CN107342875A - 在智联网络中产生主控节点的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种在包括一个或更多个节点的智联网络中产生主控节点的方法，包括：确定所述智联网络中是否存在主控节点；以及根据确定结果，采用预定规则来产生主控节点。所述预定规则包括：在所述一个或更多个节点之一是其他网络的接入点的情况下，将所述节点指派为所述智联网络的主控节点。所述预定规则还包括：当节点上电时，响应于确定所述智联网络存在主控节点，将所述节点指派为一般节点；且当节点上电时，响应于确定所述智联网络不存在主控节点，将所述节点指派为主控节点。所述预定规则包括：响应于确定所述智联网络不存在主控节点，从所述一个或更多个节点选出主控节点。

Description

在智联网络中产生主控节点的方法

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，具体地，涉及在智联网络中产生主控节点的方法。

背景技术

随着物联网的兴起，越来越多的设备接入到互联网中。现有技术中，在家居环境下，存在数目较多的不同厂商或者传输类型(如Wifi、Zigbee或者PLC等)的设备。通常情况下，不同传输类型的设备之间不能实现互联互通。

为了将多个设备接入到家庭网络中，传统的方式通常是在家居环境下组建Wifi网络、PLC网络或者Zigbee网络，例如，在一种典型的Wifi网络中，各种Wifi设备如手机等均接入到路由器中，形成家庭局域网。在该局域网中，各设备或者设备与路由器之间使通过Wifi方式实现传输的。然而，这种单一网络一般只能使同一传输类型的设备组网。因此，家庭中有数目较多且含有不同传输类型的设备时，通常需要采购多套设备组建多个网络才能满足这些设备的入网需要，而由于各个网络之间相对独立，不同传输类型的设备之间即不同网络之间难以进行自由交互或通信，这样限制了很多智能家居场景的实现，使得很多智能设备形同鸡肋，不能最大化地发挥其作用，用户体验难以有效提升，影响了智能家居的发展。此外，对于同一组网(以Wifi网络为例)，如果家居空间较大，例如有上下两层，每层三个房间，各个房间中都有Wifi设备，由于受到距离或者穿墙等信号屏蔽的限制，相隔较远的两个设备(如该两个设备位于不同房间或者位于上下楼层)要么通讯效果差，要么需要极高的代价才能达到一定的通讯效果。

目前，提供了一些综合的混合组网架构，不仅能够满足多种不同传输类型的设备的入网需要，而且满足不同传输类型设备和不同网络之间的通讯需要。然而，在这种混合网络中，存在大量的网络维护工作，例如，ZigBee网络中，需要通过协调器来维护ZigBee网络正常工作，在Wifi网络中，需要通过路由器来维护WiFi网络的正常工作，在PLC网络中，需要协调主从节点的状态。

因此，为了使智联网更好运行，需要提出一种实现基础网络服务的机制，即，一种在智联网络中产生主控节点的方法，能够协调整体运作，避免因为某个节点宕机造成整体网络难以运行。

发明内容

本公开的方面在于解决至少上述问题和/或缺点并提供至少下述优点。

本申请的一个方面提供了一种在包括一个或更多个节点的智联网络中产生主控节点的方法，包括：确定所述智联网络中是否存在主控节点；以及根据确定结果，采用预定规则来产生主控节点。

优选地，所述预定规则可以包括：在所述一个或更多个节点之一是其他网络的接入点的情况下，将所述节点指派为所述智联网络的主控节点，其中将所述节点指派为所述智联网络的主控节点包括：响应于确定所述智联网络存在主控节点，将主控节点转变为所述节点；以及响应于确定所述智联网络不存在主控节点，将所述节点指派为主控节点。

优选地，所述预定规则还可以包括：当节点上电时，响应于确定所述智联网络存在主控节点，将所述节点指派为一般节点；且当节点上电时，响应于确定所述智联网络不存在主控节点，将所述节点指派为主控节点。

优选地，所述预定规则可以包括：响应于确定所述智联网络不存在主控节点，从所述一个或更多个节点选出主控节点。

优选地，所述从所述一个或更多个节点选出主控节点可以包括：根据权重分配信息，对所述一个或更多个节点中的每个节点进行评分；将评分最高的节点选为所述智联网络的主控节点。

