jù)量小、設備數(shù)量多、反應及時、室內傳輸距離適中。所以我們不能把目前黑電產(chǎn)品的底層傳輸方法生搬硬套過來。根據(jù)家電家電互聯(lián)互通底層傳輸?shù)奶攸c一般選用433M的無線模塊比較合適。目前采用的無線數(shù)據(jù)傳輸方法有帶碰撞避免的載波偵聽多址訪問方法或者采用劃分時間段掃描的方法。但這兩個辦法都不足以保證多臺家電同時工作的時候能及時反應。所以如何解決在當前選用433模塊的情況下多臺家電同時工作的時候能及時反應是當務之急。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的，是為了解決現(xiàn)在多臺家電同時工作的時候不能及時反應的問題。提供一種家電局域網(wǎng)的傳輸方法，它可以解決在當前選用433模塊的情況下多臺家電同時工作的時候不能及時反應的問題。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術方案達到:
1、一種家電局域網(wǎng)傳輸方法，其中家電局域網(wǎng)包括網(wǎng)關單元和由若干個家電子設備組成的子設備節(jié)點單元，網(wǎng)關單元與子設備節(jié)點單元之間通過無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)關單元是家電局域網(wǎng)內的主設備，各設備還包括一個無線模塊，包括以下步驟:
511:網(wǎng)關單元發(fā)出組網(wǎng)指令，各臺需要入網(wǎng)的家電子設備依次入網(wǎng)；
512:網(wǎng)關單元按入網(wǎng)的先后順序給入網(wǎng)的家電子設備分配相應的網(wǎng)絡ID ；
513:根據(jù)指令判斷采用怎樣的傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，如果是廣播類的指令，則采用劃分時間段的方法讓不同的網(wǎng)內家電子設備在相應的時間段進行數(shù)據(jù)傳輸；如果是單個的家電子設備指令則采用先監(jiān)聽信道，然后再進行數(shù)據(jù)傳輸；
S14:如果在某一個信道受到較強的無線干擾則采用轉換信道的辦法避免干擾。
[0005]所述網(wǎng)關單元按以下方式發(fā)布組網(wǎng)指令:
S21:家電子設備上電后按開關機鍵若干秒，發(fā)送組網(wǎng)指令到家電子設備的無線模塊，網(wǎng)關單元按組鍵，進入組網(wǎng)狀態(tài)；
S22:網(wǎng)關單元發(fā)射無線組網(wǎng)幀，家電子設備的無線模塊收到數(shù)據(jù)后，發(fā)送物理地址幀，包含家電子設備分類、物理地址及通信版本號信息；
523:網(wǎng)關單元收到物理地址幀后，查看顯示家電子設備物理地址，手工確認后，發(fā)送網(wǎng)絡地址幀；
524:家電子設備的無線模塊收到網(wǎng)絡地址幀后，發(fā)送申報指令到家電子設備；525:家電子設備收到申報指令后，發(fā)送申報信息到模塊，模塊發(fā)送申報幀無線信號；
526:網(wǎng)關單元收到申報幀后，回復確認幀，如收不到，則退出接收申報信息，繼續(xù)發(fā)送組網(wǎng)幀；家電子設備如收不到確認幀，則發(fā)送取消幀，令無線模塊重新組網(wǎng)；
527:網(wǎng)關單元收到最后一個申報幀后，發(fā)送登記信息幀；
528:家電子設備收到登記信息幀后，回復確認幀，同時發(fā)送入網(wǎng)指令到家電子設備，通知放網(wǎng)；
529:網(wǎng)關單兀收到確認幀后，確認豕電子設備已入網(wǎng)。
[0006]所述家電子設備按以下步驟入網(wǎng):
531:家電子設備上電后，無線模塊在公共頻道接收數(shù)據(jù)；
532:網(wǎng)關單元每隔若干秒發(fā)送一次無線入網(wǎng)幀，家電子設備的無線模塊收到后，發(fā)送入網(wǎng)幀，包含網(wǎng)關單元物理地址及分配地址；
533:網(wǎng)關單元收到家電子設備的無線模塊的入網(wǎng)幀，核對物理地址及網(wǎng)絡地址匹配后，發(fā)送登記信息幀；
534:家電子設備收到登記信息幀后，回復確認幀，同時發(fā)送入網(wǎng)指令到家電子設備，通知已入網(wǎng)；
