无线节点的远程配置和管理的方法与装置与流程

相关申请的交叉引用

本公开要求于2016年8月26日提交的名称为“methodandapparatusofremoteconfigurationandmanagementofwirelessnodes”的美国临时申请第62/379,924号的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本公开要求于2016年8月31日提交的名称为“methodandapparatusforinteractivewirelessnetworkvisualization”的美国临时申请第62/381,935号的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本申请涉及于2016年5月26日提交的名称为“bridgingwirelessnetworktraffic”的美国专利申请第15/166,188号，其全部内容通过引用并入本文。

本申请涉及于2016年8月24日提交的名称为“configuringnetworkconnections”的美国专利申请第15/245,654号，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

本公开涉及无线联网系统和技术，即远程管理、配置、可视化无线节点以及与无线节点交互。本公开内所公开的技术可以用于采用除了本文提到的其他802.11无线通信技术之外的动态多跳中继(dmhr)的网桥拓扑的无线网络。

无线通信，特别是无线局域网(wlan)技术，已经在移动计算环境中变得普遍存在。一些现有的无线网络标准(例如wi-fi协议ieee(电气和电子工程师协会)802.11)可以用于提供无线设备之间的近距离无线连接。例如，在传统2.4ghz频带上运行的wi-fi路由器可以在室内达到150英尺(46米)，在室外达到300英尺(92米)。在某些情况下，运行在5ghz的802.11a设备可以达到这些距离的大约三分之一。

此外，已经开发了诸如802.11ah的更新的无线网络技术，其能够在较长的范围上操作并且具有比一些现有的无线系统相对更低的设备功耗。这些长距离、低功耗(lrlp)无线技术可用于扩展利用诸如wi-fi和蓝牙的一些传统802.11无线技术实现的通信范围。例如，lrlp技术可以比一些其他现有无线联网标准潜在地将无线通信范围强度提高约10dbb，将距离提高约500m。存在具有更长范围(例如，几公里)和更长的电池寿命(例如，几年)而不是与较短范围无线系统相关联的高数据速率的操作担忧的一些无线联网环境，这使lplr能力更适合。这种环境的示例是物联网(iot)，其将联网能力扩展到例如使用嵌入式传感器和致动器实现的不同物理对象(例如，车辆、医疗器械、建筑物)。

随着无线通信系统的进步，存在使网络上的设备形成各种不同类型的拓扑以便于实现各种使用情况的许多新兴的可能性。一些现有的802.11网络拓扑需要使用被称为接入点(ap)的中央实体。ap被用于向所连接的802.11节点提供因特网接入。因此，利用ap的网络拓扑可能无意中被限制在ap的连接范围内。例如，ap可以达到的无线节点可能受到物理层操作条件(例如，诸如墙壁、移动对象等的物理障碍物)的限制。由于各种限制，ap的范围可能不允许无线连接到达所有可用的无线节点，甚至位于无线联网区域范围内的无线节点。机场显示系统可以是一种这样的使用情况，其中单个ap的范围可能不能到达机场中的所有显示节点。因此，可能期望实现利用进一步利用无线技术的更长范围的功能同时保持可接受的延迟的网络拓扑的技术。

此外，一些现有的802.11技术传统地用于单跳通信。这可能导致网络管理员难以控制和配置物理上位于ap可以供给的范围之外的无线设备。

技术实现要素：

本公开涉及无线联网系统和技术，即远程管理、配置、可视化无线节点以及与无线节点进行交互。在本公开内公开的技术可以用于采用除了本文提到的其他无线通信技术之外的用于动态多跳中继(dmhr)的网桥拓扑的无线网络。

根据所描述的系统和技术的一个方面，一种方法包括：确定可用于经由无线网络进行发现消息的传送的传输介质，其中所述发现消息根据协议被格式化；使用所确定的传输介质来发送一个或多个发现消息；接收与所述一个或多个发现消息相关联的一个或多个响应消息，其中所述一个或多个响应消息中的每一个包括(i)指示对应于所述响应消息的无线设备与可经由无线网络访问的至少一个其他无线设备之间的无线关联的信息，和(ii)三角测量参数；以及基于所述一个或多个响应消息来确定所述无线网络的网络拓扑。

根据所描述的系统和技术的一个方面，一种系统包括：无线局域网(wlan)；与wlan通信耦合的一个或多个无线设备；以及远程控制器设备，其与所述一个或多个无线设备通信地耦合并被编程为：确定可用于发现消息的传送的传输介质，其中所述发现消息是根据协议被格式化的；使用所确定的传输介质向一个或多个无线设备发送一个或多个发现消息；从所述一个或多个无线设备接收与所述一个或多个发现消息相关联的一个或多个响应消息，其中所述一个或多个响应消息中的每一个包括(i)指示无线关联的信息，其中所述无线关联在与所述响应消息对应的无线设备和经由所述wlan可访问的至少一个其他无线设备之间，以及(ii)三角测量参数；并且基于所述一个或多个响应消息来确定所述wlan的网络拓扑。

所描述的系统和技术可以产生以下一个或多个优点。本公开描述了用于无线网络的设备、系统和技术，以实现用于连接到无线网络中的主接入点(ap)的无线网络网桥(也称为网桥或网桥设备)、以及在与ap直接连接的范围之外的一个或多个设备，从而实现了ap的扩展的无线联网范围。此外，本公开描述了用于增强针对被配置用于更长范围功能的拓扑的网络管理能力(例如，配置、管理、控制)的机制。这些机制适用于与扩展的无线网络范围支持的网络拓扑中的设备进行远程交互。例如，用户(或网络管理员)可以使用所公开的机制来交互、可视化、控制和配置利用无线网络网桥形成网络的拓扑的各种无线节点。如本文所描述的远程控制设备可用于从远离无线网络的各种位置与网络拓扑进行交互，从而进一步扩展联网能力。因此，本文描述的系统和技术提供了与无线节点的远程管理和配置、远程可视化和与无线节点的交互、以及无线节点的多跳控制和配置相关联的优点。此外，本公开描述了一种独立于传输介质的协议。

