CN112040492B - 由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法，包括：步骤S11：响应于在附近存在不饱和节点，每个节点连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点，以在所述多个节点中形成至少一个子网；步骤S12：每个子网的临时中心节点查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数，并将具有未知节点最多的节点确定为所述子网的新的临时中心节点；以及步骤S13：每个子网的新的临时中心节点断开与其父节点的连接并连接到其未知节点中信号强度最好的不饱和节点，从而连接到其他子网。本公开还涉及由多个WiFi设备自主建立WiFi网络的方法、以及WiFi设备及其运行方法。

Description

由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法

技术领域

本公开涉及通信领域，具体来说，涉及由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法、由多个WiFi设备自主建立WiFi网络的方法、以及WiFi设备及其运行方法。

背景技术

WiFi技术已经非常普及，许多设备都用WiFi技术进行通信，例如智能家居网络常采用WiFi技术。由于每个WiFi接入点AP的容量有限，易处于连接饱和状态，这在WiFi设备(例如智能家居网络中的各个智能终端)数量较多的情况下，容易导致WiFi设备接入WiFi网络失败。此外，在现有的WiFi网络中，如果AP的数量较多，会导致层级和路由的配置较为麻烦和复杂。

发明内容

本公开的目的之一是提供由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法、由多个WiFi设备自主建立WiFi网络的方法、以及WiFi设备及其运行方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法，包括：步骤S11：响应于在附近存在不饱和节点，每个节点连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点，以在所述多个节点中形成至少一个子网；步骤S12：每个子网的临时中心节点查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数，并将具有未知节点最多的节点确定为所述子网的新的临时中心节点；以及步骤S13：每个子网的新的临时中心节点断开与其父节点的连接并连接到其未知节点中信号强度最好的不饱和节点，从而连接到其他子网。

根据本公开的第二方面，提供了一种由多个WiFi设备自主建立WiFi网络的方法，包括：由第一设备广播其子节点的个数；由第二设备根据所述第一设备的广播判断所述第一设备是否为所述第二设备附近信号强度最好的不饱和节点；响应于判断为所述第一设备是所述第二设备附近信号强度最好的不饱和节点，由所述第二设备作为所述第一设备的子节点连接至所述第一设备；响应于所述第一设备没有父节点，由所述第一设备查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数；以及响应于所述子网内的第三设备具有最多的未知节点，由所述第三设备断开与其父节点的连接，并连接到所述第三设备的未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

根据本公开的第三方面，提供了一种WiFi设备的运行的方法，包括：接收子节点报告的路由表，所述路由表包括所述子节点的所有下级节点的标识及连接层级；响应于没有父节点，建立并维护整个子网的路由表；响应于在预定时间段内所述整个子网的路由表无变化，向所述子网内的其他每个节点发送查询请求，以查询各节点具有的未知节点个数；以及响应于具有最多的未知节点，连接到未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

根据本公开的第四方面，提供了一种WiFi设备，包括操作电路，所述操作电路被配置为执行如上所述的方法。

根据本公开的第五方面，提供了一种WiFi设备，包括：处理器；以及存储器，被配置为存储计算机可执行指令，其中，当所述计算机可执行指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的方法。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，

其中：

图1是示意性地示出一个特定的物理空间内的多个WiFi设备。

图2A和2B是示意性地示出多个WiFi设备基于本公开实施例的方法在连接形成WiFi网络的过程中所形成的特殊网络结构的示意图。

图3是示意性地示出图1所示的多个WiFi设备基于本公开实施例的方法在连接形成WiFi网络的过程中的一个步骤处的网络结构的示意图。

图4是示意性地示出图1所示的多个WiFi设备基于本公开实施例的方法连接形成的WiFi网络的网络结构的示意图。

图5是示意性地示出图4的WiFi网络中一个WiFi设备离线后的网络结构的示意图。

图6是示意性地示出图5所示的一个WiFi设备离线后的WiFi网络基于本公开实施例的方法重新形成的WiFi网络的网络结构的示意图。

图7是示意性地示出根据本公开一个实施例的由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法的至少一部分的流程图。

图8是示意性地示出根据本公开一个实施例的WiFi设备的结构框图。

图9A和9B是示意性地示出在根据本公开一个实施例的由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法中，新的临时中心节点的上级节点反向连接的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，本文中的用语仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

