CN105306332A

CN105306332A - 物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法

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Publication number: CN105306332A
Application number: CN201410378115.4A
Authority: CN
Inventors: 张永俊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: CN105306332B

Abstract

本发明公开了一种物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法，该无线局域子网包括多个联网设备，每个联网设备包含有联网模块、微处理器、无线收发器、存储器，各联网设备之间无线通信，多个联网设备至少包括一个联网主设备和多个联网从设备，联网从设备具有自己的和与其相连的联网设备的设备表，联网主设备中除具有自己的和与其相连的联网设备的设备表外，还有其它物联网设备上的自己的和与其相连的联网设备的设备表，各联网设备的无线收发器利用相同或不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，检测所接收到的数据流的信号强度，并算出之间距离，通过本发明，实现了简单、高效、低成本的物联网无线局域子网组网目的。

Description

物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，是物物相连的互联网。

就像互联网是解决最后1公里的问题，物联网其实需要解决的是最后100米的问题，在最后100米可连接设备的密度远远超过最后1公里，特别是在家庭。物物联网是大势所趋，家庭物联网应用(即我们常说的智能家居)已经成为各国物联网企业全力抢占的制高点。

目前物联网应用基本都是基于无数个子网络组成，这些子网络是由若干个采集控制节点组成，例如一户家庭或者一栋楼房内的所有传感器节点、控制节点组成一个物联网的局域子网，而目前这些局域子网的节点设备之间大多依靠无线传输进行数据通信互联。目前物联网无线局域子网的组网方法，大多数是在无线局域子网内设置总控制器或者直接在节点上增加操作，操作比较繁琐，也会增加一些成本，在网络组成时都需要有专业的人员进行操作。操作的复杂性使普通家庭对物联网设备的接收难度增加，这样对于物联网的普及也会造成影响。

目前，通常采用射频识别(RFID)、WI-FI、紫蜂(Zigbee)、蓝牙(Bluetooth)、近场通信(NFC)、超宽带(UWB)、红外等短距离无线通信技术进行物联网无线局域子网组网，其中射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、紫蜂(Zigbee)是目前最主要的物联网无线局域子网组网技术，紫蜂(Zigbee)为当前全球公认的最后100米的最佳组网技术解决方案。

然而，现有的各种无线局域子网组网技术比如WI-FI、Zigbee、Bluetooth、iBeacom(苹果发布的基于其iOS7系统上低功耗蓝牙BLE通信技术)，均存在有各种各样的问题或者不足。以蓝牙(Bluetooth)为例，存在的问题或者不足有：(1)现在基于蓝牙设备的联网都仅仅是基于单类设备间联网；(2)各公司都有自己的联网设备和软件，而不同公司间的设备和软件是不相通的；(3)蓝牙4标准以前的版本，一个蓝牙设备只能工作在既定的BlueToothSmart和BluetoothSmartReady两种工作模式中的一种模式，并且有最多连接六个设备的限制。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法，实现了简单、高效、低成本的物联网无线局域子网组网目的。

为达上述及其它目的，本发明提供一种物联网无线局域子网，所述无线局域子网包括多个联网设备，每个联网设备包含有联网模块、微处理器、无线收发器、存储器，各联网设备之间按照同一标准或者不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，所述多个联网设备至少包括一个联网模块为控制软件的联网主设备和1个或多个联网模块为协议软件的联网从设备，所述联网从设备具有自己的和与其相连的联网设备的设备表，联网主设备中除具有自己的和与其相连的联网设备的设备表外，还有其它物联网设备上的自己的和与其相连的联网设备的设备表，各联网设备的无线收发器用于利用同一标准或者不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，并检测所接收到的该标准的短距离无线通信协议的数据流的信号强度，并算出之间距离。

本发明还提供一种物联网无线局域子网的组网方法，包括如下步骤：

步骤一，启动一联网主设备上的联网控制软件；

步骤二，设置一无线局域子网的识别信息，自动生成无线局域子网ID，并设置设备的设备密码；

步骤三建立并存储该联网主设备的设备表，所述联网主设备的设备表记录该联网主设备的相关信息。

本发明还提供一种物联网无线局域子网设备间的数据交互方法，其假设设备B在设备A的无线收发范围内，所述设备A和设备B已连接，所述方法包括如下步骤：

步骤一，所述设备A和设备B间定期发广播数据包进行联网确认；

步骤二，若所述设备A与所述设备B进行数据交互，则先把所述设备A和所述设备B的ID组合打包成数据包中交互数据的第一部分，然后根据设备A要传给设备B的数据的目的，查找到对应的编码，把该编码进行打包成交互数据的第2部分，最后把要传的数据打包成交互数据的第3部分，将3个部分进行打包成一个完整的数据；

步骤三，把形成的完整数据分成若干个部分，分到不同的设备间的数据传输信息数据包中打包，并把该设备间的数据传输信息数据包发给所述设备B，所述设备B收到后进行逆解码，得到要传输的信息。

为达到上述目的，本发明还提供一种物联网无线局域子网设备间的数据交互方法，其假设设备B在设备A的无线收发范围内，设备C不在设备A的无线收发范围内，设备B在设备C的无线收发范围，设备A不在设备C无线收发范围内，所述设备A要与设备C进行数据交互，所述方法包括如下步骤：

步骤一，所述设备A先确定数据是要通过设备B到设备C，接着把所述设备A的ID，设备B的ID和设备C的ID组合打包成交互数据的第一部分，再确定数据的交互用途，查找编码确认对应代码，把该数字打包成交互数据第二部分，再把要传输的数据打包成交互数据的第三部分，再把这3个部分进行打包成一个大的数据，分成若干个部分，每个部分打包到一个设备间的数据传输信息数据包中，所述设备A把该设备间的数据传输信息数据包发给所述设备B

步骤二，数据流到所述设备B后，设备B中的联网软件先通过解码，获取交互数据的第一部分，根据第一部分确定是否将数据传输给设备C，若是，则继续把该设备间的数据传输信息数据包传输给设备C，所述设备C收到后，根据第一部分，确定设备C的ID是否是设备ID组合中最后一个，若是则确定设备C是数据的目的地，之后再读取数据包中交互数据的第2部分及其后面的第3部分，数据到达设备C的过程结束；

步骤三，设备C处理完数据后，要把数据经过所述设备B回传给所述设备A，则发设备间的数据传输信息数据包，其中数据包中交互数据的第一部分则把收到的数据的第一部分变为设备C的ID，设备B的ID和设备A的ID，并按照前述原则回传到设备A。

现有技术相比，本发明一种物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法通过使运行协议软件的联网从设备仅仅只有该设备周围设备的设备表信息，运行联网控制软件的联网主设备具有所有物联网设备周围设备的设备表，并通过特定编码规则的数据包进行联网设备间的数据交互，实现了简单、高效、低成本的物联网无线局域子网组网目的。

附图说明

图1为本发明一种物联网无线局域子网的网络结构图；

图2为本发明一种物联网无线局域子网之较佳实施例的网络结构图；

图3为本发明之实施例1的步骤流程图；

图4为本发明之实施例2的步骤流程图；

图5为本发明之实施例3的步骤流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种物联网无线局域子网的网络结构图，图2为本发明一种物联网无线局域子网之较佳实施例的网络结构图。如图1及图2所示，本发明一种物联网无线局域子网，包括多个联网设备，每个联网设备包含有联网模块、无线收发器、存储器，当然，每个联网设备还可以包含有传感器，本发明不以此为限，各联网设备之间按照同一标准或者不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，上述联网设备中，包括联网主设备和联网从设备两种，一个物联网中，至少有一个联网设备为联网主设备，该联网主设备是指其联网软件为控制软件的联网设备，而所述控制软件是指联网设备运行的软件需要人机交互，该联网从设备是指其联网软件为协议软件的联网设备，所述协议软件是指联网设备运行的软件不需要人机交互，联网从设备具有自己的和与其相连的联网设备的设备表，联网主设备中除具有自己的和与其相连的联网设备的设备表外，还有其它物联网设备上的自己的和与其相连的联网设备的设备表，各联网设备的无线收发器用于利用同一标准或者不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，并检测所接收到的该标准的短距离无线通信协议的数据流的信号强度(RSSI)，并算出之间距离。