附图说明

图1示出了用于在动态多跳中继(dmhr)无线通信技术中实现网桥拓扑的无线通信系统的示例。

图2a-2b示出了用于实现所公开的远程配置和管理技术的帧格式的示例。

图3是被配置为实现所公开的远程配置、管理和网络可视化技术的计算设备的概念图，该计算设备充当远程控制器。

图4示出了实现所公开的远程配置、管理和网络可视化技术的过程的示例。

各附图中的类似附图标记指示类似的元件。

具体实施方式

本公开涉及无线联网系统和技术，即远程管理、配置、可视化无线节点以及与无线节点交互。在本公开内所公开的技术可以用于采用除了本文提及的其他无线通信技术之外的用于动态多跳中继(dmhr)的网桥拓扑的无线网络。例如，通过适配，所公开的系统和技术可以采用现有的802.11技术，诸如802.11站(sta)和ap、802.11s网状节点、和802.11ad-hocsta。

在该上下文中，如以下部分中所描述的无线网络是指基于包括用于实现dmhr的必要方面的ieee802.11无线协议族的无线局域网(wlan)或wi-fi网络。然而，本文公开的系统和技术也可以应用于基于其他通信标准的无线网络。

iot网络设备或无线节点是指信息感测设备，例如射频识别(rfid)装置、红外径向传感器、全球定位系统(gps)设备、激光打印机或扫描仪、或中继扬声器和头戴式耳机(如图3所示)等等。iot网络设备包括网络接口，并且能够例如通过wlan连接到其他本地iot网络设备和/或例如通过因特网连接到远程iot网络设备。通过网络连接各种iot网络设备，可以远程地管理iot设备以共享由各种iot设备收集的信息，和/或可以基于所共享的信息来控制iot网络设备的操作。在某些情况下，无线节点被实现为802.11sta，而不需要iot功能。

本文公开的网桥是被配置为连接诸如两个wlan的两个或更多个无线网络的存储/转发网络设备。网桥可以将大型无线网络分割成多个网段，或者将两个或更多个无线网络互连成逻辑组，使得所有连接的网络设备被允许访问位于组成的无线网络之一中的资源。网桥通过在数据链路层执行地址转换而在多个网段或无线网络之间转发帧。在wlan或wi-fi网络中使用的网桥也被称为wi-fi网桥。

图1示出了根据一个或多个实现的具有用于无线连接网络设备的多个网桥的无线通信系统100的示例。系统100包括：具有ap102的无线网络；一个或多个网络设备，例如无线节点123和无线节点124；一个或多个网桥设备，例如网桥112和网桥132；以及远程控制器设备150。在一些情况下，网络设备具有网桥设备和无线节点设备两者的能力。因此，在一些实例中，无线节点123、124还可以用作具有直接(或间接地)连接到ap102或彼此连接的能力的网桥设备。

在一些实现中，与ap102相关联的无线网络基于ieee802.11无线网络标准，并且正在以基础设施模式操作，例如，无线网络中的各种网络设备与ap102建立连接并使用ap102作为中间节点与其他网络设备进行通信。ap102是被配置为用作无线网络的基站的网络设备。ap102向网络中的其他网络设备发送和/或从网络中的其他网络设备接收无线射频(rf)信号，以促进与网络设备和网络设备之间的通信。在一些实现中，ap102是被配置为在网络设备之间路由数据和控制分组的无线路由器。

无线节点123和124是在无线网络中发送和/或接收数据的网络设备。无线节点123和124被示为在无线网络中互连，实现无线节点本身之间或与网络上的其他剩余设备(例如，远程控制器150、网桥112、132和ap102)的通信。在一些情况下，无线节点被称为无线网络中的站。在图1中，无线节点123和124被示为iot网络设备(即iot-1和iot-n)。为了说明的目的，无线通信系统100被示出为包括无线节点123和124，然而应当理解，如认为适合于网络特性和/或限制，可以将不同数量的无线节点包括在系统100中。无线节点123和124被示为具有响应器125，其是安装在设备的计算机可读介质上的程序组件(例如，包括在无线节点123和124中的软件或固件)。在对应的无线节点加入无线基本业务集和(bss)或当无线节点被启动(例如上电)时，响应器125组件被初始化。根据所公开的技术，响应器125组件实现dmhr协议的各种命令处理和确认方面，例如发送响应或ack消息。dhmr协议支持无线节点123、124与远程控制器150之间的通信。参考图2a-2b更详细地讨论了dmhr协议。

远程控制器150可以是被配置为执行本文所述的远程配置和管理能力以及网络可视化能力的网络设备。远程控制器150被实现为具有适于实现远程显示器128的一个或多个显示机构的计算设备。在一些情况下，远程控制器150是可以由用于经由网桥(例如网桥112)访问内部无线网络的无线节点123、124附近的用户(例如，网络管理员)携带的无线移动设备，例如膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理或智能电话。替代地，远程控制器150可以是诸如台式机或工作站的固定设备。此外，在一些情况下，远程控制器150经由与外部ap120的连接(例如通过因特网)与无线节点123、124进行远程通信。因此，虽然图1示出了远程控制器150位于相同的lan网络内，但是在某些情况下，远程控制器150可以通过因特网连接到ap，或者用作在无线节点123、124中的一个(或多个)的范围内的不连接的单个实体，在控制和配置下形成网络拓扑。远程控制还可以使用嵌入有控制协议信息的802.11媒体访问控制(mac)消息与一个或多个无线节点进行通信。这种通信可以与802.11关联或不与802.11关联。