优选地，所述权重分配信息可以是针对以下至少一个设置的：节点连接的设备的数目以及节点连接的设备的类型。

优选地，所述确定所述智联网络不存在主控节点可以包括：当所述智联网络的主控节点失效时，确定所述智联网络不存在主控节点。

优选地，所述方法还可以包括：在主控节点失效之前将智联网络的信息备份到选自所述一个或更多个节点中的其他节点的一个或更多个备选主控节点。

优选地，所述备选主控节点可以是通过根据权重分配信息对所述一个或更多个节点中的其他节点进行评分而选出的节点。

优选地，所述备选主控节点可以是预先指定的节点。

优选地，所述智联网络的信息可以包括路由信息、权重分配信息、设备信息中的至少一个。

优选地，所述方法还可以包括：动态更新权重分配信息。

因此，本申请所提供的在智联网络中产生主控节点的方法能够保证智联网络***在任何时候都有一个基础服务角色，协调整体运作，避免因为某个节点宕机造成整体网络难以运行。

附图说明

以下结合附图，将更清楚本公开的示例实施例的上述和其它方面、特征以及优点，附图中：

图1a至1c示出了在不同网络环境下的智联网络***的组网方式；

图2示出了智联网络***的典型应用环境；

图3示出了根据本公开原理的在智联网络中产生主控节点的方法的总的构思图；

图4示出了根据本公开第一实施例的环境；

图5示出了根据本公开第一实施例的在智联网络中产生主控节点的方法的流程图；

图6示出了根据本公开第二实施例的环境；以及

图7示出了根据本公开第三实施例的在智联网络中产生主控节点的方法的流程图。

具体实施方式

本申请所述的智联网络(下文也称作智点网络)可以包括由多个节点(下文也称作智点或智点设备)构成的智能互联网络。智点或智点设备是指本公开为实现互联***而提出的智能中控设备。智点可以是指智联网络中的接入点，可以直接与接入设备相连，也可以通过其下属子智点与接入设备相连。也就是说，智点作为家居环境下智联网络的节点，每个智点下面可以挂接智能设备，各智点可以起到智能控制装置的作用。当实际使用时，在家庭网络环境下，多个房间可以分别安置一个智点，各智点之间可以互联互通，对应房间中的智能设备可以连接到对应智点中，从而组成家庭网络环境下的智联网络。这样智点与智点之间、设备与智点之间以及设备与设备之间具有互联互通的通道。

然而，在这种混合网络中，存在大量的网络维护工作，例如，ZigBee网络中，需要通过协调器来维护ZigBee网络正常工作，在wifi网络中，需要通过路由器来维护WiFi网络的正常工作，在PLC网络中，需要协调主从节点的状态。因此，在这种智联网络中需要一种能够控制网络整体运作的机制，称作主控节点(在智点网络的情况下，被称作智点领袖SPL)。主控节点的基本职责可以包括：(1)作为ZigBee网络的协调器维护ZigBee网络正常工作；(2)作为Wifi网络的路由器维护WiFi网络的正常工作，维护局域网和广域网的正常交互；(3)在PLC网络中，协调主从节点等；(4)本地场景控制及相关服务，例如两个设备的关联控制、DHCP服务等。

下文通过将包括多个智点的智点网络作为示例性的智联网络来描述在智联网络中产生主控节点的方法。

首先，参考图1描述智点网络***的组网方式。具体地，图1描述了在不同网络环境下的智点网络***的组网方式。

如图1a所示，在一个WiFi网络中，可以有一个智点起路由器的作用，其他智点起桥接的作用；智点是路由器还是桥接可以主要由软件预设而决定；一般而言入户网络的智点(一般是超级智点)应是路由器，而其他的智点应是桥接。端部设备(包括手机、智能家电设备等)可以通过路由器或者桥接接入网络。

如图1b所示，而在一个Zigbee网络中，由于至少需要一个协调器(Zigbee网络所必须)，因而有一个智点起协调器作用，其他起路由器的作用。一个智点是起到协调器的作用还是路由器的作用，可以通过在其固件形成时预设。

如图1c所示，在PLC组网中，具有相同域和密钥的PLC设备会组成一个网。其中最少需要一个主控，其他都是被控；哪个是主控，可以取决于智点中PLC模块的上电工作速度，在一个网内如果有一个智点的PLC模块已经是主控，则其他智点的PLC模块会自动成为被控。在这方面，可以在软件层面通过SNMP协议对相应模块的角色进行强制定位。例如可以强制其中一个PLC模块为主控，那么其他的模块包括之前自动上电已经是主控的模块也都会变成被控。

