智能設備及其工作信道選定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信信道優化技術，尤其涉及一種智能設備及其采用的工作信道選定 方法。
【背景技術】
[0002] 物聯網的發展，使得各種通信接入技術出現了越來越多的交叉。早期基于WiFi 而實現的Ad-Hoc技術，實現了 WiFi設備之間的點對點的連接，但由于這一技術只能實 現單點對單點的通信，而且不具有安全防范技術等，因此雖然便于連接但卻很快被WiFi Direct (直連）技術所弱化甚至代替。進一步，本領域開拓了快連（SmartLink)解決方案， 快連技術允許通過智能控制終端向智能設備發送用于接入目標網絡的配置信息，使智能設 備接入所述的目標網絡。
[0003] 快連技術可以采用多種不同方式實現對智能設備的接入驅動，一是以WiFi Direct為基礎，使智能控制終端接入處于WiFi AP模式的智能設備，向其傳輸配置信息后， 由智能設備配置自身網絡設置并啟動與目標網絡的WiFi AP的接入程序，最終實現接入，這 種方式中，智能控制終端與智能設備借助基于IEEE 802. 11協議規范的UDP廣播數據包實 現配置信息的傳輸；另一種方式是智能控制終端直接基于UDP組播數據包發送所述的配置 信息，而智能設備依照與智能控制終端共同遵守的協議解析相應的組播數據幀獲得相應的 配置信息，利用該配置信息配置自身網絡設置完成接入所述的目標網絡。
[0004] 依據IEEE 802. 11協議，WiFi信號可通過14個信道進行傳輸（全球多數國家為 13個信道，日本為14個），對于未接入目標網絡的智能設備而言，其默認狀態便是遍歷各個 信道以便獲取所述的UDP數據包，從相應的數據幀中獲取所述的配置信息，來完成自身的 接入。現有技術中，智能設備以按序輪循原理，遍歷14個信道以尋找并確定目標信道，智能 設備從第一個信道開始一個接一個地檢測該信道是否包含自身所需的數據幀，直至發現自 身所需的數據幀，才將該信道鎖定為工作信道。傳統的這種尋找信道的方法，是一種窮舉檢 測方法，其最差情況下的尋道步長達到14,平均步長也達到了 7,因此，這種方法是低效的。
[0005] 從時間成本的角度來分析，遍歷信道的每一步需要在一個信道停留足夠長的時間 (至少需要70-100毫秒），所以在一次就成功的情況下，鎖定信道平均需要490-700毫秒， 最差需要980-1400毫秒；當WIFI環境比較惡劣時，出現多次循環才能成功的情況下，鎖定 信道需要較長時間。與此同時，由于WIFI環境惡劣而導致確定信道耗時較長，智能控制終 端一直在朝路由器高速發送UDP包，導致路由器壓力過大，有可能出現不穩定和死機的情 況。
[0006] 有鑒于上述的技術沿革過程，有必要設備間通信信道優化技術做進一步開發，以 便推動快連技術的發展。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的旨在解決上述至少一個問題，提供一種智能設備及其所采用的工作 信道選定方法，以便智能設備更快速地確定目標工作信道。
[0008] 為了實現本發明的目的，本發明采取如下技術方案：
[0009] 本發明提供的一種工作信道選定方法，包括如下步驟：
[0010] 根據所表征的權重對偵聽列表所列信道進行輪詢，以確定目標工作信道；
[0011]當未能確定所述目標工作信道時，將偵聽列表所列信道之外的具有最高權重的已 知信道添加到偵聽列表繼續輪詢之，以確定目標工作信道；
[0012] 當確定目標工作信道時，退出輪詢以維持該工作信道。
[0013] 具體的，所述權重關聯于各信道的信號強度。
[0014] 進一步，該方法還包括如下步驟：
[0015] 搜索所有已知信道，依據各已知信道的信號強度為各已知信道分配相應的權重。
[0016] 具體的，被選中添加到所述偵聽列表中繼續輪詢的最高權重信道，為所述已知信 道中未被添加到所述偵聽列表的具有最高權重的信道。
[0017] 較佳的，各已知信道及其相應的權重之間的映射關系數據被存儲于數據表中以供 從中選定添加到所述偵聽列表中的信道。
[0018] 具體的，該數據表中，以數值表達各已知信道相對應的權重。