如上所述并且在本公开的其余部分中，其中存在各种站和网桥的更大的无线网络被称为外部无线网络，并且外部无线网络中的基站被称为外部接入点(ext-ap)。例如，其中ap102作为接入点的无线网络是系统100中的外部无线网络，并且ap102是外部ap。由网桥(例如网桥112)使用网桥的一个或多个接口形成的局部无线网络被称为网桥的内部无线网络。如图1所示，网桥112通过网桥的in-sta112b作为站连接到网桥132的in-ap132a来连接到网桥132的内部无线网络。以这种方式，两个或更多的网桥可以以链配置或堆叠配置被连接。因此，堆叠配置被用于连接访问网桥112的内部无线网络的网络设备，这些网络设备距离ext-ap120一定距离，例如为无线节点123、124。

远程控制器150被示为具有请求器126，请求器126是安装在设备的计算机可读介质上的程序组件(例如，被包括在远程控制器150中的软件或固件)。请求器126被配置为实现dmhr协议的命令方面，例如生成(和发送)配置和/或管理命令。此外，请求器126实现dmhr协议的各种节点发现方面，诸如发送广播发现消息以便识别响应器125以及存在于拓扑中的相关联的无线节点，例如无线节点123、124。在一些实施例中，ap102可以包括请求器软件。

图1示出了具有远程显示器128的远程控制器150。远程显示器128是能够实现用于所公开技术的交互式可视化方面的显示设备。如上所述并且在本公开的其余部分中，指代远程显示器128的术语“远程”用于表示物理上与诸如无线节点123、124的物联网设备分离。控制器应用127可以是在远程控制器150的远程显示器128上呈现用户界面(ui)的程序，其可以使用一个或多个输入设备(例如，键盘和鼠标)来操作。远程显示器128可以被实现为用于向用户显示信息的用于计算机的显示设备，例如crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器；以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指示设备，例如鼠标或轨迹球。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感应反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。在一些情况下，远程显示器128可以具有集成在其中(诸如在平板计算机中)的输入机构(例如，触摸屏)。

例如，远程显示器128可以支持通过绘制在发现期间识别的一个或多个无线节点生成的网络拓扑的可视化表示(图3所示)。此外，远程显示器128允许与显示的网络可视化的交互，以便控制和/或配置拓扑的各种无线节点。来自诸如网络管理员的用户的交互可以由远程显示器128接收以实现一个或多个实施例的系统和技术。

诸如远程控制器150和无线节点123、124的网络设备是包括处理器的计算设备，处理器可以是一个或多个硬件处理器，每个处理器可以包括多个处理器核。此外，网络设备具有存储器，其可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者，诸如随机存取存储器(ram)和闪存ram。该网络设备可以包括各种类型的计算机存储介质和设备，其可以包括存储器，以存储在处理器上运行的程序的指令。这样的程序可以包括可以在远程控制器150上本地运行的控制器应用127和请求器126组件。程序还可以包括可在无线节点123、124上本地运行的响应器125组件。替代地，软件可以从一个或多个远程计算机系统的计算机或者在前述每一个中的一个或多个的组合上运行或以其他方式接收(例如，下载)。

在一些实现中，无线节点123、124在ap102的直接信号范围之外。在这种情况下，无线节点123、124使用一个或多个网桥设备(例如，网桥112和132)连接到无线网络。例如，网桥设备112和132分别包括两个网络接口：in-ap112a，in-sta112b；和in-ap132a，in-sta132b。网桥设备112、132被配置有用于创建内部无线网络并使用一个网络接口(例如in-ap112a)作为内部无线网络中的接入点的功能。网桥设备112、132也被配置有使用另一个网络接口(诸如in-sta112b)而在另一个无线网络(例如，具有ap102的无线网络)中充当站的功能。网桥112、132被配置为同时操作一个作为由网桥112生成的内部网络中的接入点的网络接口(例如，网络接口112a)并且操作另一个作为由ap102生成的外部无线网络中的站的网络接口(例如，网络接口112b)。

图1示出了用作接入点的网桥112，因为无线节点123、124被示出为与网桥112通信，以便进一步连接到无线网络。网桥112通过网络接口112a，112b在无线节点123、124与ap102之间转发双向数据。以这种方式，网桥112将无线节点123、124连接到与ap102相关联的外部无线网络，其中网桥112作为中间网络节点。在一些情况下，网桥112不直接连接到ap102。相反，网桥112通过一个或多个其他网桥(例如网桥132)连接到ap102。

因此，网桥112在网桥112的有限地理接近度内形成内部无线网络(例如，使用被配置为充当内部无线网络的ap的in-ap112a)。网络设备、无线节点123、124和远程控制器150被示出为在由网桥112覆盖的地理范围内，使得它们可以从in-ap112a接收内部无线网络的接收信号强度指示(rssi)(例如，超过某个可接受的信号阈值)。无线节点123、124相应地连接到in-ap112a接入点，从而充当由网桥112a形成的内部无线网络中的站。此外，远程控制器150能够通过使用经由网桥112(例如，利用in-ap112a接口)建立的一个或多个直接无线连接来访问无线站123、124。由于与无线网络(例如，内部无线网络)的连接，远程控制器150可与无线节点123、124进行通信，并且随后执行诸如节点发现、配置和管理的网络管理动作。