在本文中，用语“连接”意图包含一个特征与另一个特征的物理、电性、和/或通信连接，并且这一个特征与另一个特征之间可以存在也可以不存在中间特征。当连接为通信连接时，即使提及A与B“直接连接”，只是意图强调A与B的连接之间不存在本公开所强调的一个或多个特征，但并不代表限制A与B之间不经过任何元件而连接，本领域技术人员应理解，A与B之间可以通过线缆、路由器、网关、信道、链路、网络等相连接。需要说明的是，在本公开的附图中，A与B之间的无论是直接连接还是间接连接都通过连接在A与B之间的直线来表示。

在本文中，用语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”，而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”，除非另有特别说明。

在本文中，用语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

在本文中，用语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。用语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

如图1所示，在一个特定的物理空间(例如家庭或办公场所内)内存在多个WiFi设备，例如包括WiFi设备A至L。这些多个WiFi设备可以建立彼此之间的通信连接从而组成一个局域网，例如本文所称的WiFi网络。在这些WiFi设备中不需要将一个或多个设备配置为WiFi网络的中心节点，即没有一个WiFi设备被配置为总是该WiFi网络中连接层级最高的节点。各WiFi设备可以既具备路由功能也具备终端功能，例如可以是具有WiFi热点功能的手机等。连接到网络中的设备也被称为网络的节点，因此在本文中，设备A、B、C等也被称为节点A、B、C等。

在本公开实施例所述的建立WiFi网络的方法中，每个节点交替广播自己的两个服务集标识(SSID)，其中一个为静态SSID，另一个为动态SSID。静态SSID和动态SSID具有相关联的部分，例如均包括特定的标识符，例如可以是约定的字符或字符串，以表明广播该SSID的节点支持本公开实施例所述的建立WiFi网络的方法。相关联的部分还可以表明两个SSID来源于同一个节点。例如，静态和动态SSID还均包括广播该SSID的节点的标识，例如可以是该节点的MAC地址。在一个具体的示例中，静态和动态SSID均可以包括“POINT_XXX”，其中，位于SSID的头部的字符串“POINT_”作为特定的标识符以表明该节点支持本公开实施例的方法，字符串“XXX”为节点的MAC地址的十六进制字符，字长可以为12比特。例如，若节点的二进制的MAC地址为0b000000000001，其十六进制形式为0x001，因此字符串“XXX”可以为“001”。以节点的MAC地址作为该节点的标识，可以避免不同节点的SSID重复。本领域技术人员应理解，SSID中特定的标识符也可以不位于SSID的头部，只要支持本公开实施例所述的建立WiFi网络的方法的设备之间约定好SSID中特定的标识符的字符内容、及其在SSID字符串中的位置即可。

除了上述特定的标识符和节点的标识之外，动态SSID还包括该节点在WiFi网络中的连接状态及其子节点的个数。与某个节点直接连接的其下一级节点为其子节点，例如在图3所示的例子中，节点A是节点B的子节点，节点B是节点C的子节点等。相应地，与某个节点直接连接的其上一级节点为其父节点，例如在图3所示的例子中，节点B是节点A的父节点，节点C是节点B的父节点。动态SSID中包括该节点的连接状态，以表示该节点是否已连接到其上一级节点。

在一个具体的示例中，动态SSID可以包括字符串“POINT_XXX_BCC”，其中“POINT_XXX”可以如上文所述，也就是说，一个节点的动态SSID中的“POINT_XXX”与该节点的静态SSID完全相同。“B”可以用来表示该节点的连接状态，例如“B”为“0”表示节点没有连接到上一级节点，为“1”表示节点连接到上一级节点。“CC”可以用来表示该节点的子节点(即直接连接到该节点的节点)的个数，例如“CC”为“01”表示已有1个子节点连接到该节点，为“02”表示已有2个子节点连接到该节点，依次类推。

在本公开实施例的建立WiFi网络的方法中，每个节点广播自己的两个SSID，其中动态SSID可以用于其他节点判断本节点是否可以作为其他节点的连接目标；而静态SSID由于其固定不变，可以便于其他节点通过该静态SSID连接到该节点。

下面结合图1至4，使用一个具体的示例来描述本公开实施例的建立WiFi网络的方法。在一个特定的物理空间内的如图1所示的WiFi设备A至L中的每一个设备均可以实施本公开的方法。

每个WiFi设备交替广播其静态SSID和动态SSID，例如可以在上电之后就开始交替广播。同时，每个WiFi设备搜索其信号接收范围内(本文也称为“附近”)的SSID。例如，节点A通过接收广播搜索到5个SSID，分别是test_wifi、POINT_001_102、POINT_001、POINT_002_102、以及POINT_002。节点A首先可以判断出test_wifi这个SSID不符合“POINT_XXX_BCC”或“POINT_XXX”的格式，因此忽略该SSID。由于POINT_001_102和POINT_001这两个SSID中携带的MAC地址均为0x001，因此这两个SSID来自同一个节点。其中POINT_001_102为动态SSID，POINT_001为静态SSID。同理，POINT_002_102和POINT_002分别是另一个节点的动态SSID和静态SSID。

