CN105515853B - 无线网络的节点及其状态更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居领域，公开了一种无线网络的节点及其状态更新方法。本发明中，无线网络内的各节点以预设周期定时发送状态广播消息，状态广播消息内至少携带本节点的标识号和本节点的当前状态信息；收到状态广播消息的节点，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息；其中，如果无线网络内的各节点在需发送状态广播消息的时刻，已收到其他节点的状态广播消息，则在发送的状态广播消息内，携带记录的其他节点当前状态信息。本发明中无线网络内的节点可以定时发送状态广播消息，并携带接收到的其他节点的当前状态信息，实现了智能家居系统中的各设备节点的自动更新状态，提高了用户体验。

Description

无线网络的节点及其状态更新方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及智能家居无线网络的节点状态更新技术。

背景技术

随着移动智能终端的快速发展，家居设备也越来越智能化。智能家居系统是以住宅空间为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将与家居生活有关的设备进行集成，构建高效的住宅设施和家庭日程事务的管理系统，提升家居设备安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

目前，对于智能家居系统内部的智能家居设备的控制均是采用中央控制器(或者家庭网关)的控制方式，即通过控制终端控制中央控制器，中央控制器通过执行控制终端的指令对智能家居设备进行控制。本发明的发明人发现，虽然利用无线Mesh网络可以实现获取无线网络内各节点的状态信息，但需要用户主动发起询问，经过中间节点的不断转发，直至目标节点收到后做出响应，耗时较长，而且无法同时获知多个目标节点的状态，用户体验不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线网络的节点及其状态更新方法，使得智能家居系统中的各设备节点能够实现自动更新状态，极大地提高了用户体验。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无线网络的节点状态更新方法，包含以下步骤：

无线网络内的各节点以预设周期定时发送状态广播消息，所述状态广播消息内至少携带本节点的标识号和本节点的当前状态信息；

收到所述状态广播消息的节点，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息；

其中，如果所述无线网络内的各节点在需发送所述状态广播消息的时刻，已收到其他节点的状态广播消息，则在发送的状态广播消息内，携带所述记录的其他节点当前状态信息。

本发明的实施方式还提供了一种无线网络内的节点，包含：

发送模块，用于以预设周期定时发送状态广播消息，所述状态广播消息内至少携带本节点的标识号和本节点的当前状态信息；

接收模块，用于接收同一无线网络内其他节点的状态广播消息；

记录模块，用于在收到所述其他节点的状态广播消息时，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息；

状态广播消息生成模块，用于生成当前需发送的状态广播消息；所述生成的状态广播消息内还携带已记录的其他节点当前状态信息。

本发明实施方式相对于现有技术而言，无线网络内的节点可以定时发送状态广播消息，并携带接收到的其他节点的当前状态信息，实现了智能家居系统中的各设备节点的自动更新状态，各设备均记录有无线智能网络中所有节点的更新状态，使得用户可以就近迅速获得各设备的更新状态，而不需长时间等待反馈，提高了用户体验。

另外，状态广播消息内还携带本次状态广播消息的序列号，这便于无线网络内的节点明确记录其他节点的当前状态信息，使得记录的各节点的状态信息更加准确、可靠。

另外，在发送的状态广播消息内，携带记录的其他节点当前状态信息的步骤中，包含以下子步骤：判断当前需发送的状态广播消息是否能够携带记录的所有节点当前状态信息；如果判定结果为否，则根据预设策略选择记录的部分节点当前状态信息，作为当前需发送的状态广播消息内携带的其他节点的当前状态信息；其中，预设策略为根据节点当前状态信息的记录时间，以由远及近的时间顺序，选择记录的节点当前状态信息。这使得每次发送的状态广播消息不至于过长，可以节省资源，提高设备工作效率。

另外，在收到状态广播消息的节点，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息的步骤后，还包含以下步骤：根据新收到的状态广播消息，更新已记录的各节点当前状态信息；如果记录的各节点当前状态信息中，存在失效节点状态信息，则将失效节点状态信息所对应的节点，标记为掉线状态；其中，失效节点状态信息为最近一次更新时间或记录时间，与当前时刻的差值，超过预设的时长阈值的节点当前状态信息。这使得用户可以及时、主动地知道发生故障的节点，便于及时对故障进行处理，进一步提高了用户体验。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的无线网络的节点状态更新方法的流程图；