图2a-2b示出了用于实现用于无线节点和远程控制器之间的通信的dmhr协议的帧格式的示例。作为一般描述，dhmr协议是消息的集合以及设备之间的消息交换的模式。dmhr协议对于可靠的消息传送服务没有强大的要求，因为每一条通信都完全在传输消息中独立地被表示。dmhr协议可用于在网桥网络中传送管理信息，从而允许具有控制和管理能力的应用来实现所公开的远程管理、配置、可视化和交互方面。例如，根据dmhr协议，用户可以实时可视化网络拓扑、与网络进行交互、并对其进行管理。dmhr协议支持的各种功能包括但不限于：提供发现机制；提供用于将命令寻址到网桥拓扑中的单独节点的机制；区分命令的动作；提供返回命令响应的机制；并用无线网络设备实现。dmhr协议是可扩展的，以容纳网桥网络操作和管理的额外/未预期的方面(例如，对于位置信息的未来范围、实时同步等)。dmhr协议独立于特定网络设备的架构和机制。dhmr协议独立于传输介质，因此能够使用802.11透明地操作mac层、以太网层或ip层。

根据所描述的技术，dhmr协议的帧被格式化或者以其他方式被设计为允许在远程控制器上实现的请求器组件与在无线节点上实现的响应器组件之间的交换。请求器组件所生成的一个或多个帧可以具有图2a所示的格式。如图2a所示，帧200被格式化为包括一个或多个字段，包括但不限于：命令标识符(cmd_id)205；序列号(seq_num)210；子标识符(sub_id)215；状态220；长度225；以及基于命令标识符230的命令特定数据。例如，帧200可以作为命令或发现消息从请求器被发送，以由指定的响应器或响应器群组接收。在发现消息的情况下，帧200可以作为从请求器向地理范围内(例如在内部无线网络内)的所有网络设备广播的发现消息来发送。因此，帧200可以具有包括cmd_id205元素中的值的格式，其指示该帧作为发现消息的一部分。此外，帧200可以从其响应器请求特定于执行发现的数据。例如，基于cmd_id230元素的命令特定数据可以指示与响应器或无线节点相关联的距离(例如，从请求器)作为响应被提供。在接收到基于响应器在发现期间所接收的帧200的一个或多个响应(例如，单播发现响应)后，请求器然后能够维护发现数据(例如对应于基于cmd_id230元素的命令特定数据的数据)的表。随后，响应于帧200被传送给请求器的数据可用于构建包含对发现消息进行响应的所有无线节点的网络拓扑图。

在一些实施例中，根据dmhr协议作为命令消息发送帧200。在这种情况下，帧200被格式化以根据所公开的技术的远程配置和管理方面实现来自无线控制器的各种命令。作为一般描述，使用帧200实现的命令可以包括两种主要类型：配置命令和管理命令。配置命令是用于操纵无线节点配置(在大多数情况下不影响无线网络拓扑)的一种命令。由dmhr协议实现的配置命令的类型可以包括但不限于：设置无线节点的发射(tx)功率；管理无线节点的功耗；在无线节点处同步时钟；限制特定的无线频道的使用；配置一个或多个bss特定参数；配置wi-fi多媒体(wmm)参数；请求邻居报告；以及请求网络中的当前操作参数。

帧200可以被适当地格式化以便实现指定的配置命令。例如，可以设置cmd_id205元素以指示帧200的接收将引起对无线节点的发射(tx)功率的配置。此外，基于帧200的cmd_id230元素的命令特定数据可以传送与该命令有关的信息，诸如无线节点的tx功率的指定值。

管理命令是用于操纵无线网络拓扑的一种命令。由dmhr协议实现的管理命令的类型可以包括但不限于：将无线节点与其父节点去关联；触发网络扫描以识别可用于关联的接入点；将无线节点的关联转移到不同的ap或网桥；并从网络禁止站。帧200可以被适当地格式化以便实现指定的管理命令。在某些情况下，可以触发请求器以通过已经接收到实现管理命令的帧200的响应器的响应来重新发起发现协议。例如，如果请求器从响应器接收到指示管理命令被成功执行的确认消息(这潜在地改变了网络拓扑)，则请求器可以重新发起发现以更新已知拓扑。然后，远程控制器可以生成显示网络的当前或最新的拓扑的更新的拓扑图。

在一些实现中，响应于作为来自远程控制器设备(例如，图1中的远程控制器150)的输入接收的用户交互而生成或以其他方式格式化帧200。用户可以选择由远程控制器上安装的软件(诸如远程控制器应用)提供的选项来远程地配置和/或管理网络拓扑的可视化中所示出的无线节点。作为示例，网络管理员可以选择所示出的特定无线节点的可视化表示，以便于配置该设备。基于所接收的输入，由请求器组件以由网络管理员发布的配置命令特有的方式对对应的帧200进行格式化，随后帧200被发送到所选择的无线节点。

响应器组件生成的一个或多个帧可以具有图2b所示的格式。如图2b所示，帧250被格式化为包括一个或多个字段，其包括但不限于：命令标识符(cmd_id)255；序列号(seq_num)260；子标识符(sub_id)265；状态270；长度275；以及基于命令标识符280的命令特定的响应数据。响应于(如在无线节点中实现的)响应器组件从远程控制器接收到帧200(图2a所示)，响应器通常可以执行三个主要功能：向请求器发送包括帧250的确认(ack)消息；执行与发现相关联的动作或由帧200指定的命令；如果需要，则发送确认消息。

