家庭传感网络中的节点以及触发节点工作的控制方法

技术领域

本发明涉及物联网智能家居领域，尤其是一种家庭传感网络中的 节点以及触发节点工作的控制方法。

背景技术

随着移动互联网的高速发展，智能手机及其应用在很大程度上改 变了人们的生活习惯，也为人们的生活提供了便利。例如，互联网和 手机应用可以通过通用的API(应用程序编程接口)互联互通，为人 们提供自定义的组合应用，从而满足特定的需求。但是，对我们生活 影响更多的电器，比如电灯、空调、播放器类电子设备等普通家居设 备与互联网还有一定距离，远没有手机应用与互联网联系的紧密。

现有的智能家庭传感网络一般由中央控制单元(以下简称中控) 和若干家居设备，例如传感器、控制器等组成，家居设备的工作方式 是由中控决定的，经设定后很难改变。

并且，现有的智能家居产品都是针对用户的需求采用整体设计的 方式，例如，通过有线或者无线的方式将家居设备与中控相连，对某 用户的别墅进行整体灯光控制或家庭影院系统的控制。这种整体设计 的方式价格昂贵、且安装复杂，在这种模式下，基本只能按照设计好 的方案为用户提供预先定义的一些功能。如果用户需要添加新的设 备，例如监控设备或感应装置，需要对已成型的环境进行重新布置， 并且需要重新设定所有家居设备的工作方式，其工作难度和复杂度并 不亚于重新安装一套智能家居设备，用户投入的成本会非常高。因 此，现有的智能家居传感网络对家居设备的控制方式并不适用于普通 用户。

发明内容

本发明实施例所要解决的其中一个技术问题是：解决家庭传感网络 发生变化时，需要对网络中所有节点的工作方式重新配置的问题。

本发明实施例提供的一种家庭传感网络中触发节点工作的控制方 法，包括：获取家庭传感网络中相邻节点的触发条件；将相邻节点的触 发条件与本节点的触发条件进行整合，得到本节点整合后的触发条件； 根据本节点整合后的触发条件触发本节点工作。

在一个实施例中，所述获取家庭传感网络中相邻节点的触发条件包 括：接收家庭传感网络中相邻节点发送的超帧，从所述超帧中获取该相 邻节点的触发条件，其中，所述超帧使用该相邻节点的伪噪声PN序列 作为扩频码发送，并且不同节点的PN序列不同。

在一个实施例中，所述将相邻节点的触发条件与本节点的触发条件 进行整合，得到本节点整合后的触发条件包括：判断相邻节点的触发条 件中是否有与本节点相关的触发条件；若有，则将本节点相关的触发条 件与本节点的触发条件进行整合，得到本节点整合后的触发条件。

在一个实施例中，所述将本节点相关的触发条件与本节点的触发条 件进行整合，得到本节点整合后的触发条件包括：判断本节点相关的触 发条件与本节点的触发条件是否冲突；若冲突，则根据触发条件的优先 级对冲突的触发条件进行排序。

在一个实施例中，所述家庭传感网络中的节点包括传感器节点和/ 或控制器节点；当本节点为传感器节点时，所述根据本节点整合后的触 发条件触发本节点工作包括：当传感器节点整合后的触发条件满足时， 传感器节点开始采集数据，并将采集的数据发送到相应的目的地；当本 节点为控制器节点时，所述根据本节点整合后的触发条件触发本节点工 作包括：当控制器节点整合后的触发条件满足时，控制器节点开始工 作。

在一个实施例中，所述根据本节点整合后的触发条件触发本节点工 作包括：当本节点整合后的触发条件满足时，本节点开始工作；或者， 当本节点整合后的触发条件满足时，本节点开始工作，并且触发另一节 点开始工作；或者，当本节点整合后的触发条件满足时，判断触发节点 工作的时间间隔是否满足要求，如果时间间隔满足要求，本节点开始工 作。

在一个实施例中，所述方法还包括：采用以下方法设置本节点的触 发条件：将本节点内置默认的触发条件作为本节点初始的触发条件，如 果接收到远程配置服务器下发的触发条件，则将接收到的触发条件作为 本节点的触发条件。

在一个实施例中，所述方法还包括：接收家庭传感网络中相邻节点 发送的退出家庭传感网络的通知消息；判断本节点整合后的触发条件中 是否有与该退出的相邻节点相关的触发条件；如果有，则将相关的触发 条件从本节点整合后的触发条件中删除。