在描述本发明之无线局域子网组网过程前，先说明下物联子网设备间通讯的数据流的编码格式以及设备表的结构。

在本发明中，各联网设备间通过数据流进行交互，数据流由很多数据包组成，各数据包的编码规则如下：

1、后面所有的编码均假设数据包由10部分组成，实际应用可根据条件进行调整。

2、数据包的帧头由数据对齐位和数据包信息编码组成。

数据对齐位假设是一固定编码如数字47。

数据包信息编码是表明这个数据包的用途，其中：

01:无线局域子网络信息；

05：无线局域子网设备间数据传输信息；

06：无线局域子网设备广播信息；

这样第一部分组成可以是4701，4702，4705，4706等。

3、4701表示该数据包为物联网标识数据包，主要为设备联网时用。其第二部分为物联网ID(网名)，第三部分为物联网密码，第四部分为发设备ID，第五部分为发设备信息，第六部分为发设备复位状态，第七部分为收设备ID，第八部分为收设备信息，第九部分为保留位，第十部分为包尾。数据包结构如表1所示。

表1物联网标识数据包结构(4701)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4701	物联网ID	物联网密码	发设备ID	发设备信息	发设备复位状态	收设备ID	收设备信息	保留位	包尾

4、4705数据包指设备间的数据传输信息。把所有收到的4705数据包中的数据按照数据包编号顺序组合后，即为设备间要传输的交互数据，该数据以标识符“END”为中止。交互数据中的第1部分为数据经过的设备ID链如发设备ID和收设备ID，第2部分表明交互数据的用途，第3部分为要传输的信息。数据打包即为逆过程。第2部分有如下的分类：

01：设备状态信息读取命令包；

02：设备状态信息读取回应包

05：设备状态控制操作命令包；

06：设备状态控制操作回应包；

07：转变工作模式，之后再进行下一步其它操作；

08：不同工作模式下，数据流指定设备发送，比如设备表更新后上传到软件；

09：周围蓝牙设备扫描，配对，测量RSSI值并计算距离，等；

10：设备表数据更新；

11:设备物联网状态信息；

21：此数据为广播到所有联网主设备数据包标识；

22：此数据为广播到所有联网设备数据包标识，除发布信息相连的设备除外；

23:指定设备发送数据，指定的设备ID在数据包中第一部分。

30：联网软件更新；

31：物联网密码；

50：其它。

该数据包结构如表2所示：

表2数据流中的数据包(4705)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4705	发设备ID	收设备ID	用途	数据包编号1	数据	数据	数据	数据	包尾

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4705	发设备ID	收设备ID	用途	数据包编号2	数据	数据	数据	数据	包尾

……

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4705	发设备ID	收设备ID	用途	数据包编号n	数据	数据	数据	END	包尾

6、4706广播数据包指无线局域子网中的某个联网设备通过其无线协议向其无线范围内的其它联网设备广播数据，数据包括设备状态信息，但也可能是空包。联网软件会定期发送4706广播数据包。

7、4705数据包和4706广播数据包的数据打包和数据解包的过程一样，其区别在于数据包的第3部分：4705数据包需要收到确认回复，4706广播包则不需要；4705数据包是发给特定设备的数据包，4706广播包是发给无线收发范围内的所有联网设备的。4706广播包的结构如表3所示

表3数据流中的广播包4706

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4706	发设备ID	物联网ID	用途	数据包编号1	数据	数据	数据	数据	包尾

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4706	发设备ID	物联网ID	用途	数据包编号2	数据	数据	数据	数据	包尾

……

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4706	发设备ID	物联网ID	用途	数据包编号n	数据	数据	数据	END	包尾

8、某个联网设备A上的某个设备表中的距离指设备A测量到的与这个设备的距离。如果无法测量到距离，则用“—”表示，意味着不清楚。

9、蓝牙4.1支持IPV6，如果家庭网络或者万维网支持IPV6，通过DNS获得IPV6的IP地址后，设备表中就会有具体的IPV6的IP地址信息，否则设备表使用IPV4的IP地址。

在本发明中，设备表的结构如下：

1、设备表的编码格式如后所示，如果设备A上设备A的设备表，则如表4所示，其中所在设备ID和设备ID均为设备A的ID，第2部分设备信息为00，表明是设备A自己；如果设备B在设备A上的设备表，则如表5所示，其中所在设备ID为设备A，设备ID为设备B，以此类推。

表4设备表

1(A)	2	3(A)	4	5	6	7	8	9	10
										所在设备ID	00	设备ID	网络和联网软件信息	IP地址	设备和芯片信息	生产商信息	设备密码	保留位	包尾

表5设备表

1(A)	2	3(B)	4	5	6	7	8	9	10
										所在设备ID	01	设备ID	网络和联网软件信息	IP地址	设备和芯片信息	生产商信息	设备密码	距离	包尾

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										所在设备ID	02	设备ID	网络和联网软件信息	IP地址	设备和芯片信息	生产商信息	设备密码	距离	包尾

……

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										所在设备ID	n	设备ID	网络和联网软件信息	IP地址	设备和芯片信息	生产商信息	设备密码	距离	包尾

注释：

2、每个设备中设备表的信息上限由设备中存贮器(FLASH，EEPROM，FRAM等)大小决定，存储器空间占有率到某个上限后会把占有率到上限这个信息上传到所有联网主设备。

3、运行协议软件的联网从设备仅仅只有该设备的和与其相连的设备的设备表信息，运行控制软件的联网主设备中有所有联网设备上的所有设备表。

4、联网设备中的设备表的是按该设备表的产生时间顺序排列的。并且是和该设备已经配对好了。对于需要配对的设备，比如蓝牙等，则设备表中的设备密码为配对密码。

5、设备表中的信息说明：

1)设备ID：是物联网软件根据设备信息自动生成的在无线局域子网网络中的识别号，如果在同一无线局域子网中有一样的设备ID，则联网软件搜索到后会修改后加入的设备ID以示区别，再告知所有相关联网设备后并保存；

2)网络和联网软件信息：包括该设备和无线局域子网中其它设备进行连接的无线网络协议及其版本信息，以及运行在该设备上的联网软件是控制软件还是协议软件信息的信息。

3)设备和芯片信息包括设备编码，产品编码和芯片信息，

设备编码指产品类型分类编码，规则为：01-手机，02-平板，03-电视，04-灯，05-空调，06-冰箱，等

产品编码：指厂家设定的产品型号等信息。(可上网登陆到服务器注册)

芯片信息：指芯片商编码和信息，以及芯片名称等信息(可上网登陆到服务器注册，也可不用)

4)生产商信息：包括生产商编码和名称(可上网登陆到服务器注册)

在本发明中，物联网无线局域子网的组网及数据交互包括多种情况，以下将配合图1及图2通过具体实施例来详细说明本发明的组网及数据交互过程：

实施例1.所述联网主设备通过联网控制软件创建无线局域子网的过程(如图3所示)：

1.1.假设联网主设备为设备A；

1.2.启动设备A上的联网控制软件；

1.2.通过联网控制软件的创建按钮或方法，设置一无线局域子网的识别信息(例如，子网名、子网密码等)，控制软件再自动生成无线局域子网ID，再设置设备A的设备密码，通过该密码，无线局域子网其它设备可以得到该设备的一定控制权；之后再建立并存储设备A的设备表(如表6所示，其中第二部分为00，00表示是设备自己)，它记录设备A的相关信息。

表6设备表

1(A)	2	3(A)	4	5	6	7	8	9	10
										宿主设备ID	00	设备ID	网络和联网软件信息	IP地址	设备和芯片信息	生产商信息	设备密码	保留位	包尾