在发现POINT_XXX_BCC格式的SSID之后，每个节点可以开始选择发送该格式的SSID的节点中信号强度最好的且不饱和的节点作为连接目标，并连接到该节点。例如，节点A可以被预先配置饱和阈值以判断其他节点的连接是否饱和。例如，预先配置饱和阈值为5，即指示每个节点最多连接的子节点的个数为5个，则子节点个数为5时可以判断为该节点饱和(也可以被称为该节点的子节点的个数饱和、或该节点的连接饱和等)。在POINT_XXX_BCC格式的SSID中，“CC”的值小于5说明发送该SSID的节点为不饱和节点。本领域技术人员应理解，该阈值只是示例，可以根据WiFi设备的连接能力配置该阈值。在一个示例中，节点A搜索到来自节点B、C、G、F的各自的SSID，SSID中的“CC”字段表明节点B和F各自已连接有0个子节点，节点C和G各自已连接有1个子节点，即节点B、C、G、F均为不饱和节点。节点A根据其测量的节点B、C、G、F中每个节点的信号强度(例如可以是广播信号的强度)，选择信号强度最好的节点，例如节点B，作为连接目标。于是，节点A根据节点B的静态SSID和节点B预定的连接密码连接到节点B。在一个实施例中，节点A在延迟随机时间之后通过静态SSID和密码连接到节点B，延迟随机时间以避免同时连接的冲突。需要说明的是，每个节点在成功连接父节点之后，其自身的动态SSID(例如“B”字段)和其父节点的动态SSID(例如“CC”字段)都可能发生变化。因此在连接成功后，节点需要发送更新后的动态SSID。

每个节点均搜索自身接收范围内的SSID，寻找未饱和的并且信号最强的节点进行连接，从而如图1所示的各WiFi设备经过上述操作之后可以形成如图3所示的连接结构，多个WiFi子网SN1、SN2、SN3已独立建立完成。本文所称“子网”，是指建立连接关系的一个或多个节点组成的网络。由于该网络未必包括应用本公开的方法需要互相连接的所有节点，因此称其为“子”网络。在图3所示的例子中，子网SN1包括节点A至D，子网SN2包括节点F至I，子网SN3包括节点E和J至L。在本申请的附图中，通过带箭头的线段表明两个节点之间的连接，并且箭头所指向的节点为该连接的父节点。例如在子网SN1中，节点B是节点A的父节点，节点C是节点B的父节点，节点D是节点C的父节点。

在根据本公开实施例的方法中，每个节点在成功连接到上一级节点之后，需要通过UDP向其父节点上报自身下级的所有节点以及各节点的连接层级信息(后文简称路由表)。此外，在自身的路由表有任何变化时，例如下级节点增加或减少，都需要向父节点报告。例如在如图3所示的例子中，在节点A连接到节点B之前，节点B、C、D已经形成如图所示的连接关系。那么在节点A连接到节点B之后，由于节点A没有下级节点，因此其可以向节点B报告一个空的路由表。节点B在接收到节点A报告的路由表之后，得知其下级的所有节点仅包括节点A，并且节点A的连接层级为其下一级节点。因此，节点B可以向其父节点C报告自己的更新的路由表，如下表1所示：

表1

节点	层级
		A	1

其中，“节点”信息可以是节点A的标识，例如节点A的MAC地址。“层级”信息可以是节点A相对于节点B的层级，例如，当节点A为节点B的下一级节点时，层级信息可以用数字1表示；当为下两级节点时，层级信息可以用数字2表示，以此类推。

节点C在接收到节点B报告的路由表之后，得知其下级的节点有变化，从原来的仅包括节点B，变成了包括节点A和B，并且还可以得知这两个节点的连接层级信息。因此，节点C更新自己的路由表，并向其父节点D报告，如下表2所示：

表2

节点	层级
		B	1
A	2

同理，节点D在接收到节点C报告的路由表之后，得知其下级的节点有变化，从原来的包括节点B、C，变成了包括节点A、B、C，并且还可以得知这三个节点的连接层级信息。因此，节点D更新自己的路由表，如下表3所示。由于其暂时没有父节点，该路由表不上报。