在一些情况下，请求器和响应器组件同意dmhr协议中使用的格式(例如，通信握手)用于无线节点和远程控制器之间的通信。dhmr协议提供了各种优点，因为不需要将其绑定到任何特定的无线通信协议，例如隧道可以用于通过任何数量的特定无线通信协议来发送该协议的帧。因此，协议可以是传输介质不可知的(agnostic)。在一些实现中，可以使用802.11mac层消息动作帧来实现图2a-2b所示的帧。根据该实现，协议数据(例如，命令、告知已收到、确认)可以作为有效载荷包含在802.11动作帧中。在其他实现中，可以使用802.11mac层消息探测请求管理帧来实现图2a-2b所示的帧。在使用探测请求时，协议数据可以被包括在探测请求管理帧的信息元素(ie)中。此外，在某些情况下，802.11帧可以是供应商特定的。

替代地，用户数据报协议(udp)分组用于实现图2a-2b所示的数据交换。这样，dmhr协议是使用包含请求和响应帧的udp有效载荷中的协议数据(例如，命令、告知已收到、确认)的udp分组来实现的。此外，所公开的技术允许在无线节点和远程控制器之间的通信中多于一个的传输介质的使用。例如，用于从远程控制器(例如，图1中的远程控制器150)传送帧的传输介质可以不同于用于从无线节点(例如，图1中的无线节点123)发送帧的另一传输介质。

现在参考图3，其示出了用作远程控制器的移动计算设备300的概念图，移动计算设备300被配置为实现本文档中描述的远程配置、管理和网络可视化方法。在该系统中，移动计算设备300可以与接入无线网络的各种无线节点进行无线通信。

在图3中，移动计算设备300被描绘为手持移动电话(例如，智能电话或应用电话)，其包括用于向移动计算设备300的用户呈现内容并接收基于触摸的用户输入的触摸屏显示设备350。还可以提供其他视觉、触觉和听觉输出组件(例如，led灯、用于触觉输出的振动机构、或用于提供音调、语音生成或记录的输出的扬声器)，以及各种不同的输入组件(例如，键盘、物理按钮、轨迹球、加速度计、陀螺仪和磁力计)。

图3描绘了具有用作远程显示器的显示设备350的形式的视觉输入/输出机构，其能够实现网络可视化并提供交互式能力。显示设备350可以采取具有电阻或电容触摸能力的显示器的形式，诸如触摸屏。显示设备350能够显示视频、图形、图像和文本，并且用于协调用户触摸输入位置与所显示的信息的位置，使得设备300可以将所显示项目的位置处的用户接触与该项目相关联。移动计算设备300还可以采取替代形式，包括作为膝上型计算机、平板电脑或平板电脑、个人数字助理、嵌入式系统(例如，汽车导航系统)、台式个人计算机、或计算机化工作站。

移动计算设备300可以确定与触摸屏显示设备350的物理接触的位置(例如，由手指或触控笔接触的位置)。使用触摸屏显示设备350，可以产生各种“虚拟”输入机构，其中用户通过触摸图形用户界面元素与触摸屏350上描绘的图形用户界面元素交互。“虚拟”输入机构的示例是“软件键盘”，其中在触摸屏上显示键盘，并且用户通过按压触摸屏显示设备350的与每个键对应的区域来选择键。

移动计算设备300被示出为利用触摸屏显示设备350来呈现图形用户界面(gui)。图形用户界面是一个或多个图形界面元素的集合，并且可以是静态的(例如，显示器在一段时间内呈现保持不变)，或可以是动态的(例如，图形用户界面包括在没有用户输入的情况下动画化的图形界面元素)。根据所公开的实施例，用于交互式无线网络可视化的gui由安装在诸如图1所示的控制器应用127的远程控制器上的软件提供。作为示例，用户可以能够在移动计算机设备300上实现控制器应用(例如，打开软件应用程序)，其自动地发起如本文所公开的无线节点发现协议。参考图4详细讨论发现协议。基于在发现期间识别的一个或多个无线节点，移动计算机设备300渲染无线节点之间的任何关联并且在触摸屏显示器设备350上生成所确定的网络拓扑的可视化表示。图3描绘使用本文公开的技术生成并在触摸屏显示设备350上显示的网络可视化355的示例。网络可视化350渲染可视化提示或图标以表示利用无线网络发现的各种元素。详细地，网络可视化355示出了无线网络的网络拓扑。可视化355包括因特网335(例如，云)以及作为以图形地表示网络拓扑的方式布置的接入点330和无线节点305、310、315、320、325的一个或多个网络元件的gui表示。

网络可视化355还能够可视地表示与网络拓扑及其中的设备有关的细节，这可以提高对网络管理员执行网络配置和管理的容易性。例如，如图所示，可以渲染表示与拓扑中存在的无线节点对应的设备类型的特定图标。网络可视化355示出了示例网络拓扑包括作为中继扬声器310、305、315、320和头戴式耳机325的无线节点。此外，网络可视化355渲染指示拓扑的连接关系的可视提示，例如头戴式耳机325被示出为集线器，连接到ap330和中继扬声器305、310、315和320中的每一个。可以基于从无线节点查询的信息来确定连接关系，诸如无线关联的细节、在无线网络内的无线节点之间的关联。从无线设备接收并随后用于网络拓扑确定和可视化的发现特定信息可以是被视为必要或合适的与网络拓扑有关的任何信息。

可视化表示355还可以在视觉上指示与拓扑内的网络设备相关联的空间关系，诸如设备之间的距离。作为示例，rssi数据可以从无线节点查询，然后用于计算与该无线节点相关联的物理距离(例如，相对于ap)。基于无线节点中每一个的相应距离，可视化表示355中的那些节点的图标的放置可以被布置为可视地指示各种设备之间的所计算的距离。例如，可视化表示355将中继扬声器305放置为相对于头戴式耳机325进一步远离接入点330。可以基于诸如包括距离、方向、到达角度的三角测量参数等从无线节点查询的信息来确定空间关系。从无线设备接收并随后用于网络拓扑确定和可视化的发现特定信息可以是被视为必要或合适的与网络拓扑有关的任何信息。这些技术提供了指示这些设备、空间和连接关系的可视化，从而允许网络管理和配置更好地适应于拓扑。