本发明实施例提供的一种家庭传感网络中的节点，包括：获取单 元，用于获取家庭传感网络中相邻节点的触发条件；整合单元，用于将 相邻节点的触发条件与本节点的触发条件进行整合，得到本节点整合后 的触发条件；触发单元，用于根据本节点整合后的触发条件触发本节点 工作。

在一个实施例中，所述获取单元具体用于：接收家庭传感网络中相 邻节点发送的超帧，从所述超帧中获取该相邻节点的触发条件，其中， 所述超帧使用该相邻节点的伪噪声PN序列作为扩频码发送，并且不同 节点的PN序列不同。

在一个实施例中，所述整合单元包括：判断模块，用于判断相邻节 点的触发条件中是否有与本节点相关的触发条件；整合模块，用于在相 邻节点的触发条件中有与本节点相关的触发条件时，将本节点相关的触 发条件与本节点的触发条件进行整合，得到本节点整合后的触发条件。

在一个实施例中，所述整合模块包括：判断子模块，用于判断本节 点相关的触发条件与本节点的触发条件是否冲突；排序子模块，用于在 本节点相关的触发条件与本节点的触发条件冲突时，根据触发条件的优 先级对冲突的触发条件进行排序。

在一个实施例中，当家庭传感网络中的节点为传感器节点时，所述 触发单元具体用于：在传感器节点整合后的触发条件满足时触发本节点 开始采集数据，并将采集的数据发送到相应的目的地；当家庭传感网络 中的节点为控制器节点时，所述触发单元具体用于：当控制器节点整合 后的触发条件满足时触发本节点开始工作。

在一个实施例中，所述触发单元具体用于：当本节点整合后的触发 条件满足时，触发本节点开始工作；或者，当本节点整合后的触发条件 满足时，触发本节点开始工作，并且触发另一节点开始工作；或者，当 本节点整合后的触发条件满足时，判断触发节点工作的时间间隔是否满 足要求，如果时间间隔满足要求，触发本节点开始工作。

在一个实施例中，所述节点还包括：设置单元，用于将本节点内置 默认的触发条件设置为本节点初始的触发条件，以及在接收到远程配置 服务器下发的触发条件时，将接收到的触发条件设置为本节点的触发条 件。

在一个实施例中，所述节点还包括：接收单元，用于接收家庭传感 网络中相邻节点发送的退出家庭传感网络的通知消息；判断单元，用于 判断本节点整合后的触发条件中是否有与该退出的相邻节点相关的触发 条件；删除单元，用于在本节点整合后的触发条件中有与该退出的相邻 节点相关的触发条件时，将相关的触发条件从本节点整合后的触发条件 中删除。

本发明中，家庭传感网络中的节点能够自组织地获取相邻节点的触 发条件，并将获取到的触发条件与节点本身的触发条件整合，然后根据 整合后的触发条件进行工作。与现有技术相比，一方面，网络中有新节 点加入时，网络中的新节点通过与相邻节点的交互可以自适应地更新节 点本身的触发条件，无需通过中央控制单元对网络中所有节点的工作方 式重新设定；另一方面，在有新节点加入时，无需对已成型的家庭环境 进行重新布置，节约了成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描 述。

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 付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明家庭传感网络中触发节点工作的控制方法一个实施例 的流程图；

图2是本发明一个示例性条件触发列表；

图3是本发明家庭传感网络中触发节点工作的控制方法另一个实施 例的流程图；

图4是本发明家庭传感网络中的节点一个实施例的结构示意图；

图5是本发明家庭传感网络中的节点另一个实施例的结构示意图；

图6是本发明家庭传感网络中的节点另一个实施例的结构示意图；

图7是本发明家庭传感网络中的节点又一个实施例的结构示意图；

图8是本发明家庭传感网络中的节点再一个实施例的结构示意图。

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 人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相 对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺 寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详 细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说 明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是 示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具 有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因 此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其 进行进一步讨论。

本发明提出一种自组织的家庭传感网络，该网络中可以包括多个节 点，例如传感器节点和/或控制器节点。上述传感器节点例如可以包括 但不限于温度传感器节点、湿度传感器节点、空气质量传感器节点、动 作传感器节点等；上述控制器节点例如可以包括但不限于无线遥控开 关、红外遥控信号转发器等其他家居设备。

图1是本发明家庭传感网络中触发节点工作的控制方法一个实施例 的流程图。如图1所示，该实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤102，获取家庭传感网络中相邻节点的触发条件。