表3

节点	层级
		C	1
B	2
		A	3

节点D作为子网SN1的最高层级的节点，维护的路由表包括该子网中每个节点的信息，因此，该路由表为整个子网的路由表。节点D在更新了自己的路由表之后，可以将该路由表在整个子网SN1中共享，以便该子网中的每个节点都能知晓整个子网内各个节点的连接信息。

在上述实施例中，每个节点维护的路由表仅包括其所有的下级节点而不包括其自身。应当理解，在另一个实施例中，节点维护的路由表可以包括其所有的下级节点和其自身两者。例如，在该实施例中，具有如图3所示的连接结构的节点D所维护的路由表可以如下表4所示：

表4

需要说明的是，在上述表4中，表示层级信息的数字的含义与上述表1至3中的含义不同。在表4中，数字1表示本级节点，数字2表示下一级节点。而在表1至3中，数字1表示下一级节点。应当理解，这里数字的含义可以是任意定义的，只需要每个节点约定一致即可。例如，在另一个实施例中，在上述表4中可以用数字0来表示本级节点，仍然用数字1表示下一级节点。

应当理解，在节点维护的路由表包括其所有的下级节点和其自身两者的实施例中，节点A可以报告给节点B一个仅包括自身信息的路由表，而不是空的路由表。

在各个子网形成之后，如图3所示，每个子网SN1至SN3可以建立子网的路由表。例如可以由该子网中最高层级的节点(即下文所述的临时中心节点)建立并维护(即在子网中各节点的状态有变化时更新该路由表)该子网的路由表。应当理解，子网的路由表包括整个子网内的所有节点及其连接层级的信息。例如对于图3中的子网SN1，子网的路由表可以如表4所示。在一个实施例中，子网中最高层级的节点共享该子网的路由表，以使得子网内的其他节点可以查询该子网的路由表。在一个实施例中，在子网的路由表建立完成之后、或者每次更新完成之后，子网中最高层级的节点将该子网的路由表发送给本子网内的各个节点，每个节点保存该子网的路由表，以备使用。

在根据本公开实施例的方法中，每个节点不允许连接自己的下级节点(包括下一级节点、下两级节点……)。因此，如果节点发现出现如图2A所示的互连情况(即节点连接了自己的子节点)，例如发现其子节点的MAC地址与父节点的MAC地址相同，则在节点A和B中，MAC地址较小的那个节点主动断开两个节点之间的连接。如果节点发现出现如图2B所示的回环情况(即节点连接了自己的除子节点之外的下级节点)，例如发现其父节点的MAC地址与其维护的路由表中的某个节点的MAC地址相同，则由首先发现该回环情况的节点断开其与其子节点之间的连接。由于这两种情况被断开连接的节点，在预定的一段时间之内不允许再次连接到同一节点。

在预定的一段时间经过之后，如果每个节点的路由表都没有更新，则各节点之间的连接结构进入临时的中间状态，例如可以如图3所示地建立完成了多个独立的子网SN1至SN3。这个时候，每个子网中必然有一个节点是没有上级节点的，这个节点暂时作为整个子网的中心节点。例如，在临时的中间状态，节点D暂时作为子网SN1的临时中心节点，节点I暂时作为子网SN2的临时中心节点，节点E暂时作为子网SN3的临时中心节点。

每个临时中心节点向其子网内的其他所有节点查询各节点周围的未知节点的情况。本文所称一个节点的“未知节点”，是指与该节点不在同一个子网中的节点。每个节点通过接收到的其他节点的SSID，基于该节点所在的子网的路由表，可以判断其接收到的各个SSID的节点是否是本子网内的节点，即是否是未知节点。查询可以通过发送查询请求消息(例如通过UDP)和接收查询应答消息来实现。例如，子网SN2的临时中心节点I向其子网的其他所有节点F、G、H查询各节点周围的未知节点的情况。首先，临时中心节点I自己周围的未知节点的个数为1(只有节点J)。节点F周围的未知节点的个数为0，节点G周围的未知节点的个数为3(节点A、B、C)，节点H周围的未知节点的个数为5(节点B、C、D、L、J)。

查询完成后，临时中心节点将临时中心节点的身份交给查询到的未知节点最多的节点，即子网的临时中心节点的身份转移到未知节点最多的节点。例如，在上述示例中，节点I查询到节点F、G、H中的每个节点周围的未知节点的个数之后，发现节点H周围的未知节点最多，因此，节点I将临时中心节点的身份交给节点H。临时中心节点的身份的转移可以通过旧的临时中心节点(例如节点I)发消息(例如通过UDP)给新的临时中心节点(例如节点H)来实现。例如，节点I可以发送消息指示节点H断开与其父节点的连接，从而使得节点H变为连接层级最高的节点，即临时中心节点。