535:網(wǎng)關單元收到確認幀后，確認家電子設備已入網(wǎng)。
[0007]所述家電子設備入網(wǎng)成功后，網(wǎng)關單元按以下方式與局域網(wǎng)內各家電子設備傳輸數(shù)據(jù):
S41:網(wǎng)關單元在進行數(shù)據(jù)傳輸之前先判斷是否廣播幀，如果是廣播幀則根據(jù)入網(wǎng)家電子設備的數(shù)量劃分時間段，第一個時間段留個網(wǎng)關單元使用，其余的時間段則按照網(wǎng)關單元分配ID的先后順序分配給家電子設備使用，如果是單個家電子設備的數(shù)據(jù)幀，則在家電子設備傳輸數(shù)據(jù)幀之前，該家電子設備先對無線網(wǎng)絡進行監(jiān)聽，查看是否有其他家電子設備正在傳輸數(shù)據(jù)。若傳輸正在進行，該家電子設備將等待一段隨機的時間，然后再監(jiān)聽，下面這個等式確定該等待隨機的時間Backoff的長度:
Backoff = 2RetryCount X Random (I~MaxRetryCount)
式中RetryCount表式當前重傳的次數(shù),MaxRetryCount規(guī)定最多重傳的次數(shù)，Random為隨機數(shù)產(chǎn)生函數(shù)，每次產(chǎn)生一個I到MaxRetryCount的整數(shù)；
S42:若沒有其他家電子設備在使用傳輸介質，該家電子設備就開始傳輸一個完整的幀；由于一個家電子設備在傳輸數(shù)據(jù)的同時，另一個家電子設備也可能開始傳輸數(shù)據(jù)，為了避免此類沖突造成的數(shù)據(jù)丟失，接收家電子設備檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發(fā)送設備傳輸一個確認信息，以指示沒有沖突發(fā)生；否則，發(fā)送設備將重復上述過程直到數(shù)據(jù)發(fā)送成功，或者重傳規(guī)定的次數(shù)；
S43:當子設備節(jié)點單元的任何家電子設備監(jiān)聽到非本子設備節(jié)點單元內家電子設備在基本信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)后，需要將該子設備節(jié)點單元的忙閑表通過信息幀報告網(wǎng)關單元，網(wǎng)關單元收到多于10次的信道沖突信息幀后，則根據(jù)網(wǎng)關單元自己監(jiān)測的信道忙閑表和家電子設備匯報的忙閑表找到新的空閑信道，網(wǎng)關單元在基本信道上向最近匯報沖突的家電子設備發(fā)送測試信道的命令，家電子設備需要在主設備指定的信道上發(fā)送若干幀測試數(shù)據(jù)，以測試該信道是否可用，然后退回基本信道，等待網(wǎng)關單元命令。
[0008]S44:如網(wǎng)關單元決定轉換基本信道，需要根據(jù)其注冊表的紀錄向子設備節(jié)點單元中所有已注冊家電子設備依次發(fā)送轉換到新信道的命令，對轉換信道命令做出反應的家電子設備和未作反應的家電子設備都將被主設備紀錄，網(wǎng)關單元每隔2小時對尚未響應轉換信道命令的家電子設備在原基本信道上重復發(fā)送轉換信道命令，在對未響應轉換信道命令的家電子設備進行操作前，網(wǎng)關單元應首先向其發(fā)送轉換信道命令，如家電子設備不響應轉換信道命令則放棄此次操作，在24小時內未能對轉換信道命令做出反應的家電子設備將視為被注銷，需要重新注冊。
[0009]本發(fā)明的有益效果有:
由于使用了根據(jù)實際情況靈活采用劃分時間段掃描或者帶檢測防碰撞的方法，比較好的解決了多臺跟單臺家電傳輸方法不同的問題，從而達到了家電傳輸?shù)牡统杀疽约胺磻皶r的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明具體實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的做進一步的說明。
[0012]如圖1所示，本實施例包括網(wǎng)關單元I以及由若干個家電設備組成的子設備節(jié)點單元2 ;所述網(wǎng)關單元I與子設備節(jié)點單元2之間通過無線網(wǎng)絡連接以進行數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)關單元是家電局域網(wǎng)的主設備，各設備還包括一個無線模塊。
