本發(fā)明涉及wifi技術(shù)領域，具體涉及一種wifi及其組網(wǎng)方法和數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：

wifi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網(wǎng)（wlan）的技術(shù)，通常使用2.4guhf或5gshfism射頻頻段。連接到無線局域網(wǎng)通常是有密碼保護的；但也可是開放的，這樣就允許任何在wlan范圍內(nèi)的設備可以連接上。wifi是一個無線網(wǎng)絡通信技術(shù)的品牌，由wifi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于ieee802.11標準的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。也有把使用ieee802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)就稱為無線保真，甚至把wifi等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“internetofthings（iot）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)，廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

目前，現(xiàn)有技術(shù)的wifi組網(wǎng)技術(shù)，需要接入點進行組網(wǎng)，設備接入網(wǎng)絡過程復雜，難以實現(xiàn)wifi設備自由加入或者離開網(wǎng)絡，覆蓋范圍有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種wifi網(wǎng)絡及其組網(wǎng)方法和數(shù)據(jù)傳輸方法，wifi設備都可以自由加入或者離開網(wǎng)絡，網(wǎng)絡的設備數(shù)量和覆蓋范圍可沒有限制，并可支持多重網(wǎng)絡拓撲。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種wifi網(wǎng)絡組網(wǎng)方法，其特點是，該方法包含：

mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含wifi設備要發(fā)送的目的地址和組地址；

頻段及組地址相同的wifi設備接入同一個wifi網(wǎng)絡。

上述mac層的地址定義還包含wifi設備的源地址。

上述wifi設備工作于station/client模式，并以mac層非連接方式進行通信。

上述wifi組網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)包含：星型結(jié)構(gòu)、或環(huán)型結(jié)構(gòu)、或總線結(jié)構(gòu)、或分布式結(jié)構(gòu)、或樹型結(jié)構(gòu)、或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

上述mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的幀主體為應用數(shù)據(jù)。

一種上述wifi組網(wǎng)方法建立的wifi網(wǎng)絡，其特點是，該網(wǎng)絡包含任意個wifi設備，wifi設備之間直接通信、或通過其他wifi設備間接通信，網(wǎng)絡中的wifi設備的頻段及組地址相同。

一種wifi網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特點是，該數(shù)據(jù)傳輸方法包含；

若干wifi設備通過上述wifi組網(wǎng)方法組建wifi網(wǎng)絡；

wifi設備中數(shù)據(jù)發(fā)送設備通過單播、或組播、或廣播的方式對數(shù)據(jù)接收設備進行數(shù)據(jù)傳輸。

上述wifi網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)發(fā)送設備與數(shù)據(jù)接收設備直接通信連接；

單播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac地址、數(shù)據(jù)接收設備的mac地址和組地址；

組播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac地址、組播地址和組地址；

廣播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac地址、廣播地址和組地址。

上述wifi網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)發(fā)送設備與數(shù)據(jù)接收設備之間通過中繼設備間接通信連接；

單播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac地址、中繼設備的mac地址和組地址；幀主體的頭部帶有數(shù)據(jù)接收設備的mac地址；中繼設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：中繼設備的mac地址、數(shù)據(jù)接收設備的mac地址和組地址；

組播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac地址、組播地址和組地址；幀主體的頭部帶有數(shù)據(jù)接收設備的mac地址；中繼設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：中繼設備的mac地址、組播地址和組地址；

廣播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：數(shù)據(jù)發(fā)送設備的mac地址、廣播地址和組地址；幀主體的頭部帶有數(shù)據(jù)接收設備的mac地址；中繼設備的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：中繼設備的mac地址、廣播地址和組地址。

本發(fā)明一種wifi網(wǎng)絡及其組網(wǎng)方法和數(shù)據(jù)傳輸方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本發(fā)明的地址定義中包含了wifi設備要發(fā)送的目的地址和組地址，一個組地址確立一個網(wǎng)絡，任何處于同一頻段的wifi設備只要組地址相同，設備上電即加入同一網(wǎng)絡，任何設備處于對等角色，沒有實質(zhì)的連接關(guān)系，任何wifi設備都可以自由加入或者離開網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡的設備數(shù)量可以趨于無窮大，網(wǎng)絡覆蓋范圍可以趨于無窮廣，并且支持各種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的wifi網(wǎng)絡組網(wǎng)方法中mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中定義幀控制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的wifi網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的wifi設備通過單播直接數(shù)據(jù)傳輸時mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的wifi設備通過組播直接數(shù)據(jù)傳輸時mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的wifi設備通過廣播直接數(shù)據(jù)傳輸時mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的wifi設備以單播通過中繼設備間接數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)輸出設備的mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為以單播形式間接數(shù)據(jù)傳輸時中繼設備的mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的wifi設備以組播通過中繼設備間接數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)輸出設備的mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為以組播形式間接數(shù)據(jù)傳輸時中繼設備的mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明的wifi設備以廣播形式通過中繼設備間接數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)輸出設備的mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為以廣播形式間接數(shù)據(jù)傳輸時中繼設備的mac層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，進一步說明本發(fā)明的具體實施例。