图2是根据本发明的第一实施方式的无线网络的节点分布示意图；

图3是根据本发明的第三实施方式的无线网络内的节点的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种无线网络的节点状态更新方法。其中，节点为智能家居设备，无线网络包含以下任意一种类型的智能家居设备或其组合：传感器、智能灯。具体流程如图1所示。

在步骤101中，无线网络内的节点判断当前时刻距离上一次发送状态广播消息时刻的时长，是否达到预设周期，若是，则继续执行步骤102，若否，则返回等待下一次查询。

在本实施方式中，无线网络内的节点每隔预设周期，定时发送状态广播消息。所发送的状态广播消息内至少应携带本节点的标识号、本节点的当前状态信息以及本次状态广播消息的序列号。具体而言，本节点的当前状态信息，可以是开、关，以及与属性相关的信息，比如对于灯可以是亮度、颜色，对于温度传感器可以是温度之类，对于湿度传感器可以是湿度等。

无线网络内的节点在获取当前时刻后，将当前时刻与上一次发送状态广播消息时刻的差值与预设周期(比如周期为5秒)，进行比对，若差值还不足5秒，则返回等待，若差值达到5秒，则继续进行步骤102。

在步骤102中，无线网络内的节点判断是否收到过其他节点的状态信息。若否，则执行步骤103；若是，则执行步骤104。

在本实施例中，由于无线网络内的各节点都在定时发送至少包含自身状态信息的状态广播消息，而且，如果无线网络内的各节点在需发送状态广播消息的时刻，已收到其他节点的状态广播消息，则在发送的状态广播消息内，携带记录的其他节点当前状态信息。因此，每个节点可建有一张用于维护网络内个节点状态的状态列表，如表1所示，内容至少包括自身的标识号、记录信息的时刻及其对应的状态信息，在收到其他节点的状态消息后，记录其他节点的标识号、记录信息的时刻及其对应的状态信息，并不断维护更新这张列表。

表1

节点标识号	信息记录时刻	开关状态	属性信息
				D1	T1	关
D2
				D3
……

举例来说，假设无线网络包含有节点D1、D2、D3、D4、D5，其中，D1处于D2和D3的广播覆盖范围内，D3处于D4和D5的广播覆盖范围内，如图2所示。以D1为例，在T1时刻，D1的状态列表中只记录自身的状态信息，到T1时刻为止，D1尚未收到过其他节点的状态信息。因此，D1可通过该节点状态列表，判断是否收到过其他节点的状态信息。

在步骤103中，节点根据本节点的当前状态，生成状态广播消息。具体地说，由于无线网络内的节点在需要发送更新的状态信息时未收到过其他节点的信息，因而状态广播消息内只需携带本节点的标识号、本节点的当前状态信息以及本次状态广播消息的序列号。

在步骤104中，节点判断状态广播消息是否能够携带记录的所有节点的当前状态信息。无线网络内的节点在需要发送更新的状态信息时已收到过其他节点的信息，需要判断将要发送的状态广播消息是否能够携带记录的所有节点的当前状态信息，若是，则执行步骤106，若否，则执行步骤105。

在本实施例中，为节约资源，可以对状态广播消息的长度添加一定的限制条件，比如规定状态广播消息为字节数小于10个字节的信令消息。因此，无线网络内的节点在需要发送更新的状态信息时，需判断当前需发送的状态广播消息是否能够携带记录的所有节点当前状态信息。如果判断结果为是，则执行步骤106，如果判断结果为否，则执行步骤105。

在步骤105中，节点根据自身及可携带的节点的当前状态，生成状态广播消息。由于状态广播消息对长度有一定的限制条件，如果需要广播的消息比较多，使得将要发送的状态广播消息可能无法携带记录的所有节点的当前状态信息，因而需要根据预设策略选择记录的部分节点当前状态信息，作为当前需发送的状态广播消息内携带的其他节点的当前状态信息。即，节点会把信息分开在多个广播周期上进行广播，需要多个周期后，状态更新才能全部发出。其中，预设策略为根据节点当前状态信息的记录时间，以由远及近的时间顺序，选择记录的节点当前状态信息。