图2示出了智点网络***的典型应用环境200。如图2所示，每个智点可以接入至少一类设备，每类设备的数目可以是多个，智点与智点之间能够实现通讯。移动终端可以在家居环境中(局域网下)或者通过云端(出门在外时)与智点通讯，进而实现与智点下某个家居智能设备的通讯或控制。另外，可以在家居环境中的每一房间安装一个智点，不同房间或者不同楼层之间的智点优选通过PLC方式进行通讯(即智点之间的联接首选是PLC，在PLC不通的情况下选择WiFi，再次是Zigbee)，这样充分利用已有的家庭电力线，避免因采用Wifi或者Zigbee方式而影响通讯效果。在单个房间中，智点与其挂接的智能设备之间可以根据该设备的类型采用相应的通讯传输方式。另外，如图所示，在该智点网络***中，可以通过一个智点(简称智点A)与互联网连接，其他智点及其对应的设备均可以通过该智点A与外界互联，智点A还负责与云端交互，其他智点及其对应的设别可以不与云端建立连接。智点A作为中介与云端交互并管理连接的智点及其对应的设备。此外，为了将WIFI、Zigbee、PlC等多种无线传输方式能有效的整合，使信息流畅转发，可以在智点中预设相应的模块，例如，该模块可以将实现不同传输类智能设备之间的相关信息转换(翻译)，以便目标智能设备能够理解相应信息，从而实现自由通讯或控制。

从上述可知，采用这种智点网络***，分布在家居环境下各个位置的智能设备入网容易、各设备之间通讯自由、效果好，有效克服了现有技术存在的问题，并且不论是本地控制内部各设备之间的联动控制或者本地手机对设备的控制，还是远程通过手机对智能设备的控制均极为方便，用户体验得到有效提升。

然而，在这种智点网络***中，存在大量维护和协调工作。因此，在智点网络中需要能够控制网络整体运作的主控节点，即，SPL。

以下图3示出了根据本公开原理的在智联网络中产生主控节点的方法的总的构思图。具体地，所述包括一个或更多个节点的智联网络中产生主控节点的方法，包括：在步骤1，确定所述智联网络中是否存在主控节点；以及在步骤2，根据确定结果，采用预定规则来产生主控节点。所述预定规则可以包括：

·情况1(步骤2-1)：在所述一个或更多个节点之一是其他网络的接入点的情况下，将所述节点指派为所述智联网络的主控节点，而无论步骤1的确定结果如何。具体地，将所述节点指派为所述智联网络的主控节点可以包括：响应于确定所述智联网络存在主控节点，将主控节点转变为所述节点；以及响应于确定所述智联网络不存在主控节点，将所述节点指派为主控节点；

·情况2(步骤2-2)：当节点上电时，在确定所述智联网络存在主控节点的情况下，将所述节点指派为一般节点；且在确定所述智联网络不存在主控节点的情况下，将所述节点指派为主控节点；以及

·情况3(步骤2-3)：响应于确定所述智联网络不存在主控节点，从所述一个或更多个节点选出主控节点。具体地，当所述智联网络本身没有主控节点时或当所述智联网络存在主控节点但主控节点失效时，确定所述智联网络不存在主控节点。在上述情况下，根据权重分配信息，对所述一个或更多个节点中的每个节点进行评分；将评分最高的节点选为所述智联网络的主控节点，其中所述权重分配信息是针对以下至少一个设置的：节点连接的设备的数目以及节点连接的设备的类型。