此外，触摸屏显示设备350提供与网络可视化355的交互式能力。如图3所示，用户可以触摸在触摸屏显示设备350上渲染的无线节点图标之一，并且引起如参照图2详细描述的配置或管理命令之一。所描述的系统和技术可以支持与网络可视化355的许多交互，用户可以通过gui和触摸屏显示设备350来执行与网络可视化355的许多交互以引起对网络拓扑和设备的操纵。作为另一示例，用户可以触摸并保持诸如中继扬声器315的无线节点的图标之一，使得gui显示可用于所选择的设备的可用管理和配置动作的菜单。作为又一示例，可以使用触摸屏显示设备350输入“自由形式”触摸输入(例如绘制几何形状)，允许用户选择网络中的一组无线节点。随后，可以向选择中的多个无线节点中的每一个发送命令，从而实现“集体命令”能力。由网络可视化355和所公开的系统支持的交互的示例包括但不限于：改变无线网络中的无线节点(或节点组)的关联，锁定无线网络中的无线节点(或节点组)的关联；无线网络的状态的实时监控；实施策略和网络自动化；监控和管理网络的设备混合；以及实时无线网络映射。

此外，所描述的系统和技术可以支持与网络可视化355的许多其他交互，其链接到参考图2a-2b详细讨论的配置和管理命令或者引起参考图2a-2b详细讨论的配置和管理命令的执行。因此，可以将与网络可视化355的交互指定为但不限于：设置无线节点的发射(tx)功率；管理无线节点的功耗；在无线节点同步时钟；限制特定的无线频道的使用；配置一个或多个bss特定参数；配置wi-fi多媒体(wmm)参数；请求邻居报告；请求网络中的当前操作参数；将无线节点与其父节点去关联；触发网络扫描以识别可用于关联的接入点；将无线节点的关联转移到不同的ap或网桥；并从网络禁止站。交互的列表并不旨在是穷尽的，并且与网络可视化355的多个其他交互可以被认为是必要和合适的。

公开的系统和技术定义了经由用于可视化表示355的交互式gui接收的用户交互，其实现无线网络内的特定远程管理和配置动作。一种这样的交互涉及改变无线网络中的无线节点(或节点群组)的关联。例如，用户可以执行图标(例如表示网络中继扬声器的图标310)的拖放，以控制其关联的改变。最初，用户可以使用诸如鼠标的输入机构以悬停在图标的指定区域上。将鼠标放置在图标上的动作导致与信号强度有关的信息被显示，诸如指示相应节点连接到的接入点的信号强度的弹出窗口或描述框。在某些情况下，悬停在图标上会导致上述信号强度的查询被发送。如果用户发现信号强度小于特定节点处的可接受性(诸如低于定义的限制或阈值)，则改变无线节点的关联是期望的。然后，用户可以执行图标的拖放来远程更改其关联。用户可以将所选择的图标移动到屏幕的另一部分，并将其放置到另一个网络设备(例如具有更大信号强度的设备)。与图标的拖放交互导致对应的无线节点将其与先前设备(例如ap)的关联改变为新选择的设备，这通过放置图标来指示。此外，用户可以根据所描述的用于共同地改变它们的关联(例如，将它们的关联改变到相同的ap)的改变关联来选择一组节点或多个图标。在某些情况下，悬停在图标上会自动导致对上述状态信息的查询被实时地接收。

作为另一示例，所公开的系统和技术实现了在无线网络中锁定无线节点(或节点组)的关联的交互。用户可以选择一个图标，导致额外的输出，例如弹出窗口或菜单，这允许用户输入用于锁定节点的关联的输入。锁定交互可以阻止节点漫游到不同的设备进行关联，诸如父节点或ap。在某些情况下，锁定可以持续一段特定的时间，或者其可以按需被控制。此外，用户可以根据所描述的用于共同地锁定节点(例如，将它们的关联锁定到单个ap)的锁定交互来选择一组节点。

在另一示例中，所公开的系统和技术实现了用于无线网络的状态的实时监视的交互。例如，用户可以使用诸如鼠标的输入机制以悬停在图标的指定区域上。将鼠标放置在图标上的动作导致与无线节点有关的实时状态信息(诸如指示无线节点的信号强度的弹出窗口或描述框)被显示。

在另一示例中，所公开的系统和技术实现了用于实施策略和网络自动化的交互。用户交互可以允许用户实施用于网络管理的某些策略。例如，当所有节点都能够这样做时，用户可以强制ap(诸如ap330)及其相关联的节点来选择更高带宽的连接。在某些情况下，可以使用由移动计算设备300生成的脚本命令的动作集合来自动地转换到诸如更高带宽的新策略。

在又一个示例中，所公开的系统和技术实现用于监视和管理网络的设备混合(device-mix)的交互。例如，可以执行交互(例如，点击图标)，其自动地引起一个或多个网络设备针对与用于确定网络的设备混合或类似设备的分组的类型或特性有关的信息的查询。基于交互获取的信息可以是被认为适合于将类似设备分组为设备混合的类别的信息，例如制造数据、模型等。作为示例，网络可以基于制造商类别具有确定的设备混合，并且具有三个群组：包括制造商a的所有网络设备的第一群组；包括制造商b的所有网络设备的第二群组；以及包括制造商c的所有网络设备的第三群组。一旦类别和分组被确定，则可视化表示335可以被更新以通过设备混合反映网络拓扑，例如将相同类别中的设备的图标一起放置在显示器的共享区域中。此外，基于网络的设备混合，与指定类型的设备对应的配置和管理动作可以被执行。例如，可以在网络设备混合的群组设备上执行锁定关联交互，从而防止(例如，不具有某些安全性要求的)来自制造商a的所有设备加入网络。