步骤104，将相邻节点的触发条件与本节点的触发条件进行整合， 得到本节点整合后的触发条件。

其中，如果相邻节点的触发条件中有与本节点相关的触发条件，则 将与本节点相关的触发条件与本节点的触发条件进行整合，从而得到本 节点整合后的触发条件；如果相邻节点的触发条件中没有与本节点相关 的触发条件，则可以直接将本节点的触发条件作为整合后的触发条件。

步骤106，根据本节点整合后的触发条件触发本节点工作。

本实施例中，家庭传感网络中的节点能够自组织地获取相邻节点的 触发条件，并将获取到的触发条件与节点本身的触发条件整合，然后根 据整合后的触发条件进行工作。与现有技术相比，一方面，网络中有新 节点加入时，网络中的新节点通过与相邻节点的交互可以自适应地更新 节点本身的触发条件，无需通过中央控制单元对网络中所有节点的工作 方式重新设定；另一方面，在有新节点加入时，无需对已成型的家庭环 境进行重新布置，节约了成本。

通常情况下，对于一个新加入家庭传感网络的节点来说，可以首先 采用以下方法设置本节点的触发条件：节点在出厂时会预置有默认的触 发条件，如果用户没有对新加入的节点的触发条件进行设定，则可以将 本节点内置默认的触发条件作为本节点初始的触发条件。如果用户对新 加入的节点的触发条件进行了设定，例如用户可以通过手机或电脑接入 家庭传感网络，利用相应的应用、web页面登录远程配置服务器对节点 的触发条件进行设定，并由远程配置服务器将节点的触发条件发送给相 应的节点，节点接收到远程配置服务器下发的触发条件，则将接收到的 触发条件作为本节点的触发条件。之后，新加入的节点即可通过上述实 施例的方法与其他节点进行交互并更新自身的触发条件。

示例性地，上述触发条件可以是条件触发列表的形式，如图2所 示，该示例性条件触发列表可以包括节点ID、条件逻辑时间片、优先 级和PN序列，其中：节点ID可以在网络中唯一标识该节点的身份； 条件逻辑时间片是通过时间的方式表示当前的触发条件；优先级表示触 发条件的优先级，该项是可选的；PN序列是节点在超帧通信时的扩频 码，可以避免各节点之间超帧信息的冲突干扰。

在一个具体实施例中，图1所示步骤102具体可以通过以下方式来 实现：接收家庭传感网络中相邻节点发送的超帧，从超帧中获取该相邻 节点的触发条件，其中，上述超帧是使用该相邻节点的PN序列作为扩 频码发送的，并且对于不同的节点，其PN序列不同。在具体执行时， 相邻节点可以通过使用PN序列作为扩频码周期性发送超帧，本节点周 期性接收相邻节点发送的超帧并获取相邻节点的触发条件，由于不同节 点的PN序列之间完全正交，从而保证不同的节点在相互通信时不会造 成数据冲突。

在一个具体实施例中，图1所示步骤104具体可以通过以下方式来 实现：如果相邻节点的触发条件中有与本节点相关的触发条件，则首先 判断与本节点相关的触发条件是否与本节点的触发条件冲突；若冲突， 则根据触发条件的优先级对冲突的触发条件进行排序。

举例来说，如果相邻节点的触发条件中有与本节点相关的触发条 件，则在整合时可能会包括对多个触发条件进行整合。如果本节点相关 的触发条件与本节点的触发条件不冲突，例如，二者的触发时间不冲 突，则直接将二者整合。而如果多个触发条件之间有冲突，则可以根据 实际情况通过预先设置触发条件的优先级的方式来对触发条件进行排 序，例如，可以将优先级划分为1-10，优先级越高的触发条件排列在 前，会被优先处理。例如，如果有两个触发条件的触发时间相同，但优 先级大小不同，例如本节点相关的触发条件的优先级为6，而本节点的 触发条件为8，则按照优先级的大小将二者排列，即本节点的触发条件 会被优先处理。

步骤104之后，本节点还可以将整合后的触发列表发送给相邻节 点，使得其他节点能够整合本节点的触发条件。

本发明实施例的家庭传感网络中的节点例如可以为传感器节点或控 制器节点，对于不同的节点来说，图1所示步骤106的实现方式也不相 同，下面针对传感器节点和控制器节点分别进行说明：