新的临时中心节点产生之后，其断开与其父节点的连接，并且其父节点及以上的各级节点全部反向连接。本文所称的反向连接指，由原来的子节点X连接到父节点Y变成为由节点Y连接到节点X，即节点Y由节点X的父节点变为节点X的子节点，节点X由节点Y的子节点变为节点Y的父节点。应当理解，当提及节点X和Y之间建立或进行反向连接，可以包括节点X和Y之间先断开原有的连接，然后在两者之间重新建立如前所述的反向连接。例如，在上述示例中，节点I将临时中心节点的身份交给节点H之后，节点H为新的临时中心节点。节点H断开与其父节点I的连接，并且其父节点I反向连接到节点H，如图4所示。此时，节点H可以变成子网SN2的临时中心节点。

在一个实施例中，新的临时中心节点的父节点及以上的各级节点不需要全部反向连接，只需要在能够路由到该新的临时中心节点的路径上的各级节点全部反向连接即可。例如，在如图9A和9B所示的示例中，在该子网中，旧的临时中心节点A将临时中心节点的身份转交给新的临时中心节点E之后，在能够路由到该新的临时中心节点E的路径A-B-E上的各级节点A、B、E之间的连接需要重新建立反向连接。例如，如图9A所示的原来节点B连接到节点A、节点E连接到节点B，变为如图9B所示的节点A连接到节点B、节点B连接到节点E。而对于不在能够路由到该新的临时中心节点E的路径A-B-E上的各级节点C、D，其连接关系可以不发生改变，如图9A和9B所示。

查询完成后，如果临时中心节点是未知节点最多的节点，则临时中心节点的身份不发生转移。例如，在图3所示的例子中，子网SN1的临时中心节点D经查询后发现其子网内的节点中自己周围的未知节点个数最多，因此，节点D还是子网SN1的临时中心节点。

在查询完成之后，每个子网的重新确定的临时中心节点(可以与之前确定的一致或不同)连接到其周围的未知节点中信号强度最好的不饱和节点，从而使得本子网连接到其他子网。例如，子网SN1的重新确定的临时中心节点D(与先前确定的临时中心节点一致)连接到其周围的未知节点中信号强度最好的不饱和节点E(先前子网SN3中的节点)，子网SN2的重新确定的临时中心节点H(与先前确定的临时中心节点不同)连接到其周围的未知节点中信号强度最好的不饱和节点J(先前子网SN3中的节点)。从而形成一个包含图1中所示的所有WiFi设备的WiFi网络，如图4所示，并且该WiFi网络中只有一个中心节点，即节点E。

应当理解，在每个子网的重新确定的临时中心节点连接到其他子网内的节点之后，仍然有可能出现没有把所有WiFi设备连接成一个网络的情形，此时这些所有WiFi设备的连接结构形成多个子网，可以重复执行如上所述的操作，即：每个子网的临时中心节点向其子网内的其他所有节点查询该节点周围的未知节点的情况；若查询结果表明该临时中心节点是未知节点最多的节点，则该子网的临时中心节点的身份不发生转移；若查询结果表明除该临时中心节点之外的另一个节点是未知节点最多的节点，则该子网的临时中心节点被重新确定为该另一个节点。之后，每个子网的重新确定的临时中心节点连接到其周围的未知节点中信号强度最好的不饱和节点。重复执行这些操作，直到所有节点都查询不到未知节点，最终所有节点会组成一个包含所有节点的WiFi网络。

已形成如图4所示的WiFi网络之后，某个节点，例如节点J，因为某种原因离线(例如关机、死机等)，则接入节点J的子节点，例如节点H，与节点J的连接断开，并成为临时中心节点。如图5所示，节点J离线后，节点H成为包含节点F、G、H、I的子网的临时中心节点。该临时中心节点H执行如上所述的临时中心节点应执行的操作，即：向其子网内的其他所有节点查询该节点周围的未知节点的情况；若查询结果表明该临时中心节点是未知节点最多的节点，则该子网的临时中心节点的身份不发生转移；若查询结果表明除该临时中心节点之外的另一个节点是未知节点最多的节点，则该子网的临时中心节点被重新确定为该另一个节点。之后，每个子网的重新确定的临时中心节点连接到其周围的未知节点中信号强度最好的不饱和节点。重复执行这些操作，直到所有节点都查询不到未知节点，最终所有节点会重新组成一个包含所有节点的WiFi网络，如图6所示。

