數字家庭無線控制網絡的組網技術

摘要：數字家庭網絡包含信息網絡和控制網絡，文中主要對其中的一次成型和局部修復機制技術進行了較為詳細的分析。上述技術對于移動自組網技術適應數字家庭系統具有極為關鍵的意義。

關鍵詞：數字家庭；網絡；一次成型；局部修復

數字家庭利用先進的計算機技術、網絡技術和傳感器技術，將各種家用設施通過家庭網絡集中管理，為人們提供智能、舒適的居住環境。數字家庭網絡包含信息網絡和控制網絡。節點比較靈活的網絡適合采用移動自組網，這樣的話，數字家庭系統就不能照搬移動自組網技術，因為他的節點是比較穩定。為了在數字家庭系統之爭應用移動自組網技術，就要對他進行進一步的改善，是他能夠適應數字家庭系統。本文基于這一背景，對數字家庭無線控制網絡的組網技術中一次成型和局部修復機制技術進行了較為詳細的分析。

1、組網技術

1.1 一次成型機制

一次成型機制的組網過程如圖1所示。

由圖1可知，假定中心節點的初始地址是00，功能節點在首次組網前由于沒有分配到地址，地址都是FF。但它們都有唯一出幾D號，假定分別是A、B、C、D、E、F。定義組網指令zw，該指令包括發送節點的地址及要求的組網代碼。中心節點00在初始狀態發送ZW指令，包含自己的地址碼00。假定節點A在中心節點00的通信范圍內，當A收到中心節點00的組網指令ZW后，立即返回一個組網確認指令RZW，該指令包含A節點的ID號。中心節點00在收到A節點的組網確認指令RZw后，分配A節點一個地址碼01，通過分配地址指令AD發送。節點A在收到中心節點00的AD指令后，知道自己加入了網絡，并分配到了地址Ol，隨后立即返回一個地址分配確認指令RAD給中心節點00。中心節點00在收到節點A～RAD指令后，節點A加入網絡成功，同時擁有了通往中心節點的路由。節點A在加入網絡后，立刻向周圍節點轉發組網指令ZW，該指令同樣包括自己的地址碼01。假定節點D在節點A的通信范圍內，在接收到zw指令后，返回RZW指令給地址碼為01節點A。節點A根據自己的路由將節點D的RZW指令返回給中心節點00，并將自己的地址碼01加入到RZW指令中。中心節點00收到節點D的RZW指令后，根據RZW指令，返回過程中所經過節點的地址碼，使節點D擁有通往該節點的路由。根據該路由發送AD指令給節點D，并分配地址碼04。AD指令包含去往節點D的路由信息，返回給節點D。即先發送到地址碼為01的A節點，再發送給節點D。節點D在收到AD指令后，即可知其分配到了地址碼04，同時也擁有了通往中心節點的路由，隨即返回一個RAD指令給中心節點00。隨后節點D繼續向周圍節點發送Zw指令。以此類推，來使其他節點加入網絡。

按照一次成型的方法進行組網，就可以使網絡增加許多的特性：第一，拓撲結構建立起來了，節點和地址一一對應，路由表是獨一無二的，掌握著流向中心節點的路線，節點地址碼在路由表中有所保存，錯做就簡單了許多；第二，ID號和相應的地址都在中心節點中有留下記錄，路由在中心節點中也有出現；第三，節點在接受信息的同時，都會進行記錄。將這些信息的發出地址做一個記錄。簡單來說，就是每個節點都有其他節點的地址碼，但這些節點必須是在他的通信范圍之內才有效。建成組網后，節點要按照一次成型路由系統進行試驗，是否能夠進行通信。從上面的步驟看來，組網并不復雜，操作性強。

1.2 局部修復機制

在一次成型組網的基礎之上，建成網絡，這時的節點都具有獨一無二的路由。只要其中的某一個節點變化，其他的節點的路由就會受到干擾，網絡就無法正常工作。對此，科學的組網必須要有完善的修復機制，這樣才不會使網絡陷入癱瘓。在數字家庭無線控制網絡中，少數的節點的罷工與網絡的結構沒有太大的聯系，那么就可以參考這個方面的知識，成功設計出修復機制。節點的變化情況有三情況，點添加，節點失效，節點刪除。下面就從這四個方面展開。

（1）節點失效：節點的電池沒有能量是，節點就無法正常工作。（2）節點添加：每一個節點都有屬于自己的獨一無二的路由，在進行節點添加時，就無需手動輸入，只要進行搜索，就會出現該節點的信息，然后按照上面的提示一步步進行，就可以完成節點的添加工作。這樣看來，新添加的節點的地位下降了，并不是一個主節點，而淪為一個子節點。（3）節點刪除：當節點失效的失效的時候，就可以進行節點刪除的工作。當網絡發生問題時，會自行修復，這樣的話就能保證網絡的正常工作。但是當中心節點發出不進行修復的命令，就可以進行節點刪除的工作。