一种智能照明系统的自动组网方法与流程

1.本发明涉及照明领域，具体的说是涉及一种智能照明系统的自动组网方法。


背景技术：

2.目前在商用照明领域，灯具的群体组网控制，很大一部分仍以有线连接的方式组网。在安装和部线上都存在困难，人工成本较高。实际上现在通过无线组网的技术已经相当成熟和稳定，如zigbee，ble mesh，wifi mesh等。这些无线组网方式，都能在大规模的照明领域稳定使用。但为什么很多客户不愿意使用，还愿意使用传统的有线连接方式？经过对很多领域的客户沟通了解到我们这个行业的痛点，无线组网的技术很好，但客户们并不是不愿意使用，而是很多客户不会使用或者使用起来存在困难。困难主要体现在，给灯具组网时，需要操作网关，操作灯具，使用app，然后给设备组网，给网关配网。这些方法和步骤就带来了使用门槛，要求使用者必须拥有一定的经验或学习能力。使用者在看到说明书上的这一堆不熟悉的操作时，内心很自然的产生了抗拒，觉得“太复杂，搞不懂，不会用，有没有更简单的？”他们依然认为灯买回来，就“装好、通电、按开关”这样的使用体验更简单。
3.那我们无线组网为什么不能做成他们想要的那样？买回来，就“装好、通电、按开关”这样就好。那实际上在目前的无线组网技术实施的过程中会需要一些信息，这些信息是需要使用者来告诉灯具的，因为它们还不足够智能。
4.第一点：需要指定由谁来创建这个无线网络，这个指定通常是由产品研发人员指定了由网关来创建，但需要用户来指定何时开放，开放时才允许设备加入。在这里需要用户参与。
5.第二点：需要操作灯具让它去搜索网络。在这里也需要用户参与，而且灯具数量是很大的。
6.第三点：需要在app上给网关配网，这样app才能获取到网关和设备的信息，才能在app上去操控设备。
7.第四点：如果是zigbee网络，手机是无法连接网络的，只能通过路由器去获得。那这里除网关外还需要增加一个路由器的设备。
8.第五点：如果是ble mesh，可以直接用手机连接灯具设备，即使不使用网关的情况下，仍然需要使用app去搜索灯具，然后发信息给它们组网。
9.第六点：使用app时通常需要用户注册账户信息，这样服务器才能够将设备绑定在用户名下。
10.以上就是现在的无线组网普遍存在的问题。