形成的WiFi网络中任一个节点可以发起通信，例如发送数据包给WiFi网络中的任一个其他节点。每次通信需要指明本次通信的发起方和目的方，例如，发送的数据包包括发送该数据包的节点的标识和期望接收该数据包的目的节点的标识。此外，数据包还可以包括帧序号，以便于接收方判断该数据包是否是重复接收的、或者该数据包是否是重新传输的等。每个需要通信的节点，将需要发送的数据包发给自身的所有子节点以及其父节点。任一个节点接收到数据包之后，如若该数据包的目的节点不是自身，则将该数据包转发给自身的所有子节点以及其父节点，但除了刚才数据包发来的那个节点。如果该数据包的目的节点是自身，则收到数据包后不再转发。如此，只要数据包的目的节点在这个WiFi网络内，则肯定能够收到这个数据。如果目的节点不存在，即不在这个WiFi网络内，则这个数据会在这个WiFi网络内的所有节点中传播一次。

下面结合图4，以具体的示例来说明依照本公开实施例的建立WiFi网络的方法形成的WiFi网络中的数据通信。假如节点D向节点K发送一个数据，节点D准备好数据，数据中指明自己的MAC为发起方，指明节点K的MAC为目的方。然后节点D将数据发给自己的父节点E和自己的所有子节点(当前只有节点C)。节点C发现自己不是数据的目的方，继续往子节点方向转发，直至节点A。节点E发现自己不是数据目的方，转发给自己的父节点(在本示例中节点E没有父节点，因此不用发送)和除节点D外的所有子节点(只有节点L)。节点L发现自己不是数据目的方，需要将该数据进行转发。因为数据来自父节点，无需转发给父节点，只需转发给自己的所有子节点(只有节点K)。节点K收到数据后，发现目的方是自己，进行数据处理，不再转发。本次通信结束。

另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例：

示例1：如图7所示，一种由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法100。方法100包括：步骤S11：响应于在附近存在不饱和节点，每个节点连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点，以在所述多个节点中形成至少一个子网；步骤S12：每个子网的临时中心节点查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数，并将具有未知节点最多的节点确定为所述子网的新的临时中心节点；以及步骤S13：每个子网的新的临时中心节点断开与其父节点的连接并连接到其未知节点中信号强度最好的不饱和节点，从而连接到其他子网。

示例2：如图8所示，一种WiFi设备200。设备200包括处理器210和存储器220。存储器220存储计算机可执行指令221以及执行指令221所需要的数据222。当计算机可执行指令221被处理器210执行时，使得处理器210执行如上所述的方法。

示例3：一种WiFi设备，包括操作电路，操作电路被配置为执行如上所述的方法。

另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例：

1.一种由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法，包括：

步骤S11：响应于在附近存在不饱和节点，每个节点连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点，以在所述多个节点中形成至少一个子网；

步骤S12：每个子网的临时中心节点查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数，并将具有未知节点最多的节点确定为所述子网的新的临时中心节点；以及

步骤S13：每个子网的新的临时中心节点断开与其父节点的连接并连接到其未知节点中信号强度最好的不饱和节点，从而连接到其他子网。

2.根据1所述的方法，其中，

所述步骤S11还包括：响应于连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点、以及响应于下级节点有变化，每个节点向其父节点报告其所有下级节点的标识及连接层级，以使得每个子网的临时中心节点建立并维护整个子网的路由表，所述整个子网的路由表包括所述子网内每个节点的标识及连接层级；以及

所述步骤S12还包括：每个节点根据其所在子网的所述整个子网的路由表来确定自己具有的未知节点的个数。

3.根据1所述的方法，其中，

所述步骤S11还包括：响应于出现闭环连接，相应的节点按照预定的规则断开所述闭环连接，以形成所述至少一个子网。

4.根据1所述的方法，其中，

所述步骤S13还包括：响应于所述新的临时中心节点断开与其父节点的连接，所述新的临时中心节点的所有上级节点均建立反向连接。

5.根据1所述的方法，在步骤S13之后还包括：

步骤S14：连接到其他子网以形成至少一个新的子网，每个所述新的子网重复执行步骤S12和S13，直到所述多个WiFi节点均建立连接关系或所述多个WiFi节点在预定时间段内的连接关系稳定，从而建立所述WiFi网络。