当本节点为传感器节点时，图1所示步骤106具体可以通过以下方 式来实现：当传感器节点整合后的触发条件满足时，传感器节点开始采 集数据，并将采集的数据发送到相应的目的地。这里，目的地可以是家 庭传感网络中的其他节点，即具体的家居设备，或者，目的地也可以是 远程配置服务器对接的互联网接口。例如，传感器节点为空气质量传感 器，触发条件是7:00开始工作，当触发条件满足时，空气质量传感器 开始采集空气质量的相关数据并将采集到的数据发送给家庭传感网络中 的其他相关设备。又例如，传感器节点为摄像头，触发条件是检测到有 人运动时开始拍摄视频，当触发条件满足时，摄像头开始拍摄视频并将 拍摄的视频通过对应的API传输到云服务中心。此外，不同的传感器节 点所支持的数据格式可能不一致，因此，可以将传感器节点采集的数据 转换格式后发送到相应的目的地。

当本节点为控制器节点时，图1所示步骤106具体可以通过以下方 式来实现：当控制器节点整合后的触发条件满足时，控制器节点开始工 作。例如，控制器节点为空调，触发条件为7：00打开，当触发条件满 足时，空调自动打开。

在实际实现中，可以分别在上述传感器节点和控制器节点设置接 口，以满足和其他节点之间进行数据和/或控制指令传输的要求。上述 接口例如包括但不限于WIFI接口、ZigBee接口、调幅无线接口(例 如315MHz或433MHz)、Z-Wave接口、USB接口、通用GPIO接 口、IIC接口、SPI接口、串行接口、蓝牙接口和/或红外接口。

对于不同的触发条件，当触发条件满足时，图1所示步骤106触发 节点工作的方式也不相同，例如：当本节点整合后的触发条件满足时， 只有本节点开始工作，即单级触发；或者，当本节点整合后的触发条件 满足时，本节点开始工作，并且触发另一节点开始工作，即多级触发； 或者，当本节点整合后的触发条件满足时，判断触发节点工作的时间间 隔是否满足要求，如果时间间隔满足要求，本节点开始工作，如果时间 间隔不满足要求，本节点也不会开始工作，即，循环触发节点工作时， 节点并非只要满足触发条件就开始工作。

应理解，上述循环触发中，触发对象只能是互联网服务类型的虚拟 对象。例如，触发条件为门打开时，向用户手机发送短消息。但为了避 免循环触发对用户频繁发送短消息，可以设置两次发送短消息之间的时 间间隔，例如，该时间间隔为5分钟，如此，只有两次门打开之间的时 间间隔超过5分钟，才向用户发送短消息，从而提升用户体验。

图3是本发明家庭传感网络中触发节点工作的控制方法另一个实施 例的流程图。如图3所示，本实施例的控制方法还可以包括节点退出时 的如下步骤：

步骤302，接收家庭传感网络中相邻节点发送的退出家庭传感网络 的通知消息。

步骤304，判断本节点整合后的触发条件中是否有与该退出的相邻 节点相关的触发条件。如果有，执行步骤306；如果没有，返回步骤 302或者结束本次流程。

步骤306，将相关的触发条件从本节点整合后的触发条件中删除。

通过本实施例，一方面，在家庭传感网络中有新节点加入时，新节 点能够自组织地获取相邻节点的触发条件，并将获取到的触发条件与新 节点本身的触发条件整合，然后根据整合后的触发条件进行相应的触发 工作。另一方面，当家庭传感网络中有节点退出时，可以通过删除网络 中其他节点中与退出节点相关的触发条件，从而实现节点的灵活加入和 退出。

需要指出的是，用户可以通过远程配置服务器对家庭传感网络中的 节点进行远程设置，例如可以对节点进行初始化、向节点下发触发条 件、或者发送操作指令来控制节点等等。

下面列举一个应用实例，以空气加湿机为例对触发条件的自动整合 过程进行详细说明：

S1，将空气加湿机(ID为001)连接到家庭传感网络中；

S2，通过远程配置服务器对空气加湿机的触发条件进行设置，例 如，可以将触发条件设置为10：00打开、14：00关闭；

S3，空气加湿机接收远程配置服务器下发的针对自身的触发条件作 为本节点的触发条件；

S4，空气加湿机获取相邻节点的触发条件，并从中筛选出与本节点 相关的触发条件，例如，获取到与空气加湿机相关的湿度传感器的触发 条件为：湿度低于30时，向ID为001的空气加湿机发送开启信号；