实施例2.装有协议软件的联网从设备首次加入无线局域子网的过程如下：(Reset加入，如图4所示)

2.1.假设已入无线局域子网的联网主设备为设备A，待联网从设备为设备B；

2.1.启动设备A上的联网控制软件；

2.3.设备B的复位键被触发后，设备B中关于子网的所有信息被清空,等待接收来自无线接收范围内的信号；

2.4.设备A上的联网控制软件会按设定向其它联网设备定期发4706广播数据包。该广播数据包结构如下表7所示：

表7数据流中的广播包(4706)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4706	发设备ID	物联网ID,网名	物联网密码	数据包编号n	数据	数据	数据	END	包尾

2.5.设备B捕获联网主设备A发出的4706数据包后，获取物联网ID和网名，还可以获取设备A的ID。

2.6.之后设备B向设备A发4701数据包(物联网标识数据包)，其中物联网密码为零，如下表8所示，其中第6部分为1，表示设备已复位，等待入网。收设备ID为设备A的ID，收设备信息为零。

表8物联网标识数据包(4701)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4701	物联网ID	物联网密码	发设备ID	发设备信息	发设备复位信息	收设备ID	收设备信息	保留位	包尾

2.7.设备A收到设备B发的信息后，确认设备B为复位待入网设备，通过读取其数据包的第四、五部分，知道是什么设备在复位，并且其要加入网络。这时在设备A上的联网控制软件通过人机交互界面，可以看到要入网的设备的信息。

2.8.在通过人机交互设备得到确认是设备B要加入无线局域子网后，设备A再向设备B发出4701数据包(如表8)和4705数据包(如表9)，其中4701数据包的第3部分的物联网密码是临时的物联网密码(为没有加密的明码)，发设备指设备A，收设备指设备B，此时的第六部分为0。4705数据包里面则包括物联网密码和设备A的设备密码，而4705数据包中的物联网密码则为4701数据包中发的临时的物联网密码。

表9数据包(4705)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4705	发设备ID	收设备ID	物联网密码	数据包编号1	数据	数据	数据	数据	包尾

2.9.设备B上的联网协议软件解码设备A发送的4701数据包获取设备A信息和临时物联网密码，再通过临时物联网密码和设备A发送的4705数据包，获取无线局域子网的物联网密码和设备A的设备密码。

2.10.之后设备B上的协议联网软件在设备B上生成设备B的设备表，如表4所示(第2部分为00)。之后再生成设备A在设备B上的设备表，如表5所示。这样设备B就加入了这个无线局域子网。

2.11.接着设备B上的协议软件把设备B的设备密码通过发4705数据包发给设备A，如果没有设备密码则为零。接着把复位归正常，即设备复位状态结束。

2.12.设备A收到设备B发出的这个4705数据包后，在设备A上生成设备B在设备A上的设备表，如表5所示。

实施例3.装有控制软件的联网主设备首次加入一无线局域子网的过程如下(例如新手机设备加入，如图5所示)：

3.1.假设装有控制软件的待联网主设备B，和已经在无线局域子网M里面的设备A，并且设备A和设备B均在相互的信号范围内。设备A及其上的联网软件已经启动。

3.2.在设备B上启动联网控制软件。如果设备B已经加入其它无线局域子网N，则控制软件上还是会显示这个无线局域子网N的，同时也会根据网络状态显示无线局域子网N是否联入。

3.3.和前面2.4中复位设备入网一样，设备A会定期发4706广播包，设备B通过读取设备A发出的4706广播包，获取物联网ID和信息，以及发设备ID，之后通过人机交互方式(比如显示屏等)告知设备B其所在的物联网信息，同时通过测量RSSI知道设备A大概距离设备B多远。

3.4.设备B之后通过人机交互方式输入物联网密码，直接给设备A发4705数据包，里面包括设备B的设备ID，设备信息和设备密码。

3.5.设备A收到设备B的4705数据包后，生成设备B在设备A上面的设备表。之后再向设备B发4701数据包和4705数据包。4701数据包的作用为设备A和设备B间数据联网标识，表明2个设备间已经联网，其中4701数据包中发设备位是否复位为0。4705数据包则包括设备B的设备密码。

3.6.设备B生成并保存设备B的设备表。

3.7.设备B收到设备A的4701数据包，获取设备A的设备信息，收到4705数据包获取设备A的控制密码后，生成并保存设备A在设备B上的设备表。

3.8.设备B再向设备A发4701数据包，确认设备A和设备B已经联网。

实施例4.无线局域子网设备间的数据交互(数据交换)

4.1.假设有物联网设备A，物联网设备B，物联网设备C；设备B在设备A的无线收发范围内，设备C不在设备A的无线收发范围内；设备B在设备C的无线收发范围，设备A不在设备C无线收发范围内；设备B同时在设备A和设备C的无线收发范围。

4.2.假设设备A和设备B已经相连，则设备A和设备B间会定期发4706广播包进行联网确认。如果设备A要和设备B进行数据交互，则先把设备A和设备B的ID组合打包成要传输的数据(交互数据)的第一部分，之后再根据设备A要传给设备B的数据的目的，查找到对应的编码，再把这个编码进行打包成交互数据的第2部分，再把要传的数据打包成交互数据的第3部分。3个部分进行打包成一个完整的数据。接着再把这个数据分若干个部分，分到不同的4705数据包中打包，之后把这些4705数据包发给设备B，设备B收到后进行逆解码，即可得到要传输的信息。

具体地说，要传输的数据中分3部分，第一部分为，数据流经过的设备ID名的组合，第2部分为数据包的功能解释，如编码中解释所示，第3部分为要传数据。如果是设备A发给设备B的数据，则第一部分为设备A的ID和设备B的ID组合。同理设备B发给设备A的数据，则第一部分为设备B的ID和设备A的ID的组合。

4.3.同理设备B和设备C间的传递也如4.2。

4.4.假设设备A要通过设备B传给设备C数据，则设备A先要确定数据是要通过设备B到设备C，接着把设备A的ID，设备B的ID和设备C的ID组合打包成交互数据的第一部分，在确定数据的交互用途，查找编码确认对应数字，把这个数字打包成交互数据的第二部分，再把要传输的数据打包成交互数据的第三部分，再把这3个部分进行打成一个大的数据，分成若干个部分，每个部分打包到一个4705数据包中。设备A再把这些4705数据包发给设备B。

4.5.数据流到设备B后，设备B中的物联网软件先通过解码，获取数据的第一部分，根据第一部分，确定出设备B的ID后面还有设备C的ID，则确定还要再进行数据传输给设备C，则继续把这些数据包传到设备C。设备C收到后，同样解码，根据第一部分，确定设备C的ID是设备ID组合中最后一个，则确定设备C是数据的目的地，之后再读取第2部分，及其后面的第3部分，数据到达设备C的过程结束。如果要经过更多的设备，则数据流的第一部分要列出更多的设备ID。如果仅仅是2个联网设备间进行数据传递，方法一样，过程少一步而已。第一部分的设备ID组合结束是有标识符的，同样每个部分的结束也是都有标识符的。

4.6.设备C处理完数据后，要把数据经过设备B回传给设备A，则同理也是发4705数据包，其中数据的第一部分则把收到的数据的第一部分颠倒下顺序，变为设备C的ID，设备B的ID和设备C的ID，按照前面所述原则回传到设备A。