6.一种由多个WiFi设备自主建立WiFi网络的方法，包括：

由第一设备广播其子节点的个数；

由第二设备根据所述第一设备的广播判断所述第一设备是否为所述第二设备附近信号强度最好的不饱和节点；

响应于判断为所述第一设备是所述第二设备附近信号强度最好的不饱和节点，由所述第二设备作为所述第一设备的子节点连接至所述第一设备；

响应于所述第一设备没有父节点，由所述第一设备查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数；以及

响应于所述子网内的第三设备具有最多的未知节点，由所述第三设备断开与其父节点的连接，并连接到所述第三设备的未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

7.根据6所述的方法，还包括：

响应于所述第三设备断开与其父节点的连接，由所述父节点反向连接到所述第三设备，并且由所述第一设备直接或间接地反向连接到所述第三设备。

8.根据6所述的方法，还包括：

响应于所述第一设备具有最多的未知节点，由所述第一设备连接到所述第一设备的未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

9.根据6所述的方法，还包括：

响应于所述第二设备连接至所述第一设备、以及响应于所述第二设备的下级节点有变化，由所述第二设备向所述第一设备报告所述第二设备的路由表，所述第二设备的路由表包括所述第二设备的所有下级节点的标识及连接层级。

10.根据9所述的方法，还包括：

响应于在预定时间段内所述第一设备未收到包括所述第二设备在内的任何子节点报告的路由表，由所述第一设备查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数。

11.根据9所述的方法，还包括：

由所述第一设备根据包括所述第二设备在内的所有子节点报告的路由表，建立并维护整个子网的路由表；以及

由所述子网内的各节点根据所述整个子网的路由表确定其具有的未知节点的个数。

12.根据6所述的方法，还包括：

响应于所述第二设备连接到所述第一设备，由所述第一和第二设备检查是否出现闭环连接；以及

响应于出现闭环连接，由所述第一和/或第二设备按照预定的规则断开所述闭环连接。

13.根据12所述的方法，其中，响应于所述闭环连接为作为所述第二设备的父节点的所述第一设备是所述第二设备的子节点，由所述第一和第二设备中MAC地址较小的设备主动断开所述第一和第二设备之间的连接。

14.根据12所述的方法，其中，响应于所述第二设备发现其下级所有节点中除子节点之外的一个节点是作为其父节点的所述第一设备，由所述第二设备断开与其所有子节点的连接。

15.根据13或14所述的方法，还包括：

响应于断开连接，所述设备在预定时间内不连接与所断开的连接的对方相同的设备。

16.一种WiFi设备的运行的方法，包括：

接收子节点报告的路由表，所述路由表包括所述子节点的所有下级节点的标识及连接层级；

响应于没有父节点，建立并维护整个子网的路由表；

响应于在预定时间段内所述整个子网的路由表无变化，向所述子网内的其他每个节点发送查询请求，以查询各节点具有的未知节点个数；以及

响应于具有最多的未知节点，连接到未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

17.根据16所述的方法，还包括：

响应于一个下级节点具有最多的未知节点，指示所述下级节点断开与其父节点的连接。

18.根据17所述的方法，还包括：

响应于接收到断开与父节点的连接的指示，断开与其父节点的连接，并连接到未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

19.根据17所述的方法，还包括：

响应于一个下级节点具有最多的未知节点，断开与能够路由到所述下级节点的子节点的连接，并作为其子节点反向连接到所述能够路由到所述下级节点的子节点。

20.根据16所述的方法，还包括：

响应于具有父节点并且下级节点的情况有变化，向所述父节点报告其路由表。

21.根据16所述的方法，还包括：

响应于接收到查询请求，基于整个子网的路由表确定具有的未知节点的个数，并通过查询应答将所述个数报告给所述查询请求的发送方。

22.一种WiFi设备，包括操作电路，所述操作电路被配置为执行如16-21中任一项所述的方法。

23.一种WiFi设备，包括：

处理器；以及

存储器，被配置为存储计算机可执行指令，

其中，当所述计算机可执行指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如16-21中任一项所述的方法。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种由多个WiFi节点自主建立WiFi网络的方法，包括：

步骤S11：响应于在附近存在不饱和节点，每个节点连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点，以在所述多个WiFi节点中形成至少一个子网，其中响应于连接到其附近的信号强度最好的不饱和节点、以及响应于下级节点有变化，每个节点向其父节点报告其所有下级节点的标识及连接层级，以使得每个子网的临时中心节点建立并维护整个子网的路由表，所述整个子网的路由表包括所述子网内每个节点的标识及连接层级；

步骤S12：每个子网的临时中心节点查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数，并将具有未知节点最多的节点确定为所述子网的新的临时中心节点，其中每个节点根据其所在子网的所述整个子网的路由表来确定自己具有的未知节点的个数；