具体而言，无线网络内的节点将记录的所有节点的当前状态信息，根据节点当前状态信息的记录时间进行排序，然后按照由远及近的时间顺序，首选记录时间距离当前时刻最早且尚未发送过的节点的状态信息，并依次类推，选取状态广播消息长度允许范围内尽量多的节点的当前状态信息，作为当前需发送的状态广播消息内携带的其他节点的当前状态信息。对于本次未能发送的节点的当前状态信息，可在下一次广播时进行广播发送。

结合上述举例，假设在T3时刻D3的列表中已包含D4、D5的状态信息，则D3此时发送的状态广播消息内应携带有D3、D4和D5的状态信息。因为D3处于D1的广播覆盖范围内，携带有D3、D4和D5状态信息的状态广播消息被D1接收到后，在下一次D1发送状态广播消息前，D1又收到了D2的状态广播消息前，那么，由于状态广播消息的长度限制，D1无法携带所有节点(D1、D2、D3、D4、D5)的状态信息，因此，将根据记录的时间顺序排序，先发送先收到的D3、D4和D5的状态信息(假设一次广播能携带其他三个节点的状态信息)，再在下一次的状态广播消息内，携带D2的状态信息。如果一次广播只能携带其他两个节点的状态信息，则可以从D3、D4和D5内任意选择两个节点(如D3、D4)作为先发送的两个节点的状态信息，再在下一次的状态广播消息内，携带D5和D2的状态信息。

在步骤106中，节点根据自身及所有的节点的当前状态，生成状态广播消息。将记录的其他节点当前状态信息携带在需发送状态广播信息内。具体而言，若将要发送的状态广播消息能够携带记录的所有节点的当前状态信息，则无线网络内的节点将记录的其他节点当前状态信息，还有本节点的标识号、本节点的当前状态信息以及本次状态广播消息的序列号，作为将要发送的状态广播信息。

在步骤107中，无线网络内的节点发送状态广播消息。之后回到步骤101，等待下一次发送时刻。

在本实施例中，由于无线网络内的节点可以自动定时广播状态信息，使得智能家居系统中的各设备节点能够实现自动更新状态，各设备均记录有无线智能网络中所有节点的更新状态，使得用户可以就近迅速获得各设备的更新状态，而不需长时间等待反馈，极大地提高了用户体验。

本发明的第二实施方式涉及一种无线网络的节点状态更新方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，无线网络内的节点在收到其他节点广播的状态信息，并记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息后，根据新收到的状态广播消息，更新已记录的各节点当前状态信息；如果记录的各节点当前状态信息中，存在失效节点状态信息，则将失效节点状态信息所对应的节点，标记为掉线状态；其中，失效节点状态信息为最近一次更新时间或记录时间，与当前时刻的差值，超过预设的时长阈值的节点当前状态信息。

举例来说，假设无线网络内的节点D1在T1时刻第一次收到关于D2的状态信息，所对应的状态广播消息的序列号为N1，则在收到N1状态广播消息后，D1应将D2的状态信息更新为T1时刻收到的状态信息；相隔t时长后，D1在T2时刻再次收到关于D2的状态信息，所对应的状态广播消息的序列号为N2，则对于无线网络内的节点D2来讲，N2较N1相比为新收到的状态广播消息，在收到N2状态广播消息后，D1应将D2的状态信息更新为T2时刻收到的状态信息。

对于无线网络中的节点是否已处于掉线状态的判断，可以预设一个时长阈值，比如100毫秒，将已记录的各节点的最近一次更新时间或记录时间，与当前时刻做差，若存在差值超过100毫秒的节点，则这些节点的状态信息即为失效节点状态信息，所对应的节点应标记为掉线状态。

在本实施例中，由于考虑了无线网络中节点的失效状态的存在，使得用户可以及时、主动地知道发生故障的节点，便于及时对故障进行处理，进一步提高了用户体验。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种无线网络内的节点，如图3所示，包含：