实施例5.联网主设备的确认，数据漫游，以及设备表更新

5.0.先说明下联网主设备取得所有物联网设备的设备表的过程，在开始创建无线局域子网的时候，当有一台联网主设备A时(如前述无线局域子网联网的实施例2及实施例3中情况所述)，和其相联的联网从设备B都会把所有设备表备份到设备A上，和其相联的联网主设备C则要和设备A进行设备表交换，达到通过设备A和设备C上的联网控制软件看到的子网中所有节点的设备表内容和数量都一样的目的。再有联网从设备加入(在后面还会继续叙述)，也要把该设备上的设备表上传到联网主设备中，则和前面所述的设备A和设备C进行设备表交换一样，联网主设备有任何设备表更新均会告知无线局域子网中的联网主设备，并进行设备表交换。核实无线局域子网中的联网主设备上的设备表的方法可以通过遍历无线局域子网上的各个网络节点，同时对比无线局域子网中每个节点上面的设备表数量和内容来确认，再通过发4705数据包进行设备表传送，最终设备表内容和数量一样，联网控制软件计算得到的无线局域子网网络结构一样。

5.1.由于所有物联网设备的设备表都在装有控制软件的联网主设备上有备份，以联网主设备A为例，所以在设备A上，联网控制软件可以根据网络节点连接状态，计算出某个装有协议软件的联网从设备B到达设备A要经过的设备ID的最小数目的路径的设备ID排列链信息，设备A通过前面实施例4中所述的数据传输方法把这个设备ID排列链信息发给对应的设备B。如果网络中有若干个装有控制软件的联网主设备，那这几个联网主设备就都会给所有联网从设备发对应的设备ID排列链信息，而联网从设备则会收到到达无线局域子网中所有联网主设备的设备ID排列链信息，之后对收到的设备ID排列链信息按照设备ID数从少到多进行排列，如果有一样的，则按收到先后顺序排列。

5.2.装有控制软件的联网主设备A根据网络结构中设备表更新状况会自动计算某个联网从设备B到联网主设备A的设备ID排列连信息，只有它到达联网主设备要经过的设备ID的最少路径排列链信息有变化时，才进行更新，把变化后的设备ID排列链信息发送给设备B。

5.3.联网主设备A如果有什么消息要广播，由于设备A上有所有设备在联网网络中的位置，则根据需要直接或者间接广播。

5.4.联网从设备B如果要有什么信息要广播或者发布等操作时，而此广播仅仅是广播到联网主设备的信息时，则该设备通过发4705数据包(数据的第2部分为21)先按照经过最少设备到达联网主设备的路径传送，经过一段时间，如果没有收到发送成功的确认，则按照第二经过最少设备到达另外一个联网主设备的路径传送，依次类推，直到收到确认为止，通过这样达到信息传送到联网主设备的目的。任何一个联网主设备收到信息后，再转发给其它联网主设备，任何主设备再根据设定做出相应操作。如果此广播要广播到所有联网设备的，则该联网从设备先发4706广播数据包，再把消息按照前面所述，通过发4705数据包(数据的第2部分为22)转发给联网主设备，再通过联网主设备广播给除设备A上存有的设备表对应的设备外的其它所有联网设备。通过这样，以达到信息广播传送到所有联网设备的目的。

5.5.无线局域子网中2个联网从设备间的数据交互。

5.5.1.假设联网设备C和联网从设备D相连，联网主设备B和联网设备C相连(组网方法如前面所述)。之后，联网从设备A通过设备B加入无线局域子网。结果就是无线局域子网中有设备A，设备B，设备C和设备D，有些设备直接相连，有些间接相连，设备A和设备D为联网从设备，设备B为装有控制软件的联网主设备，还有联网设备C(其中设备B也可以为设备A要经过最少设备ID的设备链到达的联网主设备)。设备A联入后，设备B通过联网控制软件的人机界面，指定设备A向设备D定期发数据，之后设备B向设备A发4705数据包，数据包中的第2部分为23，数据中就包括设备D的ID和定期发数据的时间说明。设备A上的联网软件收到命令后保存，之后定期要向设备D发4705数据包。

5.5.2.设备A要传送数据给设备D时，设备A先确定设备D不在设备A的设备表中，设备A再通过发4705数据包把数据传送给设备B，其中设备ID顺序链为：设备A，设备B和设备D(这里假设设备A和设备B直接相连，不直接相连，则要增加设备A和设备B间的设备ID)。设备B收到设备A发的数据包后，再判断设备D不在设备B上的设备表中，再根据网络结构图，可以判断出设备D最近的设备为设备C，再通过4705数据包把数据传送给设备D，这个时候的4705数据包中的设备ID顺序链则要修改了，设设备B通过计算得出的要通过最少设备ID顺序链的设备ID链了，其中最后2个设备ID为设备C的ID和设备D的ID。这样数据在联网从设备间路由的功能完成。

5.6.物联网设备通过定期发4706广播包，通知无线范围内的其它联网设备它的状态，其它设备通过测量信号RSSI值，判断距离变化，如果距离变化超出一定测量误差范围，则设备表更新。如果无线局域子网的设备中的设备表有任何更新，则都要上传到所有联网主设备中更新对应的设备表。

5.7.设备表的更新(比如设备表距离值的更新和设备表增减等)，意味着控制软件需要对物联网网络进行重构，某个设备G到联网主设备H间最少设备ID的设备链也可能会改变，如果设备G到设备H间的最少设备ID的设备链有变化，则设备H需要把更新的设备ID顺序链发给设备G。

实施例6.已获得某无线局域子网的连接授权的联网设备，再次加入该无线局域子网的过程如下(即重新入网)：

6.1.当某个物联网设备(设备A)远离物联子网M后，该设备会和物联网失联，当再次回到物联子网M范围时，存在再次加入该无线局域子网的过程。

6.2.物联网设备正常都会定期向其相连的联网设备发4706数据包表明联网状态信息。

6.3.假设设备A原来是和设备C联网的，设备A定期会收到设备C发的4706广播包，如果一定时间后，没有收到设备C的4706广播包，则设备A上的联网软件则可以判断设备A已经脱网(比如根据距离测量判断是否是远离脱网，还是设备掉电脱网等)。

6.4.设备C如果一定时间没有收到4706的广播数据包，则也同样判断设备A已经脱网，并把这个信息广播到所有联网主设备。

6.5.如果设备A进入到其它无线局域子网N，则通过接收子网N中的其它联网设备发出的4706广播数据包，通过解码分析4706广播数据包，了解进入到了那个物联网。而其它无线局域子网N的设备收到设备A的4706广播数据包，则同理可判断有别的设备进入了子网N。

6.6.如果当设备A再次回到已经加入的物联子网M无线收发范围的时候，设备A同样按照规律定期发出4706广播包后，同样也会收到子网M中其它联网设备发出的4706广播包。如果设备A还是收到设备C发出的4706广播包，则测量距离，更新设备C在设备A中的设备表。同样设备C收到设备A发出的4706广播数据包，通过解码确认物联网网络信息和网络密码，确认是设备A回归了子网M中，则测量距离，更新设备A在设备C中的设备表。并把设备A重新回归子网M的信息以及更新的设备表发给所有联网主设备。

6.7.如果设备A收到的是子网M中的设备B发出的4706广播包，通过解码并分析数据包中的物联网网络信息和密码，可以确认设备A是和设备B是同一网络的，再向设备B发4705数据包，告知设备A的设备信息。同理设备B也会收到设备A发出的4706广播包，同理也可以确认设备A也是在子网M中的，设备B在向设备A发4705数据包，告知设备B的设备信息。接着设备B向设备A发4701数据包，表明设备A重新回到了无线局域子网M中。设备A收到设备B发出的4701数据包后，删除设备A上的除自己的设备表(即表4所示)外的所有设备表和到联网主设备的最少设备ID数据链，生成设备B在设备A中的设备表。之后设备A向设备B发4701数据包，设备B收到后，生成设备A在设备B上的设备表。再根据变化更新设备A在设备A上的设备表。

6.8.接着设备A把所有设备表打包通过4705数据包发送给设备B。设备B收到设备A上所有的设备表后，再加上设备B上设备A的设备表，一起打包，通过4705数据包向物联网中离设备B最近的联网主设备F发出。