以下参考图4和图5来具体描述了本公开第一实施例。

具体地，图4示出了当节点请求加入智联网络时在智联网络中产生主控节点的环境。图5示出了当节点请求加入智联网络时在智联网络中产生主控节点的方法的流程图的方法。

具体地，图4示出了当节点SP 420请求加入智联网络400时在智联网络中产生主控节点的环境。当前智联网络400可以由多个智点(包括SP1 411、SP2 412和SP3 413)构成，且每个智点可以连接有一个或更多个智联设备，如图4所示。图5示出了当节点SP 420请求加入智联网络400时在智联网络中产生主控节点的方法的流程图。具体地，在步骤S501，响应于节点SP 420请求加入智联网络400，判断所述节点SP 420是否是其他网络的接入点。当所述智点是例如外网入户的节点(如，与广域网连接的节点)时(步骤S501-是)，在步骤S503，通常将该节点SP 420转变为主控节点。然而，如果该节点SP 420不是例如外网入户的节点时(步骤S501-否)，在步骤S502，确定当前智联网络400中是否存在主控节点。在图3所示的***中，如果智联网络已经处于运行中，则SP1、SP2和SP3中的任一个都可以是该智联网络中的主控节点。也就是说，在智联网络400中存在主控节点的情况下(步骤S502-是)，在步骤S505，将所述节点SP 420指派为一般节点。然而，如果当前智联网络(即，智联网络400)中不存在主控节点(例如，在SP1、SP2、SP3与SP共同接入网络的情况下或在当SP接入智联网络时主控节点由于某些原因发生宕机的情况下)，则在步骤S504根据预定规则从所述一个或更多个节点选出主控节点。所述预定规则可以包括：根据预设权重，计算针对每个节点的评分；并将评分最高的节点选为所述智联网络的主控节点。例如，根据节点所连设备的数量和所连设备的类型中的至少一个，对向节点指派不同权重，然后通过加权相加，来计算所述节点的评分，以便将评分最高的节点选作主控节点，将其他节点作为一般节点。

图6和图7示出了根据本公开原理的第二实施例。

具体地，图6示出了当智联网络的主控节点SPL由于某种原因(例如，死机，掉电等)无法继续工作时在智联网络中产生主控节点的环境。即，当智联网络的主控节点SPL无法工作时，需要主控节点的继承者来继承主控节点SPL的工作，以便确保智联网络能够正常运作。如图6所示，智联网络中存在多个智点，其中包括主控节点SPL和多个一般智点SP(例如，智点A-J和智点S)。当智联网络的SPL正常工作时，它可以根据例如各个智点所连设备的数目、所连设备的类型等的权重信息，对该***所有智点(或所有备选智点)给予权重。例如，当一个智点是SPL时，它的权重最重，诸如，等于12；或者，一个智点接入的设备越多，其权重越重；以及还可以根据接入设备的类型不同，设置不同的权重。应注意，上述权重分配方法仅是示例性的，本领域技术人员还可以想到应用其他类似的权重分配方法，且可以通过使用上述权重分配方法之一或其任意组合，来进行权重分配。主控节点SPL可以存储权重分配信息，并每当网络或设备接入情况变化时，动态更新权重表。

下面参考图7描述当智联网络的主控节点SPL由于某种原因(例如，死机，掉电等)无法继续工作时在智联网络中产生主控节点的方法的流程图。参考图7，在步骤S701，当主控节点工作运行时，主控节点将智联网络的信息(即，继承信息)备份到选自所述一个或更多个节点中的其他节点的一个或更多个备选主控节点；其中所述智联网络的信息可以包括路由信息、权重分配信息、设备信息中的至少一个。所述备选主控节点可以是通过将所述预定规则应用于所述一个或更多个节点中的其他节点而选出的节点，也可以是例如由用户预先指定的节点。所述预定规则可以包括：根据预设权重，计算针对每个备选主控节点的评分；将评分最高的备选主控节点选为新的主控节点。例如，可以根据例如各个智点所连设备的数目、所连设备的类型等的权重信息，对该***备选主控节点分配权重。例如，当一个智点是SPL时，它的权重最重，诸如，等于12；或者，一个智点接入的设备越多，其权重越重；以及还可以根据接入设备的类型不同，设置不同的权重。在步骤S702，响应于所述主控节点失效，根据预定规则从所述一个或更多个备选主控节点选出新的主控节点。应注意，步骤S602所应用的预定规则可以是与上述选择备选主控节点所采用的预定规则相同的规则，也可以是与上述预定规则不同的规则。回顾图6，SPL的权重最重，在它存活期间，将智联网络的信息交给其中智点S(根据预定权重分配信息，其权重为11)。当SPL因为某种原因出现故障而不能正常工作时，由智点S继承原SPL的角色，充当SPL，具体包括以下项中的至少一项：1)继承ZigBee协调器角色的信息，充当协调器的角色；2)继承WiFi路由器的角色信息。对于采用DHCP网络的方式，还包括DHCP服务功能：DHCP跑在SPL中；且如果SPL宕机，则DHCP服务会跑在通过选举机制产生的SPL中，重新进行IP分配；以及3)继承场景信息，路由信息等等。