[0013]網(wǎng)關單元和家電子設備進行正常通信之前要先進行組網(wǎng)，組網(wǎng)之后才能進行正常通信。網(wǎng)關的組網(wǎng)步驟如下:
A、家電子設備上電后按開關機鍵X秒，發(fā)送組網(wǎng)指令到家電無線模塊，網(wǎng)關單元按組鍵，進入組網(wǎng)狀態(tài)；
B、網(wǎng)關單元發(fā)射無線組網(wǎng)幀，家電子設備的無線模塊收到數(shù)據(jù)后，發(fā)送物理地址幀，包含家電子設備的分類、物理地址及通信版本號信息；
C、網(wǎng)關單元收到物理地址幀后，查看顯示家電子設備的物理地址，手工確認后，發(fā)送網(wǎng)絡地址幀；
D、家電子設備的無線模塊收到網(wǎng)絡地址幀后，發(fā)送申報指令到家電子設備；
E、家電子設備收到申報指令后，發(fā)送申報信息到模塊，模塊發(fā)送申報幀無線信號；
F、網(wǎng)關單元收到申報幀后，回復確認幀，如收不到，則退出接收申報信息，繼續(xù)發(fā)送組網(wǎng)幀；家電子設備如收不到確認幀，則發(fā)送取消幀，令無線模塊重新組網(wǎng)；
G、網(wǎng)關單元收到最后一個申報幀后，發(fā)送登記信息幀；
H、家電子設備收到登記信息幀后，回復確認幀，同時發(fā)送入網(wǎng)指令到家電子設備，通知放網(wǎng)；
1、網(wǎng)關單元收到確認幀后，確認家電子設備已入網(wǎng)。
[0014]家電子設備的入網(wǎng)步驟如下:
A、家電子設備上電后，其無線模塊在公共頻道接收數(shù)據(jù)；
B、網(wǎng)關單元每Y秒發(fā)送一次無線入網(wǎng)幀，家電子設備的無線模塊收到后，發(fā)送入網(wǎng)幀，包含網(wǎng)關單元物理地址及分配地址；C、網(wǎng)關單元收到家電子設備的無線模塊的入網(wǎng)幀，核對物理地址及網(wǎng)絡地址匹配后，發(fā)送登記信息幀；
D、家電子設備收到登記信息幀后，回復確認幀，同時發(fā)送入網(wǎng)指令到家電子設備，通知已入網(wǎng)；
E、網(wǎng)關單元收到確認幀后，確認家電子設備已入網(wǎng)。
[0015]組網(wǎng)完成之后，就可以進行正常的數(shù)據(jù)傳輸了。網(wǎng)關單元在進行數(shù)據(jù)傳輸之前先判斷是否廣播幀，如果是廣播幀則根據(jù)入網(wǎng)家電的數(shù)量劃分時間段，第一個時間段留給網(wǎng)關單元使用，其余的時間段則按照網(wǎng)關單元分配ID的先后順序分配給家電使用。如果是單個家電子設備的數(shù)據(jù)幀，則在家電子設備傳輸數(shù)據(jù)幀之前，家電子設備先對無線網(wǎng)絡進行監(jiān)聽，查看是否有其他設備正在傳輸數(shù)據(jù)。若傳輸正在進行，該家電子設備將等待一段隨機的時間，然后再監(jiān)聽，下面這個等式將確定Backoff的時間長度:
Backoff = 2RetryCount X Random (I~MaxRetryCount)
式中RetryCount表式當前重傳的次數(shù)，MaxRetryCount規(guī)定最多重傳的次數(shù)，Random為隨機數(shù)產(chǎn)生函數(shù),每次產(chǎn)生一個I到MaxRetryCount的整數(shù)。
[0016]若沒有其他設備在使用傳輸介質，該家電子設備就開始傳輸一個完整的幀；因為很有可能一個設備傳輸數(shù)據(jù)的同時，另一個設備也開始傳輸數(shù)據(jù)，為了避免此類沖突造成的數(shù)據(jù)丟失，接收設備 檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發(fā)送設備傳輸一個確認信息，以指示沒有沖突發(fā)生。否則，發(fā)送設備將重復上述過程直到數(shù)據(jù)發(fā)送成功，或者重傳規(guī)定的次數(shù)。