在另一示例中，所公开的系统和技术实现用于实时网络映射的交互。例如，可以执行与可视化表示335的交互(诸如选择“刷新”图标)，其自动导致一个或多个网络设备针对发现相关信息的查询，包括但不限于：设备名称；位置；和三角测量参数(例如距离、方向、到达角度)。可以基于交互式查询来接收包括基本上当前或最近的发现信息的响应消息，其允许将网络的可视化表示335被重新生成为网络拓扑的实时映射。在某些情况下，基于实时映射交互取回的信息可以对诸如室内wi-fi导航、用户偏好简档等的其他应用程序是有用的。

图4示出了实现所描述的远程配置和管理技术的过程400的示例。过程400根据参照图2详细描述的dhmr协议来实现。过程400包括用于无线节点460和远程控制器465之间的通信握手的步骤，其用于网络拓扑中的设备的发现以及随后的设备的远程命令。过程400在405开始，其中远程控制器465能够使用诸如dhmr的无线联网技术来发送和接收信息，远程控制器465向无线节点460发送发现消息。在一些实现中，发现消息是被发送到接入点或网桥覆盖的地理范围内的无线节点中的每一个的广播消息。根据所公开的技术，远程控制器465的请求器组件(例如，图1中的请求器126)生成在405处发送的发现消息。在一些情况下，根据启动远程控制器软件，发现消息被自动地发送，如参照图3所讨论的。在一些情况下，远程控制器465确定要用于在405处发送发现消息的具体传输介质，并相应地格式化消息。例如，远程控制器465可以确定将使用802.11mac层动作帧来传送发现消息。

在410处，无线节点460从远程控制器465接收发现消息。无线节点460可以是从远程控制器465接收广播的多个无线节点之一。在一些情况下，网桥设备将发现消息转发到其相关联的无线节点或子节点。在成功接收到广播的发现消息之后，无线节点可以生成相关联的响应消息。根据所公开的技术，响应于在410处接收到发现消息，无线节点460的响应器组件(例如，图1中的响应器156)生成响应消息。在一些情况下，每个节点向其相关联的网桥设备或被称为父节点的ap单播响应，并且父节点从其in-ap接口向父节点单播响应。响应消息可以包括如在所接收的发现消息中传送的已经由远程控制器460请求的发现特定信息。由响应消息传送的发现特定信息可以包括但不限于：节点的无线关联的细节；指示节点与经由无线网络可访问的其他无线节点的关联的信息(例如，空间、连接性)；和三角测量参数(例如距离、方向、到达角度)。

在一些情况下，响应消息包括可用于确定网络拓扑的无线关联信息，诸如指示特定设备类型、连接性和网络内的空间关系的信息。在415处，无线节点460向远程控制器465发送响应消息。在某些情况下，无线节点460能够指定用于要在415处发送响应消息的具体传输介质，并相应地对消息进行格式化。例如，无线节点460可以确定将使用802.11mac层动作帧来传送响应消息。应当理解，由无线节点460使用的传输介质也可以不同于由远程控制器465使用的传输介质。因此，提供传输介质不可知请求和响应交换。

在利用网桥网络拓扑的一些实现中，由步骤405发起的上述发现消息交换将在一定时间段内发生。由于广播可能是不可靠的，例如当远程控制器465没有任何网桥网络拓扑信息时，远程控制器465可期望在短时间内多次重新发布发现命令。此外，网桥设备具有记住所有孩子的能力，以便在以下交互中减少不必要的广播命令。无线节点可以递增地记录来自所有在线网桥设备的每个发现响应。在发现响应指示新的mac地址设备的实例中，其可以进一步指示新的网桥设备在线。此外，在网桥设备被确定不参与发现消息交换(例如超过三个时间段)的某些情况下，网桥设备可以被改变为离线状态。

此后，远程控制器465在420处接收响应消息。在从无线节点460接收到响应消息后，远程控制器465可利用其中传送的发现特定信息来确定网络拓扑。例如，除了来自与无线网络相关联的其他无线节点的响应消息之外，远程控制器465还可以从无线节点460接收响应消息。随后，远程控制器465可以采用来自包括无线节点460的节点中的每一个的信息来确定无线网络拓扑，并且如参考图3所讨论的那样渲染网络可视化。例如，如响应消息所指示的，指示无线节点460与经由无线网络可访问的至少一个其他无线设备之间的关联的信息可用于在可视化表示内布置表示无线节点460的图标相对于其他设备的放置。

接下来，在425处，远程控制器465确定针对配置和/或管理动作的选择是否已经被接收到。该选择可以根据本文参考图3所公开的交互技术由远程控制器465作为与网络可视化的用户交互来接收。该确定可以涉及将无线节点460识别为用于执行经由远程控制器465选择的管理或配置动作的指定的节点(或在指定的节点群组内)。例如，远程控制器465可以显示包括表示无线节点460的图标的网络拓扑的可视化。在一些情况下，可视化是实时无线网络映射。在可视化被显示之后，远程控制器465可用于基于与可视化的用户交互来发布命令。作为示例，远程控制器465的用户可以选择用于无线节点460的图标，并且进一步选择旨在用于无线节点460的配置动作，诸如设置tx功率。在其他情况下，交互对操纵或以其他方式重新配置网络拓扑的管理动作进行选择。