技术实现要素：

11.针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种智能照明系统的自动组网方法，设计该方法的目的是解决灯具自动组网的问题。
12.为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：本发明的一种智能照明系统
的自动组网方法，该组网方法包括以下组网步骤：
13.步骤一，在系统中设置一中控屏，该中控屏具有组网模块和根节点，所述组网模块将组网信号送到根节点；
14.步骤二，多个灯具，各灯具单元独立形成节点，所述灯具设置有网络搜索模块和广播开放网络模块；
15.步骤三，所述中控屏上电后，会自动开启组网模块并开启指定ap建立网络；
16.步骤四，多个灯具上电后，未组网的灯具通过网络搜索模块发起网络搜索，所述网络搜索模块搜索到ap后向所述中控屏发起配对申请；
17.步骤五，所述中控屏通过根节点接收到配对申请后进行设备验证和密钥交换，然后准许申请的灯具进入网络并对申请的灯具分配网络地址；
18.步骤六，已进入网络后的灯具，当灯具处于网络开放状态，其作为节点会通过广播开放模块向外发送组网信号；
19.步骤七，其他未加入步骤一至步骤六的网络的灯具，通过步骤六的组网信号进入网络后，进一步的形成子节点，该子节点上的灯具向上层节点上的灯具更新下层的网络结构，并更新下层所有的子节点信息；
20.步骤八，所有灯具和所述中控屏组网后，形成同一网络运行的系统，组网模块更新整个网络的节点，并使每个节点设备都有其他节点设备的信息。
21.进一步的，所述自动组网方法还包括入网开放时间控制方法，该入网开放时间控制方法是：所述根节点入网开放时间在上电后的n分钟内，灯具节点上电后会优先连接上次组网的网络，当超时未连接网络，灯具节点则搜寻新的开放网络进行连接，直到连接到新的网络，组网成功。
22.进一步的，所述自动组网方法还包括相邻网络组网产生信号相互干扰的解决方法，该解决方法是：
23.1)、灯具组网的启动只在初次安装灯具时自动触发，其他使用过程中因连接的网络会一直存在，不会触发组网；
24.2)、根节点开放网络时间被设置为灯具上电后的f分钟内进行组网。
25.4.根据权利要求3所述的一种智能照明系统的自动组网方法，其特征在于，所述灯具上设置有重置组网的旋钮或中控屏上设置有重置组网的旋钮。
26.进一步的，作为根节点的中控屏和作为节点的灯具是随机匹配，所述根节点上电后，会开放网络5分钟，节点上电后，超时未搜寻到已组网的网络或没有组网的网络记录，则会自动触发组网，搜寻新的网络，直到组网成功。
27.进一步的，所述中控屏还具有识别模块，该识别模块自动获取已接入网络灯具的类型和功能。
28.进一步的，在组网后的灯具中，若是相同的灯具则会自动分配到一个灯组里进行展示，进而通过系统控制中的控制单元控制同一组灯具做同步同功能工作。
29.进一步的，所述控制单元能够通过滑动来找到展示的单个灯具设备进行操控。
30.相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明智能照明系统的自动组网方法，不需要路由器、无网关、无手机app、不需要用户手动操作，就可实现自动组网的目的。
31.本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了智能照明设备节点对网关设备的
依赖，简化了智能照明的网络结构。
32.本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了智能照明系统组网需要路由器的依赖，简化了智能照明的网络结构。
33.本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了配网、组网需要使用手机app的步骤，简化了组网流程，省去了人工参与，降低了使用门槛，极大的提升了用户体验。
34.本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了自动组网时相邻网络组网错配的问题，并提高了组网的效率。
35.本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了组网时需要人工参与的问题，使组网变成全自动化。
36.本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了使用手机app控制设备需要注册、登录、绑定等复杂流程，开机就能在中控屏幕上使用，降低了使用门槛，极大的提升了用户体验。
附图说明
37.图1为本发明的智能照明系统拓扑图。
38.图2为本发明root层的自动组网流程图。
39.图3为本发明node层的自动组网流程图。
具体实施方式
40.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，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明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。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
44.实施例1：本发明的具体结构如下：
45.请参照附图1
‑
3，本发明的一种智能照明系统的自动组网方法，该组网方法包括以下组网步骤：