在实际的运行过程中，在无外网环境的接入智点存在时，SPL按上述方式继承，但如果有一个智点存在有有线网络时，这个智点可能成为潜在的外网接入点，此时，该智点如果已接入整个网络，其对应的权重升至最高，并且主控节点的角色由此智点接管。采用上述方案后，能够保证家庭网络的智联网***在任何时候都有一个基础服务角色，协调整体的，避免因为某个智点宕机造成整体网络难以运行。

采用上述技术方案，可以提供指点之间以及没备之间的通信速率，进一步提高整体网络的实用性以及设备对外通信时的良好交互。此外，应注意，以上仅描述了响应于发生了触发性事件来在智联网络中进行路由的方法，且所述触发性事件是来自一个设备对另一设备的请求，然而本领域技术人员应注意到这仅是示例性的，本公开不限于此。本公开所述的触发性事件还包括多种其他类型的事件，例如，触发性事件还可以包括智点网络接入新的设备，且在将智点设计为每隔预定时间就执行路由表更新的情况下，所述触发性事件是时间期满。

上述方法可以通过多种计算机装置以可执的程序命令形式实现并记录在计算机可读记录介质中。在这种情况下，计算机可读记录介质可以包括单独的程序命令、数据文件、数据结构或其组合。同时，记录在记录介质中的程序命令可以专门设计或配置用于本公开，或是计算机软件领域的技术人员已知应用的。计算机可读记录介质包括例如硬盘、软盘或磁带等磁性介质、例如压缩盘只读存储器(CD-ROM)或数字通用盘(DVD)等光学介质、例如光磁软盘的磁光介质以及例如存储和执行程序命令的ROM、RAM、闪存等硬件装置。此外，程序命令包括编译器形成的机器语言代码和计算机通过使用解释程序可执行的高级语言。前面的硬件装置可以配置成作为至少一个软件模块操作以执行本公开的操作，并且逆向操作也是一样的。

尽管以特定顺序示出并描述了本文方法的操作，然而可以改变每个方法的操作的顺序，使得可以以相反顺序执行特定操作或使得可以至少部分地与其它操作同时来执行特定操作。此外，本公开不限于上述示例实施例，它可以在不脱离本公开的精神和范围的前提下，包括一个或多个其他部件或操作，或省略一个或多个其他部件或操作。

以上已经结合本公开的优选实施例示出了本公开，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改、替换和改变。因此，本公开不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (12)

1.一种在包括一个或更多个节点的智联网络中产生主控节点的方法，包括：

确定所述智联网络中是否存在主控节点；以及

根据确定结果，采用预定规则来产生主控节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定规则包括：

在所述一个或更多个节点之一是其他网络的接入点的情况下，将所述节点指派为所述智联网络的主控节点，

其中将所述节点指派为所述智联网络的主控节点包括：

响应于确定所述智联网络存在主控节点，将主控节点转变为所述节点；以及

响应于确定所述智联网络不存在主控节点，将所述节点指派为主控节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定规则还包括：

当节点上电时，响应于确定所述智联网络存在主控节点，将所述节点指派为一般节点；且

当节点上电时，响应于确定所述智联网络不存在主控节点，将所述节点指派为主控节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定规则包括：

响应于确定所述智联网络不存在主控节点，从所述一个或更多个节点选出主控节点。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述从所述一个或更多个节点选出主控节点包括：

根据权重分配信息，对所述一个或更多个节点中的每个节点进行评分；

将评分最高的节点选为所述智联网络的主控节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述权重分配信息是针对以下至少一个设置的：节点连接的设备的数目以及节点连接的设备的类型。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述确定所述智联网络不存在主控节点包括：当所述智联网络的主控节点失效时，确定所述智联网络不存在主控节点。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在主控节点失效之前将智联网络的信息备份到选自所述一个或更多个节点中的其他节点的一个或更多个备选主控节点。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述备选主控节点是通过根据权重分配信息对所述一个或更多个节点中的其他节点进行评分而选出的节点。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述备选主控节点是预先指定的节点。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述智联网络的信息包括路由信息、权重分配信息、设备信息中的至少一个。

12.根据权利要求5所述的方法，还包括：动态更新权重分配信息。