在已经为无线节点460选择了配置和/或管理动作(即“是”)的实例中，远程控制器465然后可以生成对应的命令消息。具体命令消息由用户与可视化表示的交互和要被命令的配置和/或管理动作之间的对应来指定。例如，根据所公开的技术，远程控制器465的请求器组件(图1所示)基于在425处的确定来生成命令消息。命令消息可以包括具有特定于所选择的配置或管理动作的格式的帧，如参照图2a详细讨论的。也就是说，由远程控制器465生成的命令消息可以包括命令特定信息，例如基于与管理或配置动作有关的命令标识符的数据或指令。回顾设置tx功率的示例，该命令包括指示该命令与配置动作相关联的信息，诸如与控制tx功率对应的标识符(即，cmd_id)、以及特定于tx功率的控制的数据，诸如指定无线节点460的发射功率的值。

此后，在430，命令消息被发送到无线节点460。命令消息由远程控制器465根据dmhr协议生成和发送。在一些情况下，用于在远程控制器465和无线节点460之间交换用于远程配置和管理技术的消息的传输介质是传输媒体不可知的，如参考图2a-2b所描述的。例如，当使用802.11mac作为传输介质时，基于dmhr的消息可以被封装。

替代地，在已经确定没有为无线节点460选择配置和/或管理动作(即，“否”)的实例中，远程控制器465可以在425处迭代地执行检查。在此情况下，无线节点460可以等待直到从远程控制器465接收到命令消息。

在435处，无线节点460接收命令消息。接收命令消息可以涉及无线节点460处理消息并将其转换为具体节点的接口的配置或管理的本地所需格式。处理和转换机制可以对于无线节点的每个实现是唯一的。例如，实现所公开的技术的设备可以被配置为由在片上系统(soc)上运行的固件执行的转换和处理。协议消息被转换和处理，以触发在固件中适当的代码与适当的参数/上下文数据一起的执行，这进行所请求的操作。响应于在435处成功地接收到命令消息，无线节点460进行到440并向远程控制器465发送确认(ack)消息。

在445处，远程控制器465从无线节点460接收ack消息。在一些情况下，远程控制器465等待直到ack消息被接收到，确认接收命令被成功地发送到无线节点460。

无线节点465进行到450，其中执行检查以确定与命令消息对应的配置或管理动作是否已经完成。在某些情况下，所请求的命令可以控制或以其他方式配置设备特定的特性或组件。因此，在450处的确定可以涉及考虑被认为必要或适当的与请求动作有关的无线节点460的各种参数、特性和组件。回到参考设置tx功率的示例，步骤450可以涉及从无线节点460的无线收发器获得操作测量值，以确定其tx功率是否与命令消息中指定的值匹配。

在450处动作被确定为完成(即，“是”)的实例中，无线节点460可以生成指示执行的远程配置或管理动作完成的确认。根据所公开的技术，无线节点460的响应器组件(例如，图1中的响应器125)生成确认消息。确认消息可以包括具有如参照图2b详细讨论的格式的帧。在某些情况下，确认消息包括表示动作的状态(例如，成功)的状态代码。随后，无线节点460在455处向远程控制器465发送确认消息。在一些情况下，如果基于450处的检查而确定配置管理动作没有被完成(即，“否”)，则过程进行到475，其中消息仍然从无线设备460发送到远程控制器465。在这种实例中，消息还可以是具有指示无线节点460未能完成所请求的动作(例如，失败)并进一步包括错误的描述的确认消息(如在动作被完成情况中)。

在470处，远程控制器465接收确认消息。远程控制器465可以被配置为基于接收到确认消息来重试发送或以其他方式重新发送命令消息。在确认消息向远程控制器465传送配置或管理动作失败的场景中，可以使用持续时间或阈值数目来实现对该命令进行的重新发送尝试。作为示例，远程控制器465可以基于重试计数器来重新发送，并且如果计数器超过最大阈值则不会重试发送。因此，这些技术可以解决来自各种来源(例如，冲突、位错误等)的无线网络中可能经历的发送错误。

上面已经详细描述了一些实现，并且各种修改是可能的。包括本说明书中描述的功能操作的所公开的主题可以在电子电路、计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实现，诸如本说明书中公开的结构部件及其结构等同物，包括潜在的可操作用于使一个或多个数据处理装置执行所描述的操作的程序(诸如在计算机可读介质中编码的程序，计算机可读介质可以是存储设备、存储设备、机器可读存储基板或其他物理、机器可读介质或它们中的一个或多个的组合)。

术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，装置还可以包括为所考虑的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一个或多个的组合的代码。

程序(也称为计算机程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，或声明性或过程性语言，并且可以以包括作为独立程序或作为适用于计算环境的模块、组件、子例程或其他单元的任何形式部署。程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的一部分中、在专用于所讨论的程序的单个文件中、或在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。程序可以被部署以在一台计算机上或者位于一个站处或者分布在多个站上并由通信网络互连的多台计算机上执行。

虽然本说明书包含许多细节，但是这些细节不应被解释为对可要求保护的范围的限制，而应被解释为对特定实现特定的特征的描述。在本说明书中在单独实现的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现中组合地实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地在多个实现中或以任何合适的子组合实现。此外，虽然以上可以将特征描述为以某些组合的方式起作用，并且甚至最初这样要求保护，但要求保护的组合的一个或多个特征在某些情况下可以从组合中被切除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作，或者执行所有所示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，在上述实现中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现中均要求这样的分离。

其他实现落入所附权利要求的范围内。