46.步骤一，在系统中设置一中控屏，该中控屏具有组网模块和根节点，所述组网模块将组网信号送到根节点；
47.步骤二，多个灯具，各灯具单元独立形成节点，所述灯具设置有网络搜索模块和广播开放网络模块；
48.步骤三，所述中控屏上电后，会自动开启组网模块并开启指定ap建立网络；
49.步骤四，多个灯具上电后，未组网的灯具通过网络搜索模块发起网络搜索，所述网络搜索模块搜索到ap后向所述中控屏发起配对申请；
50.步骤五，所述中控屏通过根节点接收到配对申请后进行设备验证和密钥交换，然后准许申请的灯具进入网络并对申请的灯具分配网络地址；
51.步骤六，已进入网络后的灯具，当灯具处于网络开放状态，其作为节点会通过广播开放模块向外发送组网信号；
52.步骤七，其他未加入步骤一至步骤六的网络的灯具，通过步骤六的组网信号进入网络后，进一步的形成子节点，该子节点上的灯具向上层节点上的灯具更新下层的网络结构，并更新下层所有的子节点信息；
53.步骤八，所有灯具和所述中控屏组网后，形成同一网络运行的系统，组网模块更新整个网络的节点，并使每个节点设备都有其他节点设备的信息。
54.本实施例的一种优选技术方案：所述自动组网方法还包括入网开放时间控制方法，该入网开放时间控制方法是：所述根节点入网开放时间在上电后的n分钟内，默认为5分钟，灯具节点上电后会优先连接上次组网的网络，当超时未连接网络，灯具节点则搜寻新的开放网络进行连接，直到连接到新的网络，组网成功。
55.本实施例的一种优选技术方案：所述自动组网方法还包括相邻网络组网产生信号相互干扰的解决方法，该解决方法是：
56.1)、灯具组网的启动只在初次安装灯具时自动触发，其他使用过程中因连接的网络会一直存在，不会触发组网；
57.2)、根节点开放网络时间被设置为灯具上电后的f分钟内进行组网，默认为5分钟；
58.本实施例的一种优选技术方案：所述灯具上设置有重置组网的旋钮或中控屏上设置有重置组网的旋钮。
59.本实施例的一种优选技术方案：作为根节点的中控屏和作为节点的灯具是随机匹配，所述根节点上电后，会开放网络5分钟，节点上电后，超时未搜寻到已组网的网络或没有组网的网络记录，则会自动触发组网，搜寻新的网络，直到组网成功。
60.本实施例的一种优选技术方案：所述中控屏还具有识别模块，该识别模块自动获取已接入网络灯具的类型和功能。
61.在组网后的灯具中，若是相同的灯具则会自动分配到一个灯组里进行展示，进而通过系统控制中的控制单元控制同一组灯具做同步同功能工作。
62.本实施例的一种优选技术方案：所述控制单元能够通过滑动来找到展示的单个灯具设备进行操控。
63.实施例2：
64.本发明组网方法和传统的组网系统的对比：
65.1.关于网络拓扑结构，本发明的智能照明系统的网络拓扑为树形网状网络结构。
每一级限定25个节点，并且每个节点下还能连接25个子网络。网络数量呈对数增长。并且子网络可因信号等原因在父节点之间切换，网络稳定性高。
66.传统的网络拓扑结构：传统的网络拓扑结构为线性网络结构。每一级限定只能连接一个节点。节点下也只能连接一个节点。
67.通过对比，本发明组网方法的网络节点能同时连接多个子网络节点，不受物理环境限制。大大提高组网效率和时间。且自我修复能力更强。
68.2.关于物理层通信方式：
69.本发明智能照明系统是：本发明是基于802.11通信，除网络内部通信外，可直接连接互联网进行ip协议通信。
70.传统的物理层通信方法：传统的通信方法是基于基础的rf通信协议，应用层为自定义协议，通信无拓展。
71.通过对比，将组网通信与互联网通信结合，降低物联网通信建设成本，产品开发、实现效率更高。
72.3.关于组网方法的对比：
73.本发明的组网方法：基于802.11的广播和rsa的密钥交换方法，组网范围为通信范围内有相同协议的设备。
74.传统的组网方法：通过定位模块，确定经纬度，再根据具体的物理地址分布建立线性网络。组网范围为物理距离内有相同通信模块的设备。
75.通过对比，本发明组网更简单，不依赖其他通信模块，不依赖服务器计算。
76.本发明智能照明系统的自动组网方法，不需要路由器、无网关、无手机app、不需要用户手动操作，就可实现自动组网的目的。
77.综上所述，本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了智能照明设备节点对网关设备的依赖，简化了智能照明的网络结构。本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了智能照明系统组网需要路由器的依赖，简化了智能照明的网络结构。本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了配网、组网需要使用手机app的步骤，简化了组网流程，省去了人工参与，降低了使用门槛，极大的提升了用户体验。本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了自动组网时相邻网络组网错配的问题，并提高了组网的效率。本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了组网时需要人工参与的问题，使组网变成全自动化。本发明的智能照明系统的自动组网方法，解决了使用手机app控制设备需要注册、登录、绑定等复杂流程，开机就能在中控屏幕上使用，降低了使用门槛，极大的提升了用户体验。
78.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。