发送模块，用于以预设周期定时发送状态广播消息，所述状态广播消息内至少携带本节点的标识号和本节点的当前状态信息；

接收模块，用于接收同一无线网络内其他节点的状态广播消息；

记录模块，用于在收到所述其他节点的状态广播消息时，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息；

状态广播消息生成模块，用于生成当前需发送的状态广播消息；所述生成的状态广播消息内还携带已记录的其他节点当前状态信息。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种无线网络内的节点。第四实施方式在第三实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第四实施方式中，还包含：

维护模块，用于根据所述接收模块新收到的状态广播消息，更新已记录的各节点当前状态信息；

判断模块，用于判断在记录的各节点当前状态信息中，是否存在最近一次更新时间或记录时间，与当前时刻的差值超过预设时长阈值的失效节点状态信息；

标记模块，用于在所述判断模块判定存在所述失效节点状态信息时，将失效节点状态信息所对应的节点，标记为掉线状态

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，包含以下步骤：

无线网络内的各节点以预设周期定时发送状态广播消息，所述状态广播消息内至少携带本节点的标识号和本节点的当前状态信息；

收到所述状态广播消息的节点，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息；

其中，如果所述无线网络内的各节点在需发送所述状态广播消息的时刻，已收到其他节点的状态广播消息，则在发送的状态广播消息内，携带所述记录的其他节点当前状态信息。

2.根据权利要求1所述的无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，

所述状态广播消息内还携带本次状态广播消息的序列号。

3.根据权利要求1所述的无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，

所述状态广播消息为字节数小于10个字节的信令消息。

4.根据权利要求1所述的无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，所述在发送的状态广播消息内，携带所述记录的其他节点当前状态信息的步骤中，包含以下子步骤：

判断当前需发送的状态广播消息是否能够携带记录的所有节点当前状态信息；

如果判定结果为否，则根据预设策略选择记录的部分节点当前状态信息，作为当前需发送的状态广播消息内携带的其他节点的当前状态信息。

5.根据权利要求4所述的无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，所述预设策略为根据节点当前状态信息的记录时间，以由远及近的时间顺序，选择记录的节点当前状态信息。

6.根据权利要求1所述的无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，在收到所述状态广播消息的节点，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息的步骤后，还包含以下步骤：

根据新收到的状态广播消息，更新已记录的各节点当前状态信息；

如果记录的各节点当前状态信息中，存在失效节点状态信息，则将失效节点状态信息所对应的节点，标记为掉线状态；

其中，失效节点状态信息为最近一次更新时间或记录时间，与当前时刻的差值，超过预设的时长阈值的节点当前状态信息。

7.根据权利要求1所述的无线网络的节点状态更新方法，其特征在于，所述节点为智能家居设备，所述无线网络包含以下任意一种类型的智能家居设备或其组合：传感器、智能灯。

8.一种无线网络内的节点，其特征在于，包含：

发送模块，用于以预设周期定时发送状态广播消息，所述状态广播消息内至少携带本节点的标识号和本节点的当前状态信息；

接收模块，用于接收同一无线网络内其他节点的状态广播消息；

记录模块，用于在收到所述其他节点的状态广播消息时，记录携带在收到的状态广播消息中的其他节点当前状态信息；

状态广播消息生成模块，用于生成当前需发送的状态广播消息；所述生成的状态广播消息内还携带已记录的其他节点当前状态信息。

9.根据权利要求8所述的无线网络内的节点，其特征在于，所述状态广播消息内还携带本次状态广播消息的序列号。

10.根据权利要求8所述的无线网络内的节点，其特征在于，还包含：

维护模块，用于根据所述接收模块新收到的状态广播消息，更新已记录的各节点当前状态信息；

判断模块，用于判断在记录的各节点当前状态信息中，是否存在最近一次更新时间或记录时间，与当前时刻的差值超过预设时长阈值的失效节点状态信息；

标记模块，用于在所述判断模块判定存在所述失效节点状态信息时，将失效节点状态信息所对应的节点，标记为掉线状态。