[0017]當子設備節(jié)點單元內任何子設備監(jiān)聽到非本子設備節(jié)點單元內設備在基本信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)后，需要將該子設備節(jié)點單元的忙閑表通過信息幀報告主設備。主設備即網(wǎng)關收到多于10次的信道沖突信息幀后，則根據(jù)主設備自己監(jiān)測的信道忙閑表和設備匯報的忙閑表找到新的空閑信道。主設備在基本信道上向最近匯報沖突的子設備發(fā)送測試信道的命令。子設備需要在主設備指定的信道上發(fā)送若干幀測試數(shù)據(jù)，以測試該信道是否可用，然后退回基本信道，等待主設備命令。
[0018]如主設備決定轉換基本信道，需要根據(jù)其設備注冊表的紀錄向控制子網(wǎng)中所有已注冊子設備依次發(fā)送轉換到新信道的命令。對轉換信道命令做出反應的子設備和未作反應的子設備都將被主設備紀錄。主設備每隔2小時對尚未響應轉換信道命令的子設備在原基本信道上重復發(fā)送轉換信道命令。在對未響應轉換信道命令的子設備進行操作前，網(wǎng)關單元應首先向其發(fā)送轉換信道命令。如子設備不響應轉換信道命令則放棄此次操作。在24小時內未能對轉換信道命令做出反應的子設備將視為被注銷，需要重新注冊。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種家電局域網(wǎng)傳輸方法，其中家電局域網(wǎng)包括網(wǎng)關單元和由若干個家電子設備組成的子設備節(jié)點單元，網(wǎng)關單元與子設備節(jié)點單元之間通過無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)關單元是家電局域網(wǎng)內的主設備，各設備還包括一個無線模塊，其特征在于，包括以下步驟: 511:網(wǎng)關單元發(fā)出組網(wǎng)指令，各臺需要入網(wǎng)的家電子設備通過其無線模塊依次入網(wǎng)； 512:網(wǎng)關單元按入網(wǎng)的先后順序給入網(wǎng)的家電子設備分配相應的網(wǎng)絡ID ； 513:根據(jù)指令判斷采用怎樣的傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，如果是廣播類的指令，則采用劃分時間段的方法讓不同的網(wǎng)內家電子設備在相應的時間段進行數(shù)據(jù)傳輸；如果是單個的家電子設備指令則采用先監(jiān)聽信道，然后再進行數(shù)據(jù)傳輸； S14:如果在某一個信道受到較強的無線干擾則采用轉換信道的辦法避免干擾。
2.根據(jù)權利要求1所述的家電局域網(wǎng)傳輸方法，其特征在于，所述網(wǎng)關單元按以下方式發(fā)布組網(wǎng)指令: S21:家電子設備上電后按開關機鍵若干秒，發(fā)送組網(wǎng)指令到家電子設備的無線模塊，網(wǎng)關單元按組鍵，進入組網(wǎng)狀態(tài)； S22:網(wǎng)關單元發(fā)射無線組網(wǎng)幀，家電子設備的無線模塊收到數(shù)據(jù)后，發(fā)送物理地址幀，包含家電子設備分類、物理地址及通信版本號信息； 523:網(wǎng)關單元收到物理地址幀后，查看顯示家電子設備物理地址，手工確認后，發(fā)送網(wǎng)絡地址幀； 524:家電子設備的無線模塊收到網(wǎng)絡地址幀后，發(fā)送申報指令到家電子設備； 525:家電子設備收到申報指令后，發(fā)送申報信息到模塊，模塊發(fā)送申報幀無線信號； 526:網(wǎng)關單元收到申報幀后，回復確認幀，如收不到，則退出接收申報信息，繼續(xù)發(fā)送組網(wǎng)幀；家電子設備如收不到確認幀，則發(fā)送取消幀，令無線模塊重新組網(wǎng)； 527:網(wǎng)關單元收到最后一個申報幀后，發(fā)送登記信息幀； 528:家電子設備收到登記信息幀后，回復確認幀，同時發(fā)送入網(wǎng)指令到家電子設備，通知放網(wǎng)； 529:網(wǎng)關單兀收到確認幀后，確認豕電子設備已入網(wǎng)。