[0019] 進一步，輪詢時對于每個信道確定目標工作信道的過程包括如下具體步驟：
[0020] 設定當前工作信道為本輪詢次序相對應的偵聽列表所列的信道；
[0021] 在當前工作信道偵聽指定格式的目標網絡幀；
[0022] 當偵聽到該目標網絡幀時，確定當前工作信道為目標工作信道。
[0023] 具體的，所述目標網絡幀為IEEE 802. 11協議所規范的數據幀。
[0024] 較佳的，所述偵聽列表所列信道總數小于所有已知信道總數。
[0025] 較佳的，所有已知信道總數不超過14個，所述偵聽列表所列信道總數不超過6個。
[0026] 具體的，所述偵聽列表中各信道的權重以各信道的順序排列進行表征。
[0027] 本發明的一個實施例中，當根據偵聽列表所列信道未能確定所述目標工作信道 時，才將新的信道添加到所述偵聽列表中。
[0028] 本發明的另一實施例中，在未確定所述目標工作信道之前，便將新的信道添加到 所述偵聽列表中。
[0029] 進一步，該方法還包括后續步驟：從當前工作信道中獲取用于接入目標網絡的配 置信息并接入該目標網絡。
[0030] 具體的，以小于所述已知信道總數的個數，從所述數據表中選中權重較高的若干 信道，構成所述偵聽列表，在該偵聽列表的各信道被以權重加以表征。
[0031] 本發明提供的一種智能設備，其包括：
[0032] 輪詢單元，用于根據所表征的權重對偵聽列表所列信道進行輪詢，以確定目標工 作信道；
[0033] 追加單元，被配置為輪詢單元當未能確定所述目標工作信道時，將偵聽列表所列 信道之外的具有最高權重的已知信道添加到偵聽列表繼續輪詢之，以確定目標工作信道；
[0034] 維持單元，被配置為當輪詢單元確定目標工作信道時，退出輪詢以維持該工作信 道。
[0035] 具體的，所述權重關聯于各信道的信號強度。
[0036] 進一步，該智能設備還包括：
[0037] 搜索單元，用于搜索所有已知信道，依據各已知信道的信號強度為各已知信道分 配相應的權重。
[0038] 具體的，被選中添加到所述偵聽列表中繼續輪詢的最高權重信道，為所述已知信 道中未被添加到所述偵聽列表的具有最高權重的信道。
[0039] 較佳的，各已知信道及其相應的權重之間的映射關系數據被存儲于數據表中以供 從中選定添加到所述偵聽列表中的信道。
[0040] 較佳的，該數據表中，以數值表達各已知信道相對應的權重。
[0041] 進一步，所述輪詢單元被配置為通過以下構造的運行確定每個信道是否為目標工 作信道：
[0042] 設定模塊，用于設定當前工作信道為本輪詢次序相對應的偵聽列表所列的信道；
[0043] 偵聽模塊，用于在當前工作信道偵聽指定格式的目標網絡幀；
[0044] 確定模塊，被配置為當偵聽到該目標網絡幀時，確定當前工作信道為目標工作信 道。
[0045] 具體的，所述目標網絡幀為IEEE 802. 11協議所規范的數據幀。
[0046] 較佳的，所述偵聽列表所列信道總數小于所有已知信道總數。
[0047] 較佳的，所有已知信道總數不超過14個，所述偵聽列表所列信道總數不超過6個。
[0048] 具體的，所述偵聽列表中各信道的權重以各信道的順序排列進行表征。
[0049] 本發明的一個實施例中，所述的追加單元，被配置為當根據偵聽列表所列信道未 能確定所述目標工作信道時，才將新的信道添加到所述偵聽列表中。
[0050] 本發明的另一實施例中，所述的追加單元，被配置為在未確定所述目標工作信道 之前，便將新的信道添加到所述偵聽列表中。
[0051] 進一步，該智能設備還包括：
[0052] 接入單元，被配置為從當前工作信道中獲取用于接入目標網絡的配置信息并接入 該目標網絡。
[0053] 具體的，所述搜索單元被配置為以小于所述已知信道總數的個數，從所述數據表 中選中權重較高的若干信道，構成所述偵聽列表，在該偵聽列表的各信道被以權重加以表 征。
[0054] 與現有技術相比較，本發明的方案具有以下優點：
[0055] 本發明預先對各個已知信道依據其信號強度分配了權限，并且將其中具有較高權 重的信道添加進偵聽列表中，每次重點針對該偵聽列表所列的信號強度較高的信道進行輪 詢深度確定目標工作信道，當該偵聽列表所列信道未能確定目標工作信道時，才從剩余的 已知信道中選取具有最高權重的信道添