6.9.设备F收到设备B的4705数据包解码后，确认设备A重新回归无线局域子网M，先删除设备C目录下的设备A的设备表，并把要设备C删除设备C上设备A的设备表的命令发送给设备C，设备C删除设备C中设备A的设备表。设备F对子网M进行网络重构，计算出设备A到设备F要经过的最少设备ID顺序链，并把这个设备ID顺序链发给设备A。

6.10.设备F再向子网M中其它联网主设备发送收到的设备表更新的信息，其它联网主设备收到这些4705数据包后，也进行和6.9一样的操作，但不再给设备C发指令。

6.11.设备A收到所有联网主设备发出的4705数据包后，解码出所有到联网主设备的最少设备ID顺序链，并按设备ID顺序链中设备数据多少和收到时间规则进行排列保存，至此设备A就重新回归到子网M中。

6.12.如果设备A是联网主设备，则设备A还要进行一个步骤，就是按照6.11.中收到的设备ID顺序链中最前面(即要经过最少设备ID的设备ID顺序链)，从对应的那个的联网主设备上下载同步所有联网设备上的设备表。之后再按需要，对子网M进行网络重构。

实施例7.所述联网主设备通过其他已授权联网设备间接允许相应联网设备接入该无线局域子网过程如下(间接入网)：

7.1.假设联网主设备为设备A，其它已联网设备为设备C，待联网设备为设备B，同时，设备A的无线有效范围能看到设备C，达不到设备B；设备C的无线范围能覆盖设备A和设备B；设备B的无线覆盖范围到设备C，达不到设备A。并且假设设备A为设备C最近的联网主设备(注：设备C在设备A和设备B中间)。

7.2.如果待联网设备B为联网主设备，则和前面所述的第3种情况一样。所以后面所述的设备B为联网从设备。

7.3.如果设备C为联网主设备，则和第2种情况一样。所以后面所述的设备C为联网从设备。

7.4.设备A启动控制软件，设备C处于联网状态，接着设备B复位键被触发后，设备B中的关于子网信息被清空。

7.5.设备C按设置定期发4706广播数据包，设备B收到设备C发的4706广播数据包后，通过解码数据包，确认设备C的设备ID和所在子网信息，之后设备B向设备C发4701数据包，如表10所示，其中第6部分为1。

表10物联网标识数据包

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
										4701	物联网ID	物联网密码	发设备ID	发设备信息	发设备是否复位	收设备ID	收设备信息	保留位	包尾

7.6.设备C收到设备B发出的4701数据包后，确认设备C已经复位，处于待入网状态，之后把收到的4701数据包转发给设备A。

7.5.接着设备A和实施例2中的2.7一样，确认设备B是否是要加入无线局域子网的设备。

7.6.得到确认后，设备A向设备C发4705数据包，命令设备C向设备B发4701数据包和4705数据包。其中4701数据包中第3部分的物联网密码是临时的物联网密码(为没有加密的明码)，发设备为设备C，收设备指设备B，此时的第六部分为0。4705数据包中的物联网密码为临时物联网密码，发设备为设备C，收设备指设备B，其中还包括设备C的设备信息,设备密码和物联网密码等信息。

7.7.设备B上的联网软件解码4701数据包获取设备C信息和临时联网密码，再通过临时联网密码和4705数据包，获取无线局域子网的物联网密码和设备C的设备密码，设备C的设备信息。

7.8.之后设备B上的协议联网软件在设备B上生成设备B的设备表，如表4所示(第2部分为00)。之后再生成设备C在设备B上的设备表。

7.9.接着设备B上的协议软件把设备B的设备密码通过发4705数据包发给设备C，如果没有设备控制密码则为零。接着把复位归正常，即设备复位状态结束。

7.10.设备B再发4701数据包给设备C，设备C收到4701数据包后，向设备C发4701数据包，这样设备B就加入了这个无线局域子网。

7.11.设备B上的联网协议软件通过设备C在设备B上的设备表中第4部分：“网络和联网软件信息”，判断出设备C也是联网从设备。之后设备B的联网协议软件把设备B上的所有设备表给设备C，让设备C把这些设备表发给最近的联网主设备(即设备A)。

7.12.设备C再把设备C上的设备A的设备表，以及设备B发来的所有设备表打包，通过4705数据包发给设备A。

7.13.设备A收到设备C发的4705数据包后，提取设备B上的设备表和设备B在设备C上的设备表，再重构网络，计算出设备B到设备A最少设备ID顺序链，并把这个设备ID顺序链发送给设备B。

7.14.设备A再把设备B加入子网信息，设备B的所有设备表，已经设备C中设备B的设备表打包一起发给子网中其它所有联网主设备，其它联网主设备同7.13中的设备A一样，重构网络，计算并发送设备B到该联网主设备的最少设备ID顺序链给设备B。

7.15.设备B收到所有联网主设备发过来的最少设备ID顺序链后，进行整理，按规律排列整理。至此设备B加入子网过程结束。

7.16.如果设备A和设备B间隔更多的设备，按同样方法进行处理。

实施例8.基于同类短距离无线通信协议但不同版本的网络设备加入一无线局域子网的过程如下：

8.1.假设待联网的网络设备为设备A，设备A上面没有运行联网软件，设备A是通过和设备A同类短距离无线通信协议但不同版本的已加入网络的设备B而加入物联子网M，比如设备A为蓝牙2.1设备，设备B为蓝牙4.1设备。

8.2.设备B通过同类短距离无线通信协议搜索周围设备，假设搜到设备A。该短距离无线协议通过系统协议，把搜索到的设备A信息，包括设备名，芯片类型，设备匹配密码，和设备A的距离等，一起转给设备B上运行的联网软件。

8.3.设备B上的联网软件对设备A生成一个设备表，并和设备B上的设备表进行匹对，看是否是新加入的联网设备，如果不是，则仅对设备表的距离等信息进行更新，如果是，则把设备A的设备表增加到设备B的设备表中去。

8.4.之后设备B，通过发出数据流，包括4705数据包等，把设备A的设备表上传到物联网中联网主设备C中去。

8.5.联网主设备C上的联网控制软件搜索所有设备表，如果设备A原来是通过设备D已经联入无线局域子网M的，则通过发4705数据包命令设备D删除设备A在设备D上的设备表。之后联网控制软件进行物联子网重构，设备A是挂靠在设备B上的一个设备。

8.6.设备C再把设备A在设备B上的设备表通过4705数据包发送到物联子网中其它联网主设备收到这个4705数据包后，根据需要再进行物联网重构。

实施例9.不同短距离无线通信协议不同版本的网络设备加入一无线局域子网的过程如下(包括有线网联入和其它网络联入的同样适合)：

9.1.假设有不同短距离无线通信协议不同版本的网络设备A(比如WI-FI设备)加入一无线局域子网(基于蓝牙4.1协议联网的)，则前提是该无线局域子网中有能识别该版本的同类型短距离无线通信协议的设备B(同时具有WI-FI和蓝牙协议)存在。并且假设设备B上运行联网软件。

9.2.其它过程和实施例8中的8.2，8.3，8.4，一样，只不过搜索是基于WI-FI而已。

9.3.其它有线网联入和其它网络联入的这个网络的方法如9.2一样。

实施例10.获得该无线局域子网的连接授权的联网设备间的三维空间相互定位过程(这个过程在控制软件上实现，无需数据包收发。假设运行该控制软件的物联网设备为设备A):

实施例10.1.联网控制软件通过读取联网主设备A上的该无线局域子网中的所有联网设备中的设备表信息，先根据设备A周围设备的设备表中距离信息，进行空间定位，如果有2个联网设备则只能定位2点之间的距离，如果有3个联网设备则只能定位3者之间在某个面上的相互位置，如果有4个联网设备，则能够进行3维立体空间定位，如果有4个以上联网设备，则能够进一步详细确认空间相对位置。之后再读取其它联网设备中的设备表中的距离信息，逐步确认其它设备的空间相对位置信息。