本發(fā)明公開了一種可應用于物聯(lián)網(wǎng)的wifi網(wǎng)絡組網(wǎng)方法的實施例，該組網(wǎng)方法具體包含以下步驟：

s101、wifi設備工作于station/client模式，并設定以mac層非連接方式進行通信。

s102、如圖1所示，mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用標準的802.11幀結(jié)構(gòu)，包含：幀控制（framecontrol）、持續(xù)時間/編號（duration/id）、地址1~3（address1~3）、順序控制（sequencecontrol）、地址4（address4）、服務質(zhì)量控制（qoscontrol）、高吞吐量控制（htcontrol）、幀主體（framebody）、幀校驗序列（fcs）。

其中“地址1~3”結(jié)構(gòu)段的定義包含wifi設備要發(fā)送的目的地址、源地址和組地址。

同時，mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的“幀主體”為應用數(shù)據(jù)。

如圖2所示，mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中幀控制（framecontrol）的定義包含：協(xié)議版本（protocolversion）、類型（type）、子類型（subtype）、向分布式系統(tǒng)（tods）、從分布式系統(tǒng)（fromds）、更多碎片（morefragments）、重試（retry）、能量管理（powermanagement）、更多數(shù)據(jù)（moredata）、保護的幀（protectedframe）、指令（order）。

其中，type與subtype都置為數(shù)據(jù)型，tods與fromds位都置為0。

s103、頻段及組地址相同的wifi設備確立為接入同一個wifi網(wǎng)絡。從而實現(xiàn)wifi設備不需要進行建立連接的流程即可完成wifi網(wǎng)絡的建立。

如圖3所示，為采用上述wifi組網(wǎng)方法建立的wifi網(wǎng)絡的一種實施例，該wifi網(wǎng)絡包含：任意個wifi設備。其中處于同一頻段的且組地址相同的wifi設備判定為處于同一個wifi網(wǎng)絡，該些wifi設備即組成一個wifi網(wǎng)絡，這個組地址就是該wifi網(wǎng)絡的標識。

該wifi網(wǎng)絡中，wifi設備之間直接通信、或通過其他wifi設備間接通信，例如本實施例中，設備a與設備b通過wifi直接無線通信，設備b與設備c通過wifi直接無線通信；而設備a與設備c之間通過設備b間接建立無線通信。

該wifi網(wǎng)絡的組網(wǎng)方法如下：

wifi設備a與若干其它wifi設備處在同一頻段并且有相同的組地址。按照本新型組網(wǎng)方式的定義即他們加入了同一個wifi網(wǎng)絡，這個組地址就是網(wǎng)絡的標識。

wifi設備a通過廣播方式獲取到當前網(wǎng)絡里所有設備的信息包括mac地址。

之后，wifi設備b與wifi設備c將自己的組地址設成了wifi設備a的組地址也加入了wifi設備a的網(wǎng)絡。wifi設備a也同樣獲取了wifi設備b與wifi設備c的mac地址信息。

此時wifi設備a，wifi設備b與wifi設備c實現(xiàn)一上電即加入了同一個網(wǎng)狀網(wǎng)絡，相互之間可以建立通信。

進一步的，組網(wǎng)成的該wifi網(wǎng)絡，任何處于同一頻段的wifi設備只要組地址相同，就認為是處于同一網(wǎng)絡。任何設備處于對等角色，沒有實質(zhì)的連接關(guān)系。任何wifi設備都可以自由加入或者離開網(wǎng)絡。這個網(wǎng)絡的設備數(shù)量可以趨于無窮大，網(wǎng)絡覆蓋范圍可以趨于無窮廣。并且該wifi網(wǎng)絡支持各種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)包括：星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等，尤其適用于復雜的網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還公開了一種wifi網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸方法，該數(shù)據(jù)傳輸方法包含以下步驟；

s201、若干wifi設備通過上述wifi組網(wǎng)方法組建wifi網(wǎng)絡。

s202、wifi設備中數(shù)據(jù)發(fā)送設備通過單播、或組播、或廣播的方式對數(shù)據(jù)接收設備進行數(shù)據(jù)傳輸。

其中，根據(jù)各wifi設備的通信連接關(guān)系，可分為兩種情況：1）wifi中數(shù)據(jù)發(fā)送設備與數(shù)據(jù)接收設備直接通信連接時的數(shù)據(jù)傳輸；以及2）wifi中數(shù)據(jù)發(fā)送設備與數(shù)據(jù)接收設備之間通過中繼設備間接通信連接時的數(shù)據(jù)傳輸。