步骤S13：每个子网的新的临时中心节点断开与其父节点的连接并连接到其未知节点中信号强度最好的不饱和节点，从而连接到其他子网；以及

步骤S14：连接到其他子网以形成至少一个新的子网，每个所述新的子网重复执行步骤S12和S13，直到所述多个WiFi节点均建立连接关系或所述多个WiFi节点在预定时间段内的连接关系稳定，从而建立所述WiFi网络。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述步骤S11还包括：响应于出现闭环连接，相应的节点按照预定的规则断开所述闭环连接，以形成所述至少一个子网。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述步骤S13还包括：响应于所述新的临时中心节点断开与其父节点的连接，所述新的临时中心节点的所有上级节点均建立反向连接。

4.一种由多个WiFi设备自主建立WiFi网络的方法，所述WiFi设备被配置为路由设备或终端设备，在该WiFi网络中不具有连接层级最高的节点，包括：

由第一设备广播其子节点的个数；

由第二设备根据所述第一设备的广播判断所述第一设备是否为所述第二设备附近信号强度最好的不饱和节点；

响应于判断为所述第一设备是所述第二设备附近信号强度最好的不饱和节点，由所述第二设备作为所述第一设备的子节点连接至所述第一设备；

响应于所述第一设备没有父节点，由所述第一设备查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数；以及

响应于所述子网内的第三设备具有最多的未知节点，由所述第三设备断开与其父节点的连接，并连接到所述第三设备的未知节点中信号强度最好的不饱和节点，其中

响应于所述第一设备具有最多的未知节点，由所述第一设备连接到所述第一设备的未知节点中信号强度最好的不饱和节点，响应于所述第二设备连接至所述第一设备、以及响应于所述第二设备的下级节点有变化，由所述第二设备向所述第一设备报告所述第二设备的路由表，所述第二设备的路由表包括所述第二设备的所有下级节点的标识及连接层级。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

响应于所述第三设备断开与其父节点的连接，由所述父节点反向连接到所述第三设备，并且由所述第一设备直接或间接地反向连接到所述第三设备。

6.根据权利要求4所述的方法，还包括：

响应于在预定时间段内所述第一设备未收到包括所述第二设备在内的任何子节点报告的路由表，由所述第一设备查询其子网内所有节点具有的未知节点的个数。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括：

由所述第一设备根据包括所述第二设备在内的所有子节点报告的路由表，建立并维护整个子网的路由表；以及

由所述子网内的各节点根据所述整个子网的路由表确定其具有的未知节点的个数。

8.根据权利要求4所述的方法，还包括：

响应于所述第二设备连接到所述第一设备，由所述第一和第二设备检查是否出现闭环连接；以及

响应于出现闭环连接，由所述第一和/或第二设备按照预定的规则断开所述闭环连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，响应于所述闭环连接为作为所述第二设备的父节点的所述第一设备是所述第二设备的子节点，由所述第一和第二设备中MAC地址较小的设备主动断开所述第一和第二设备之间的连接。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，响应于所述第二设备发现其下级所有节点中除子节点之外的一个节点是作为其父节点的所述第一设备，由所述第二设备断开与其所有子节点的连接。

11.根据权利要求9或10所述的方法，还包括：

响应于断开连接，所述设备在预定时间内不连接与所断开的连接的对方相同的设备。

12.一种WiFi设备的运行的方法，包括：

接收子节点报告的路由表，所述路由表包括所述子节点的所有下级节点的标识及连接层级；

响应于没有父节点，作为子网的临时中心节点建立并维护整个子网的路由表；

响应于在预定时间段内所述整个子网的路由表无变化，向所述子网内的其他每个节点发送查询请求，以查询各节点具有的未知节点个数；

响应于作为子网的临时中心节点并且一个下级节点具有最多的未知节点，指示所述下级节点断开与其父节点的连接，以将所述下级节点确定为子网的新的临时中心节点；

响应于具有最多的未知节点，连接到未知节点中信号强度最好的不饱和节点；以及

响应于具有父节点并且下级节点的情况有变化，向所述父节点报告其路由表。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

响应于接收到断开与父节点的连接的指示，断开与其父节点的连接，并连接到未知节点中信号强度最好的不饱和节点。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

响应于一个下级节点具有最多的未知节点，断开与能够路由到所述下级节点的子节点的连接，并作为其子节点反向连接到所述能够路由到所述下级节点的子节点。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：

响应于接收到查询请求，基于整个子网的路由表确定具有的未知节点的个数，并通过查询应答将所述个数报告给所述查询请求的发送方。

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