多跳注册的方法与流程

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种多跳注册的方法。

背景技术：

在物联网和智能家居系统中，在没有注册前协调器与设备不能进行通信，注册的目的是使设备获得协调器的网络id、无线信道和安全密钥。当作为主机的协调器离目标设备距离太远时，不能直接进行无线通信，可能需要多跳转发才能到达目标节点(目标设备)，在首次使用时设备需要注册到协调器，从协调器获取到网络id、无线通信信道和安全密钥等参数后才能构建通信路由。

传统技术中有两种注册方法，其中一种是将设备取下拿到协调器附近进行注册，但对于智能家居的智能开关、指纹锁等设备来说移动并不方便。另外一种方法是将协调器拿到设备附近去注册，但在有些场合，协调器是固定的，也不方便。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种注册过程较为方便的多跳注册的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多跳注册的方法，包括如下步骤：

a)在协调器和待注册设备安装完成后，当所述协调器收到注册命令后，将广播所述注册命令给所有的路由节点；

b)经过注册的路由节点会收到所述注册命令，并经过csma/ca竞争后转发所述注册命令；

c)如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入注册转发模式，按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作并等待接收所述待注册设备的上报信息，如果等待时限超时则进入正常工作模式；

d)长按所述待注册设备的按键或对所述待注册设备上电启动后，所述待注册设备按所述约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作，并上报信息后转为接收状态，等待所述协调器的回应；所述上报信息包括设备id和工作模式；

e)所述路由节点收到所述待注册设备的上报信息后，经过所述csma/ca竞争后转发所述上报信息，如果在规定的时限内竞争失败则退出转发，然后继续保持注册转发模式；

f)所述协调器收到所述上报信息后，将所述待注册设备添加到注册表中，延时设定时间后广播信息包；所述信息包包括网络id、无线通信信道和安全密钥；

g)所述路由节点收到所述信息包经过所述csma/ca竞争后转发所述信息包，如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入所述正常工作模式，如果超时则回到所述正常工作模式；

h)所述待注册设备收到所述信息包后从中提取网络id、无线通信信道和安全密钥，然后按照提取的所述网络id、无线通信信道和安全密钥进行工作，完成所述待注册设备的注册过程。

在本发明所述的多跳注册的方法中，采用树形拓扑结构，先从所述协调器附近的待注册设备开始注册，采取由近及远的原则注册所述待注册设备。

在本发明所述的多跳注册的方法中，所述待注册设备为路由器节点或无路由能力的半功能节点。

在本发明所述的多跳注册的方法中，所述协调器进入注册模式是通过uart串口给所述协调器发送命令来启动；所述协调器收到所述待注册设备的上报信息或收到串口命令后退出注册模式。

在本发明所述的多跳注册的方法中，所述路由节点在正常工作模式时，收到所述注册命令后进入注册模式，并采用所述csma/ca竞争机制发送所述注册命令，然后进入接收状态，此间接收到同样的所述注册命令将丢弃，如果超时将退出所述注册模式。

在本发明所述的多跳注册的方法中，所述设定时间为2秒。

在本发明所述的多跳注册的方法中，在所述步骤a)中，移动终端的app经过主机或网关给所述协调器发送所述注册命令。

实施本发明的多跳注册的方法，具有以下有益效果：由于当协调器收到注册命令后，将广播所述注册命令给所有的路由节点；经过注册的路由节点会收到注册命令，并经过csma/ca竞争后转发注册命令；如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入注册转发模式，按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作并等待接收所述待注册设备的上报信息，如果等待时限超时则进入正常工作模式；长按待注册设备的按键或对待注册设备上电启动后，待注册设备按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作，并上报信息后转为接收状态，等待协调器的回应；路由节点收到所述待注册设备的上报信息后，经过所述csma/ca竞争后转发上报信息，如果在规定的时限内竞争失败则退出转发，然后继续保持注册转发模式；协调器收到上报信息后，将待注册设备添加到注册表中，延时设定时间后广播信息包；路由节点收到信息包经过csma/ca竞争后转发信息包，如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入正常工作模式，如果超时则回到正常工作模式；待注册设备收到信息包后从中提取网络id、无线通信信道和安全密钥，然后按照提取的网络id、无线通信信道和安全密钥进行工作，完成待注册设备的注册过程，因此其注册过程较为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多跳注册的方法一个实施例中的流程图；

图2为所述实施例中树形拓扑结构的示意图；

图3为所述实施例中注册过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明多跳注册的方法实施例中，该多跳注册的方法的流程图如图1所示。图1中，该多跳注册的方法包括如下步骤：

步骤s01在协调器和待注册设备安装完成后，当协调器收到注册命令后，将广播注册命令给所有的路由节点：本实施例中，在协调器和待注册设备安装完成后，需要开始设备的注册工作，注册的目的是使设备获得协调器的网络id、无线通信信道和安全密钥，没有经过注册的设备不能与协调器进行通信。