S5，空气加湿机将本节点的触发条件和获取到的湿度传感器的触发 条件整合，得到本节点整合后的触发条件为：10：00打开、14：00关 闭；或者接收到湿度传感器发送的开启信号时打开。

通过上述步骤S1～S5，完成了本节点触发条件的自动整合。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说 明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分 相互参见即可。对于节点实施例而言，由于其与方法实施例基本对应， 所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

图4是本发明家庭传感网络中的节点一个实施例的结构示意图。如 图4所示，本实施例的节点包括获取单元401、与获取单元401连接的 整合单元402、与整合单元402连接的触发单元403，其中：

获取单元401，用于获取家庭传感网络中相邻节点的触发条件。整 合单元402，用于将相邻节点的触发条件与本节点的触发条件进行整 合，得到本节点整合后的触发条件。触发单元403，用于根据本节点整 合后的触发条件触发本节点工作。

节点整合触发条件的具体过程可以参见上述方法实施例的描述，在 此不再赘述。

本实施例中，家庭传感网络中的节点通过获取单元401能够自组织 地获取相邻节点的触发条件，并通过整合单元402将获取到的触发条件 与节点本身的触发条件整合，然后通过触发单元403根据整合后的触发 条件触发本节点工作。与现有技术相比，一方面，网络中有新节点加入 时，网络中的新节点通过与相邻节点的交互可以自适应地更新节点本身 的触发条件，无需通过中央控制单元对网络中所有节点的工作方式重新 设定；另一方面，在有新节点加入时，无需对已成型的家庭环境进行重 新布置，节约了成本。

在一个具体实施例中，获取单元401具体用于：接收家庭传感网络 中相邻节点发送的超帧，从接收到的超帧中获取该相邻节点的触发条 件，其中，超帧是使用该相邻节点的伪噪声PN序列作为扩频码发送 的，并且不同节点的PN序列不同。

图5是本发明家庭传感网络中的节点另一个实施例的结构示意图。 如图5所示，本实施例中的整合单元402具体包括：

判断模块412，用于判断相邻节点的触发条件中是否有与本节点相 关的触发条件；

整合模块422，用于在相邻节点的触发条件中有与本节点相关的触 发条件时，将本节点相关的触发条件与本节点的触发条件进行整合，得 到本节点整合后的触发条件。

图6是本发明家庭传感网络中的节点另一个实施例的结构示意图。 如图6所示，本实施例中的整合模块422具体可以包括：

判断子模块4221，用于判断本节点相关的触发条件与本节点的触发 条件是否冲突；

排序子模块4222，用于在本节点相关的触发条件与本节点的触发条 件冲突时，根据触发条件的优先级对冲突的触发条件进行排序。

在一个具体实施例中，当家庭传感网络中的节点为传感器节点时， 参见图4，触发单元403具体用于：在传感器节点整合后的触发条件满 足时触发本节点开始采集数据，并将采集的数据发送到相应的目的地。 当家庭传感网络中的节点为控制器节点时，触发单元403具体用于：当 控制器节点整合后的触发条件满足时触发本节点开始工作。

在另一个具体实施例中，参见图4，触发单元403具体用于：当本 节点整合后的触发条件满足时，触发本节点开始工作；或者，当本节点 整合后的触发条件满足时，触发本节点开始工作，并且触发另一节点开 始工作；或者，当本节点整合后的触发条件满足时，判断触发节点工作 的时间间隔是否满足要求，如果时间间隔满足要求，触发本节点开始工 作。

图7是本发明家庭传感网络中的节点又一个实施例的结构示意图。 如图7所示，本实施例的节点还可以包括与整合单元402连接的设置单 元701，用于将本节点内置默认的触发条件设置为本节点初始的触发条 件，以及在接收到远程配置服务器下发的触发条件时，将接收到的触发 条件设置为本节点的触发条件。

图8是本发明家庭传感网络中的节点再一个实施例的结构示意图。 如图8所示，本实施例的节点还可以包括：

接收单元801，用于接收家庭传感网络中相邻节点发送的退出家庭 传感网络的通知消息；

判断单元802，用于判断本节点整合后的触发条件中是否有与该退 出的相邻节点相关的触发条件；

删除单元803，用于在本节点整合后的触发条件中有与该退出的相 邻节点相关的触发条件时，将相关的触发条件从本节点整合后的触发条 件中删除。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分 步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计 算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的 步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可 以存储程序代码的介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的 或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技 术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理 和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适 于特定用途的带有各种修改的各种实施例。