10.2.如果有具体的空间位置图，则在定位好空间相对位置后，通过人为的调整，可以在人机界面(比如显示屏)上显示出设备在空间中的位置。

10.3.如果设备A收到联网中任何设备有新的设备表更新，则重新进行11.1步骤，对物联子网进行空间重构。对于联网中的任何主设备同样适合。当然，只有当人机界面打开并需要查看这个空间位置信息时才计算并显示，否则没有必要进行计算并创建

实施例11.获得该无线局域子网的连接授权的联网设备间的数据相互传输状态信息及控制命令，实现设备控制和状态监控的过程：

11.1.无线局域子网中任何设备的设备表更新都会发送到联网主设备中，如果某个联网主设备A上的联网控制软件打开，并且人机界面也打开，则通过人机界面(比如显示器)，可以点击(也可以不打开人机界面，通过命令方式)设备A，则设备A直接把设备A的信息在人机界面显示，比如设备A的状态信息和设备A可以进行操作的信息等等，如果还要进行某个操作，则还是通过人机界面向设备A发出刚才显示的操作命令，联网控制软件通过解码，向设备A发出对应的操作，设备A操作结束再回传显示信息。

11.2.如果开始在设备A上点击的是设备B，则设备A通过网络格点计算，确认出设备A到设备B经过最少设备ID的设备ID顺序链，设备A再向设备B发4705数据包，获取设备B的状态，及其设备B可以进行的操作命令信息等等。如果还要进行某个操作，则还是通过人机界面向设备B发出刚才显示的操作命令，联网控制软件通过解码，向设备B发出对应的操作，设备B操作结束再回传显示信息。

实施例12.无线局域子网设备信息的上传下载管理和远程操作

12.1.假设某个无线局域子网M已经在某个联网主设备A上创建，联网软件如果联入了万维网，并且在和万维网相连的服务器上创建了用户名和密码后，联网软件可以把无线局域子网的网络信息，所有联网设备中的设备表，子网M所在空间图，以及空间图和子网的关系信息定期上传到服务器端。如果这个联网主设备A出现故障，在维修后，如果联网信息或者设备表等信息找不到后，可以通过再安装联网控制软件联入万维网后，输入用户名和密码，可以看到这个子网M下面有个设备A(12.4中会再叙述)，点击后下载，所有物联网信息、所有设备的设备表信息等相关信息都会下载到设备A中。当然下载后，需要对物联网中所有设备进行一次扫描，确认联网中设备的信息和设备中设备表中的是否有更新，之后再对子网M进行重构。重构后，如果可以选择上传到服务器。

12.2.同一用户名下面可以有不同的无线局域子网，也可以是同一用户在同一无线局域子网中不同的设备登陆。不同的无线局域子网是指同一空间的不同无线局域子网(比如一个家庭或者公司等空间环境下的不同无线局域子网，或者说2个子网所在空间有重叠)或者不同空间的无线局域子网(比如一个家庭的无线局域子网和一个公司的无线局域子网)。同一用户在同一无线局域子网中可以有不同的设备，举例说明，手机和平板在某一无线局域子网中，同时可以用同一用户名把各自的网络信息和设备中所有的设备表信息上传到服务器中，但是是在不同的设备名下，也就是说在服务器端的目录下，同一用户名下有某个子网M，下面有2个不同的设备(手机和平板)。不同设备要上传到对应的设备下，如果某个设备第一次上传，就要创建下这个设备。

12.3.在某个无线局域子网M中，如果有某个联网主设备A(必需是联网主设备，如果不是，则无法通过人机界面输入用户名和密码)要加入这个子网M中，除前面所述第3中情况加入子网M外，也可以通过输入用户名和密码加入这个子网M中，前提是设备A已经联入万维网，并和服务器相连，并且已有子网M中联网主设备B已经把子网M上传到服务器中。步骤如下：

12.3.1.启动设备A中的控制软件，输入用户名和密码。

12.3.2.通过控制软件，可以登陆服务器，查看到这个用户名下所有的无线局域子网，先选择需要加入的子网M，可以看到这个用户名下可能有已经加入子网M的设备B和设备C等设备，选中子网M(不是设备B，如果是设备B要下载则选中设备B)并确认。

12.3.3.服务器通过整合设备B和设备C上的所有设备上的设备表，打包成一个新的供设备A下载的所有设备的设备表数据。

12.3.4.设备A中控制软件从服务器上新打包的设备表信息，另外还有子网M的物联网信息和物联网密码。之后设备A生产设备A在设备A上的设备表。

12.3.5.接着控制软件发4706广播包向子网M中的设备进行广播，假设子网M中的设备D收到了这个4706广播包。设备D通过和设备D中的设备表配对，确认设备A是新入的，之后向设备A发4705数据包，其中包括设备D的设备信息和设备密码。

12.3.6.设备A收到设备D发出的4705数据包后，生产设备D在设备A上的设备表。之后设备A向设备D发4701数据包和4705数据包。4705数据包告知设备D，设备A是通过联入万维网进行联网并已经下载了所有设备表。

12.3.7.设备D收到设备A发的4701数据包后，生产设备A在设备D上的设备表，之后再把这个设备表传到子网M中的所有其它联网主设备，并把设备A通过联入万维网进行联网并已经下载了所有设备表的信息告知子网M中的所有其它联网主设备。

12.3.8.设备A综合下载下来的设备表信息和设备A上的生产设备表信息，进行子网M的网络重构，并生成到子网M中其它联网主设备的最少设备ID的设备ID顺序链。至此，设备A加入子网结束。

12.3.9.设备A可以选择把所有设备表信息上传到服务器中，服务器会创建子网M下面的设备A这项。

12.4.这里重新补充说明下12.1中联网主设备A下载子网M信息和设备表的过程，在登陆并选中子网M后，下面会出现设备A这个选项，必需选中设备A，才能正确下载设备的备份信息，否则要报错。

12.5.同一子网M中，也可以有不同的用户名登陆，同一个用户名就不用阐述了(如前面12.2所述)。解释如下：一个联网设备A创建了一个无线局域子网M，并通过某个用户名AA和通过万维网或者无线运营商的无线网络可以和服务器相连，并把子网M信息和所有设备表上传到服务器中备份。当有另外一个联网主设备B通过前面所述联网的第3种情况加入，如果设备B通过另外一个用户名BB也登陆了服务器，并也把子网M信息的所有设备表上传到了服务器中备份。任何联网设备联入服务器，比如设备A，都要生产一个子网M设备通过服务器配对的配对码，并向所在子网中的联网主设备广播消息，告知：“设备A已经和服务器相连，登陆的用户名，设备A已经在设备A中的设备表中记录有设备A的IP地址，以及配对码等”。这里设备A第一个通告，所以没有其它联网主设备回应，当设备B广播同样的消息时，设备A就必需向设备B发4705数据包，把设备A开始广播的消息再次告知设备A一下，设备B收到后，配对码就改为设备A发来的。之后，设备A和设备B同时向服务器提出设备配对要求，并把配对密码告知服务器，服务器收到配对请求后，在搜索并确认配对码，子网信息(已经上传)，登陆用户名，IP地址，设备A和设备B上传的所有设备表后，就把设备A上传的子网M和设备B上传的子网M以及其中设备做一一对应和桥接。这样设备A和设备B之间除了通过子网M之间进行数据交互外，还可以透过万维网或者无线运营商的无线网络进行数据交互，数据交互同样还是采用前面所述的数据包方式进行。另外设备A和设备B之间进行数据交互首选子网M。如果还有更多的子网M中的联网主设备联入服务器后，也用同样的方法进行配对桥接。假设设备A脱网了，可以通过万维网或者无线运营商的无线网络，透过先配对的设备B和子网M中的其它设备进行数据交互了。如果子网有很多设备在服务器上进行了配对桥接，那如果在经过一段时间后，设备B没有消息应答，则设备A再透过其它以及配对和桥接的联网主设备和子网M中的设备进行数据交互。