3.根據(jù)權利要求2所述的家電局域網(wǎng)傳輸方法，其特征在于，所述家電子設備按以下步驟入網(wǎng): 531:家電子設備上電后，無線模塊在公共頻道接收數(shù)據(jù)； 532:網(wǎng)關單元每隔若干秒發(fā)送一次無線入網(wǎng)幀，家電子設備的無線模塊收到后，發(fā)送入網(wǎng)幀，包含網(wǎng)關單元物理地址及分配地址； 533:網(wǎng)關單元收到家電子設備的無線模塊的入網(wǎng)幀，核對物理地址及網(wǎng)絡地址匹配后，發(fā)送登記信息幀； 534:家電子設備收到登記信息幀后，回復確認幀，同時發(fā)送入網(wǎng)指令到家電子設備，通知已入網(wǎng)； 535:網(wǎng)關單元收到確認幀后，確認家電子設備已入網(wǎng)。
4.根據(jù)權利要求3所述的家電局域網(wǎng)傳輸方法，其特征在于，所述家電子設備入網(wǎng)成功后，網(wǎng)關單元按以下方式與局域網(wǎng)內各家電子設備傳輸數(shù)據(jù): S41:網(wǎng)關單元在進行數(shù)據(jù)傳輸之前先判斷是否廣播幀，如果是廣播幀則根據(jù)入網(wǎng)家電子設備的數(shù)量劃分時間段，第一個時間段留個網(wǎng)關單元使用，其余的時間段則按照網(wǎng)關單元分配ID的先后順序分配給家電子設備使用，如果是單個家電子設備的數(shù)據(jù)幀，則在家電子設備傳輸數(shù)據(jù)幀之前，該家電子設備先對無線網(wǎng)絡進行監(jiān)聽，查看是否有其他家電子設備正在傳輸數(shù)據(jù)，若傳輸正在進行，該家電子設備將等待一段隨機的時間，然后再監(jiān)聽，下面這個等式確定該等待隨機的時間Backoff的長度:
Backoff = 2RetryCount X Random (I~MaxRetryCount) 式中RetryCount表式當前重傳的次數(shù),MaxRetryCount規(guī)定最多重傳的次數(shù)，Random為隨機數(shù)產(chǎn)生函數(shù)，每次產(chǎn)生一個I到MaxRetryCount的整數(shù)； S42:若沒有其他家電子設備在使用傳輸介質，該家電子設備就開始傳輸一個完整的幀；由于一個家電子設備在傳輸數(shù)據(jù)的同時，另一個家電子設備也可能開始傳輸數(shù)據(jù)，為了避免此類沖突造成的數(shù)據(jù)丟失，接收家電子設備檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發(fā)送設備傳輸一個確認信息，以指示沒有沖突發(fā)生；否則，發(fā)送設備將重復上述過程直到數(shù)據(jù)發(fā)送成功，或者重傳規(guī)定的次數(shù)； S43:當子設備節(jié)點單元內的任何家電子設備監(jiān)聽到非本子設備節(jié)點單元內家電子設備在基本信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)后，需要將該子設備節(jié)點單元的忙閑表通過信息幀報告網(wǎng)關單元，網(wǎng)關單元收 到多于10次的信道沖突信息幀后，則根據(jù)網(wǎng)關單元自己監(jiān)測的信道忙閑表和家電子設備匯報的忙閑表找到新的空閑信道，網(wǎng)關單元在基本信道上向最近匯報沖突的家電子設備發(fā)送測試信道的命令，家電子設備需要在主設備指定的信道上發(fā)送若干幀測試數(shù)據(jù)，以測試該信道是否可用，然后退回基本信道，等待網(wǎng)關單元命令； S44:如網(wǎng)關單元決定轉換基本信道，需要根據(jù)其注冊表的紀錄向子設備節(jié)點單元中所有已注冊家電子設備依次發(fā)送轉換到新信道的命令，對轉換信道命令做出反應的家電子設備和未作反應的家電子設備都將被主設備紀錄，網(wǎng)關單元每隔2小時對尚未響應轉換信道命令的家電子設備在原基本信道上重復發(fā)送轉換信道命令，在對未響應轉換信道命令的家電子設備進行操作前，網(wǎng)關單元應首先向其發(fā)送轉換信道命令，如家電子設備不響應轉換信道命令則放棄此次操作，在24小時內未能對轉換信道命令做出反應的家電子設備將視為被注銷，需要重新注冊。
【文檔編號】H04L12/28GK103957143SQ201410180457
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權日:2014年4月30日
【發(fā)明者】姚長標, 黃祖好, 盧仲宇 申請人:廣東瑞德智能科技股份有限公司