本实施例中，该多跳注册的方法采用树形拓扑结构，先从协调器附近的待注册设备开始注册，采取由近及远的原则注册待注册设备。待注册设备可以是路由器节点或无路由能力的半功能节点等。图2为本实施例中树形拓扑结构的示意图，假如系统有1个协调器和6个设备节点(即5个路由节点和1个待注册设备)，其中，第一路由节点1和第二路由节点2可以直接向协调器注册，无需路由中继。第三路由节点3、第四路由节点4和第五路由节点5均不能直接向协调器注册，需要中间路由节点中继后方可注册。假设第一路由节点1到第五路由节点5均已注册到协调器，现在开始这次第6个设备节点。

本步骤中，在协调器和待注册设备安装完成后，当协调器收到注册命令后，将广播注册命令给所有的路由节点。

步骤s02经过注册的路由节点会收到注册命令，并经过csma/ca竞争后转发注册命令：本步骤中，经过注册的路由节点会收到上述注册命令，路由节点经过csma/ca竞争后，转发这个注册命令。

步骤s03如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入注册转发模式，按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作并等待接收待注册设备的上报信息，如果等待时限超时则进入正常工作模式：本步骤中，如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入注册转发模式，此时按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作并等待接收待注册设备的上报信息，如果等待时限超时则进入正常工作模式。值得一提的是，本实施例中，注册期间(即注册模式)协调器与待注册设备均采用一个约定的网络id、无线通信信道和安全密钥进行通信。

步骤s04长按待注册设备的按键或对待注册设备上电启动后，待注册设备按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作，并上报信息后转为接收状态，等待协调器的回应：本实施例中，待注册设备进入注册模式一般是长按按键来启动，对于没有按键的待注册设备，可以采用上电来启动。本步骤中，长按待注册设备的按键或对待注册设备上电启动后，待注册设备按约定的网络id、无线通信信道和安全密钥工作，并上报信息后转为接收状态，等待协调器的回应。上述上报信息包括设备id和工作模式等。

步骤s05路由节点收到待注册设备的上报信息后，经过csma/ca竞争后转发上报信息，如果在规定的时限内竞争失败则退出转发，然后继续保持注册转发模式：本步骤中，路由节点收到待注册设备的上报信息后，经过csma/ca竞争后转发上述上报信息，如果在规定的时限内竞争失败则退出转发，然后继续保持注册转发模式。

步骤s06协调器收到上报信息后，将待注册设备添加到注册表中，延时设定时间后广播信息包：本步骤中，协调器收到上报信息后，将待注册设备添加到注册表中，延时设定时间后广播信息包，该信息包包括网络id、无线通信信道和安全密钥等。值得一提的是，该设定时间可以是2秒，当然，在本实施例的一些情况下，该设定时间的大小还可以根据具体情况进行相应调整。

步骤s07路由节点收到信息包经过csma/ca竞争后转发信息包，如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入正常工作模式，如果超时则回到正常工作模式：本步骤中，路由节点收到信息包经过csma/ca竞争后转发该信息包，如果在规定的时限内竞争失败将退出转发，然后进入正常工作模式，如果超时则回到正常工作模式。

步骤s08待注册设备收到信息包后从中提取网络id、无线通信信道和安全密钥，然后按照提取的网络id、无线通信信道和安全密钥进行工作，完成待注册设备的注册过程：本步骤中，待注册设备收到信息包后从中提取网络id、无线通信信道和安全密钥，然后按照提取的网络id、无线通信信道和安全密钥进行工作，这样就完成待注册设备的注册过程。本发明使注册过程变得较为简单和方便。

总之，移动终端的app(用于通信注册的app)经过主机或网关给协调器发送注册命令。协调器广播注册命令后进入注册模式，在该注册模式下，协调器与路由节点以及待注册设备采用了约定的无线通信信道、网络id和安全密钥，并处于接收状态。如果协调器再次收到注册命令将丢弃。如果协调器收到上报信息则将待注册设备登记到注册表，然后经过一个延时(约2s)后发送注册信息(即上述信息包)给待注册设备，发送完成后回到正常工作状态。此时是以广播的方式发出的，将被路由节点转发路由，最后到达待注册设备。

路由节点在正常工作模式时，收到注册命令后进入注册模式，并采用csma/ca竞争机制发送注册命令，然后进入接收状态，此间接收到同样的注册命令将丢弃，如果超时将退出注册模式。如果接收到上报信息则采用csma/ca竞争机制转发这个上报信息，如果收到的是注册信息则采用csma/ca竞争机制转发这个注册信息，然后退出注册模式。

待注册设备在长按按键后进入注册模式，开始发送上报信息，然后等待2秒后进入接收状态，如果接收超时则将退出注册模式。如果收到注册信息则立即提取网络id、无线通信信道和安全密钥，退出注册模式，并开始按新的参数工作，完成注册过程。

值得一提的是，协调器进入注册模式是通过uart串口给协调器发送命令来启动；协调器收到待注册设备的上报信息或收到串口命令(任何命令都可以)后退出注册模式。本发明的多跳注册的方法使得注册过程变得简单和方便，能解决现有技术中存在的需要多跳无线转发才能完成与节点通信的注册问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。