1）wifi中數(shù)據(jù)發(fā)送設備與數(shù)據(jù)接收設備直接通信連接時的數(shù)據(jù)傳輸方法如下：

如圖4并結(jié)合圖3所示，為wifi設備a想要通過單播發(fā)送數(shù)據(jù)給wifi設備b，此時wifi設備a端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。單播方式中，wifi設備a（即數(shù)據(jù)發(fā)送設備）的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的地址的定義包含：wifi設備a的mac地址、wifi設備b（即數(shù)據(jù)接收設備）的mac地址和組地址。并且?guī)黧w為應用數(shù)據(jù)。

如圖5并結(jié)合圖3所示，為wifi設備a想要通過組播發(fā)送數(shù)據(jù)給wifi設備b，此時wifi設備a端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。組播方式中，設備a的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：wifi設備a的mac地址、組播地址和組地址。并且?guī)黧w為應用數(shù)據(jù)。

如圖6并結(jié)合圖3所示，為wifi設備a想要通過組廣播發(fā)送數(shù)據(jù)給wifi設備b，此時wifi設備a端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。廣播方式中，wifi設備a的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：wifi設備a的mac地址、廣播地址和組地址。并且?guī)黧w為應用數(shù)據(jù)。

2）如圖3所建立的wifi網(wǎng)絡中，wifi設備a與wifi設備c距離比較遠，wifi設備a與wifi設備c通過wifi設備b建立通信連接。形成數(shù)據(jù)發(fā)送設備與數(shù)據(jù)接收設備之間通過中繼設備間接通信連接的情況，其數(shù)據(jù)傳輸方法如下；

如圖7并結(jié)合圖3所示，wifi設備a想要通過單播發(fā)數(shù)據(jù)給wifi設備c但是鑒于與wifi設備c相距甚遠，需要借助wifi設備b轉(zhuǎn)發(fā)。

該單播方式時，數(shù)據(jù)發(fā)送設備（wifi設備a）的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，地址定義包含：wifi設備a的mac地址、中繼設備（即wifi設備b）的mac地址和組地址。幀主體為應用數(shù)據(jù)，并且，幀主體的頭部帶有數(shù)據(jù)接收設備（即wifi設備c）的mac地址。

如圖8所示，為wifi設備b端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。wifi設備b在收到wifi設備a的數(shù)據(jù)后，從應用數(shù)據(jù)的頭部取出wifi設備c的mac地址再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給wifi設備c。

wifi設備b端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，wifi設備b的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：wifi設備b的mac地址、數(shù)據(jù)接收設備的mac地址和組地址。幀主體為應用數(shù)據(jù)。

如圖9并結(jié)合圖3所示，為wifi設備a想要通過組播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給wifi設備c但是鑒于與wifi設備c相距甚遠，需要借助wifi設備b轉(zhuǎn)發(fā)。

該組播方式時，數(shù)據(jù)發(fā)送設備（wifi設備a）的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的地址定義包含：wifi設備a的mac地址、組播地址和組地址。幀主體為應用數(shù)據(jù)，幀主體的頭部帶有數(shù)據(jù)接收設備（wifi設備c）的mac地址。

如圖10所示，為wifi設備b（中繼設備）端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖，wifi設備b在收到wifi設備a的數(shù)據(jù)后，從應用數(shù)據(jù)的頭部取出wifi設備c的mac地址再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給wifi設備c。wifi設備b端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，wifi設備b的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：wifi設備b的mac地址、組播地址和組地址。幀主體為應用數(shù)據(jù)。

如圖11并結(jié)合圖3所示，wifi設備a想要通過廣播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給wifi設備c但是鑒于與wifi設備c相距甚遠，需要借助wifi設備b轉(zhuǎn)發(fā)。

廣播方式中，數(shù)據(jù)發(fā)送設備（wifi設備a）的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址定義包含：wifi設備a的mac地址、廣播地址和組地址。幀主體的為應用數(shù)據(jù)，并且?guī)黧w的頭部帶有數(shù)據(jù)接收設備（wifi設備c）的mac地址。

如圖12所示，為wifi設備b（中繼設備）端mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖，wifi設備b在收到wifi設備a的數(shù)據(jù)后，從應用數(shù)據(jù)的頭部取出wifi設備c的mac地址再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給wifi設備c。

wifi設備b的mac層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，地址定義包含：中繼設備的mac地址、廣播地址和組地址。幀主體為應用數(shù)據(jù)。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。