实施例13.联网软件的更新

13.1.假设无线局域子网M中的联网主设备A是和万维网相连，联网软件的服务器当然和万维网相连。

13.2.如果联网软件有任何更新，会通过服务器告知所有子网中的先在服务器上进行备份设备A(如果设备A经过一定时间没有应答，则选其它已经在服务器上备份的联网主设备)，软件已更新，在得到下载确认后，联网软件下载新的联网控制软件和联网协议软件。

13.3.之后，设备A通过发4705数据包方式，把联网控制软件发给联网主设备，把联网协议软件发给联网从设备。在所有联网设备收到最新联网软件后，设备表要更新联网软件版本信息，联网主设备也要依次进行设备表更新，再重新启动联网设备，新联网软件开始工作，联网软件更新完成。

实施例14.网页登陆

14.1.用户通过网页登陆服务器，通过用户名和密码登陆进服务器，之后可以看到已经上传的所有物联子网，假设点击进入要登陆的无线局域子网M后，由于服务器上有子网M里面所有的设备及其上的设备表。

14.2.所以可以通过在网页上的物联网软件对子网M进行重构，如果子网M所在空间的结构和空间结构和子网三维关系也上传的话，网页上就可以显示出和子网M中联网主设备上显示的一样。

14.2.之后可以通过点击子网M中的设备图标和设备按照联网方法中第11种情况进行数据互动了。

实施例15.已有相关软件控制的无线设备如何联入无线局域子网

15.1.如果某个设备B是已有相关控制软件的，在它联入无线局域子网M后，通过在设备表中对其相关软件进行设定，如果无线局域子网M中的联网主设备A在无线网络中看到设备B，在把设备B联入无线局域子网M后，通过前面无线局域组网的第11种情况，把设备B的相关软件做个按钮，这样就可以启动设备B的软件，当然联网软件是要做些接口给设备B的这个相关软件的，以便可以进行数据交互和相互调用，这样做的前提是要和设备B的软件开发商做好接口配合，相互授权，做到无缝链接并能让设备B的软件的核心部分在联网软件中运行。

综上所述，本发明一种物联网无线局域子网及其组网、设备间的数据交互方法通过使运行协议软件的联网从设备仅仅只有该设备周围设备的设备表信息，运行联网控制软件的联网主设备具有所有物联网设备周围设备的设备表，并通过特定编码规则的数据包进行联网设备间的数据交互，实现了简单、高效、低成本的物联网无线局域子网组网目的。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims

1.一种物联网无线局域子网，其特征在于：所述无线局域子网包括多个联网设备，每个联网设备包含有联网模块、微处理器、无线收发器、存储器，各联网设备之间按照同一标准或者不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，所述多个联网设备至少包括一个联网模块为控制软件的联网主设备和1个或多个联网模块为协议软件的联网从设备，所述联网从设备具有自己的和与其相连的联网设备的设备表，联网主设备中除具有自己的和与其相连的联网设备的设备表外，还有其它物联网设备上的自己的和与其相连的联网设备的设备表，各联网设备的无线收发器用于利用同一标准或者不同标准的短距离无线通信协议进行无线通信，并检测所接收到的该标准的短距离无线通信协议的数据流的信号强度，并算出之间距离。

2.如权利要求1所述的一种物联网无线局域子网，其特征在于：所述数据流包括物联网标识数据包、设备间的数据传输信息数据包以及广播数据包，各数据包的第一部分均由数据对齐位和数据包信息编码组成。

3.如权利要求2所述的一种物联网无线局域子网，其特征在于：所述物联网标识数据包至少还包括物联网ID、物联网密码、发设备ID、发设备信息、发设备复位状态、收设备ID、收设备信息以及包尾。

4.如权利要求2述的一种物联网无线局域子网，其特征在于：所述设备间的数据传输信息数据包至少还包括数据经过的设备ID链、交互数据的用途、数据包编号、要传输的数据以及包尾。

5.如权利要求2述的一种物联网无线局域子网，其特征在于：所述广播数据包至少还包括发设备ID、物联网ID、交互数据的用途、数据包编号、要传输的数据以及包尾。

6.如权利要求1所述的一种物联网无线局域子网，其特征在于：所述设备表包括所在设备ID、设备信息、设备ID、网络和联网模块信息、IP地址、设备和芯片信息、生产商信息、设备密码、距离以及包尾。

7.一种物联网无线局域子网的组网方法，包括如下步骤：

步骤一，启动一联网主设备上的联网控制软件；

8.如权利要求7所述的一种物联网无线局域子网的组网方法，其特征在于，当装有协议软件的待联网从设备首次加入该无线局域子网时，所述组网方法还包括如下步骤：

所述待联网从设备复位；

所述联网主设备的联网控制软件按设定向其它联网设备定期发广播数据包；

所述待联网从设备捕获所述联网主设备发出的广播数据包后，获取其中的物联网ID、网名以及所述联网主设备的ID。

所述待联网从设备向所述联网主设备发送物联网标识数据包；

所述联网主设备收到所述待联网从设备发的物联网标识数据包后，确认所述待联网从设备为复位待入网设备；

所述联网主设备向所述待联网设备发出物联网标识数据包和设备间的数据传输信息数据包；

所述待联网设备的联网协议软件解码所述联网主设备发送的数据包以获取所述联网主设备的信息和临时物联网密码，再通过临时物联网密码和所述联网主设备发送的设备间的数据传输信息数据包，获取无线局域子网的物联网密码和所述联网主设备的设备密码。

所述待联网设备的联网协议软件在所述待联网从设备上生成待联网从设备的设备表，之后再生成所述联网主设备在所述待联网从设备上的设备表；

所述待联网设备上的协议软件把所述待联网从设备的设备密码通过发送设备间的数据传输信息数据包发给所述联网主设备；

所述联网主设备收到所述待联网从设备发出的设备间的数据传输信息数据包后，在所述联网主设备上产生所述待联网从设备在所述联网主设备上的设备表。

9.如权利要求7所述的一种物联网无线局域子网的组网方法，其特征在于，当装有联网控制软件的待联网主设备首次加入该无线局域子网时，所述组网方法还包括如下步骤：

所述待联网主设备启动联网控制软件；

所述联网主设备定期发送广播数据包，所述待联网主设备通过读取所述广播数据包，获取物联网ID和信息，以及发设备ID；

所述待联网主设备给所述联网主设备发送设备间的数据传输信息数据包，该数据包包括所述待联网主设备的设备ID、设备信息和设备密码；

所述联网主设备收到所述待联网主设备的数据包后，生成所述待联网主设备在所述联网主设备上的设备表，之后再向所述待联网主设备发送物联网标识数据包和设备间的数据传输信息数据包；

所述待联网主设备生成并保存所述待联网主设备的设备表。

所述待联网主设备收到所述联网主设备的物联网标识数据包，获取所述联网主设备的设备信息，并于收到所述联网主设备发送的设备间的数据传输信息数据包，获取所述联网主设备的控制密码后，生成并保存所述联网主设备在所述待联网主设备上的设备表。

所述待联网主设备向所述联网主设备发送物联网标识数据包，确认所述联网主设备和待联网主设备已联网。

10.如权利要求9所述的一种物联网无线局域子网的组网方法，其特征在于，当所述联网主设备通过其他已授权联网设备间接允许相应联网设备接入该无线局域子网时，所述组网方法还包括如下步骤：

假设所述联网主设备为设备A，其它已授权联网设备为联网从设备C，待联网设备为联网从设备B，同时，设备A的无线有效范围能看到设备C，达不到设备B，设备C的无线范围能覆盖设备A和设备B；设备B的无线覆盖范围到设备C，达不到设备A，并且假设设备A为设备C最近的联网主设备；

所述联网主设备A启动联网控制软件，所述设备C处于联网状态，所述设备B复位；

所述设备C定期发送广播数据包，所述设备B收到设备C发送的广播数据包后，通过解码数据包，确认设备C的设备ID和所在子网信息，之后所述设备B向所述设备C发送物联网标识数据包；

所述设备C收到设备B发出的物联网标识数据包后，确认设备C已经复位，处于待入网状态，之后把收到的物联网标识数据包转发给所述设备A；

所述设备A确认所述设备B是否为要加入无线局域子网的设备；

得到确认后，所述设备A向所述设备C发设备间的数据传输信息数据包，命令所述设备C向所述设备B发物联网标识数据包和设备间的数据传输信息数据包；

所述设备B上的联网软件解码所述设备C发送的物联网标识数据包获取设备C信息和临时联网密码，再通过临时联网密码和所述设备C发送的设备间的数据传输信息数据包，获取无线局域子网的物联网密码和设备C的设备密码，设备C的设备信息；

所述设备B上的协议联网软件在所述设备B上生成设备B的设备表，之后再生成所述设备C在所述设备B上的设备表；

所述设备B上的协议联网软件把所述设备B的设备密码通过发设备间的数据传输信息数据包发给所述设备C，并把复位归正常；

所述设备B再发物联网标识数据包给所述设备C，所述设备C收到物联网标识数据包后，向所述设备C发物联网标识数据包，这样所述设备B就加入了该无线局域子网；

所述设备B上的联网协议软件通过所述设备C在设备B上的设备表判断出设备C是联网从设备，之后所述设备B的联网协议软件把所述设备B上的所有设备表给设备C，让所述设备C把该些设备表发给所述设备A；

所述设备C再把所述设备C上的设备A的设备表，以及所述设备B发来的所有设备表打包，通过设备间的数据传输信息数据包发给所述设备A；

所述设备A收到所述设备C发的设备间的数据传输信息数据包后，提取所述设备B上的设备表和设备B在设备C上的设备表，再重构网络，计算出所述设备B到设备A最少设备ID顺序链，并把这个设备ID顺序链发送给所述设备B；

所述设备A再把所述设备B加入子网信息，所述设备B的所有设备表，已经在设备C中设备B的设备表打包一起发给子网中其它所有联网主设备，其它联网主设备重构网络，计算并发送设备B到该联网主设备的最少设备ID顺序链给设备B；

所述设备B收到所有联网主设备发过来的最少设备ID顺序链后，进行整理，按规律排列整理，所述设备B加入子网过程结束。

11.如权利要求8所述的一种物联网无线局域子网的组网方法，其特征在于，当已获得该无线局域子网的连接授权的联网设备远离该无线局域子网，需再次加入该无线局域子网时，所述组网方法还包括如下步骤：

11.1.假设设备A原来是和设备C联网的，设备A定期会收到设备C发的广播数据包，若一定时间后，没有收到设备C的广播数据包，则设备A上的联网软件判断设备A已经脱网，同样，设备C如果一定时间没有收到广播数据包，则也同样判断设备A已经脱网，并把这个信息广播到所有联网主设备；

11.2.当设备A再次回到已经加入的该无线局域子网无线收发范围的时候，所述设备A同样按照规律定期发出广播数据包后，若所述设备A收到设备C发出的广播数据包，则测量距离，更新所述设备C在所述设备A中的设备表，同样所述设备C收到所述设备A发出的广播包，通过解码确认物联网网络信息和网络密码，确认是设备A回归了该无线局域子网中，则测量距离，更新所述设备A在设备C中的设备表，并把所述设备A重新回归无线局域子网的信息以及更新的设备表发给所有联网主设备。

11.3.如果设备A收到该无线局域子网中的设备B发出的广播包，通过解码并分析数据包中的物联网网络信息和密码，确认设备A是和设备B是同一网络的，再向所述设备B发设备间的数据传输信息数据包，告知设备A的设备信息，同样所述设备B收到设备A发出的广播包，也可以确认设备A在无线局域子网中的，所述设备B在向设备A发设备间的数据传输信息数据包，告知设备B的设备信息，接着设备B向设备A发物联网标识数据包，表明设备A重新回到了无线局域子网中，所述设备A收到设备B发出的物联网标识数据包后，删除设备A上的除自己的设备表外的所有设备表和到联网主设备的最少设备ID数据链，生成所述设备B在设备A中的设备表，之后所述设备A向设备B发物联网标识数据包，所述设备B收到后，生成设备A在设备B上的设备表，再根据变化更新所述设备A在设备A上的设备表。

11.4.接着所述设备A把所有设备表打包通过设备间的数据传输信息数据包发送给设备B，设备B收到设备A上所有的设备表后，再加上设备B上设备A的设备表，一起打包，通过设备间的数据传输信息数据包向物联网中离所述设备B最近的联网主设备F发出；

11.5.所述设备F收到设备B的设备间的数据传输信息数据包解码后，确认所述设备A重新回归无线局域子网，先删除设备C目录下的设备A的设备表，并把要设备C删除设备C上设备A的设备表的命令发送给设备C，设备C删除设备C中设备A的设备表，所述设备F对无线局域子网进行网络重构，计算出设备A到设备F要经过的最少设备ID顺序链，并把这个设备ID顺序链发给设备A。

11.6.所述设备F再向无线局域子网中其它联网主设备发送收到的设备表更新的信息，其它联网主设备收到该些设备间的数据传输信息数据包后，也进行如11.5相同的操作，但不再给设备C发指令；

11.7.设备A收到所有联网主设备发出的设备间的数据传输信息数据包后，解码出所有到联网主设备的最少设备ID顺序链，并按设备ID顺序链中设备数据多少和收到时间规则进行排列保存，至此设备A就重新回归到无线局域子网中；

11.8.如果设备A是联网主设备，则设备A还要按照11.7中收到的设备ID顺序链中最前面，从对应的那个的联网主设备上下载同步所有联网设备上的设备表，之后再按需要，对无线局域子网进行网络重构。

12.如权利要求8所述的一种物联网无线局域子网的组网方法，其特征在于，当基于同类/不同短距离无线通信协议且不同版本的网络设备加入该无线局域子网时，所述组网方法还包括如下步骤：

12.1.假设待联网的网络设备为设备A，设备A上面没有运行联网软件，该无线局域子网中有能识别所述设备A的设备B存在，并且假设设备B上运行联网软件；

12.2.所述设备B通过短距离无线通信协议搜索周围设备，假设搜到所述设备A，该短距离无线协议通过系统协议，把搜索到的设备A信息一起转给设备B上运行的联网软件。

12.3.所述设备B上的联网软件对所述设备A生成一个设备表，并和所述设备B上的设备表进行匹对，判断是否是新加入的联网设备，如果不是，则仅对设备表的距离信息进行更新，如果是，则把所述设备A的设备表增加到所述设备B的设备表中去。

12.4.所述设备B通过发出设备间的数据传输信息数据包，把设备A的设备表上传到物联网中联网主设备C中去；

12.5.联网主设备C上的联网控制软件搜索所有设备表，如果所述设备A原来是通过设备D已经联入无线局域子网的，则通过发设备间的数据传输信息数据包命令所述设备D删除设备A在设备D上的设备表，之后联网控制软件进行无线局域子网重构，所述设备A为挂靠在设备B上的一个设备；

12.6.所述设备C再把设备A在设备B上的设备表通过设备间的数据传输信息数据包发送到无线局域子网中，其它联网主设备收到该设备间的数据传输信息数据包后，根据需要再进行物联网重构。

13.一种物联网无线局域子网设备间的数据交互方法，其假设设备B在设备A的无线收发范围内，所述设备A和设备B已连接，所述方法包括如下步骤：

14.一种物联网无线局域子网设备间的数据交互方法，其假设设备B在设备A的无线收发范围内，设备C不在设备A的无线收发范围内，设备B在设备C的无线收发范围，设备A不在设备C无线收发范围内，所述设备A要与设备C进行数据交互，所述方法包括如下步骤：