数字家庭无线控制网络的组网技术

摘要：数字家庭网络包含信息网络和控制网络，文中主要对其中的一次成型和局部修复机制技术进行了较为详细的分析。上述技术对于移动自组网技术适应数字家庭系统具有极为关键的意义。

关键词：数字家庭；网络；一次成型；局部修复

数字家庭利用先进的计算机技术、网络技术和传感器技术，将各种家用设施通过家庭网络集中管理，为人们提供智能、舒适的居住环境。数字家庭网络包含信息网络和控制网络。节点比较灵活的网络适合采用移动自组网，这样的话，数字家庭系统就不能照搬移动自组网技术，因为他的节点是比较稳定。为了在数字家庭系统之争应用移动自组网技术，就要对他进行进一步的改善，是他能够适应数字家庭系统。本文基于这一背景，对数字家庭无线控制网络的组网技术中一次成型和局部修复机制技术进行了较为详细的分析。

1、组网技术

1.1 一次成型机制

一次成型机制的组网过程如图1所示。

由图1可知，假定中心节点的初始地址是00，功能节点在首次组网前由于没有分配到地址，地址都是FF。但它们都有唯一出几D号，假定分别是A、B、C、D、E、F。定义组网指令zw，该指令包括发送节点的地址及要求的组网代码。中心节点00在初始状态发送ZW指令，包含自己的地址码00。假定节点A在中心节点00的通信范围内，当A收到中心节点00的组网指令ZW后，立即返回一个组网确认指令RZW，该指令包含A节点的ID号。中心节点00在收到A节点的组网确认指令RZw后，分配A节点一个地址码01，通过分配地址指令AD发送。节点A在收到中心节点00的AD指令后，知道自己加入了网络，并分配到了地址Ol，随后立即返回一个地址分配确认指令RAD给中心节点00。中心节点00在收到节点A～RAD指令后，节点A加入网络成功，同时拥有了通往中心节点的路由。节点A在加入网络后，立刻向周围节点转发组网指令ZW，该指令同样包括自己的地址码01。假定节点D在节点A的通信范围内，在接收到zw指令后，返回RZW指令给地址码为01节点A。节点A根据自己的路由将节点D的RZW指令返回给中心节点00，并将自己的地址码01加入到RZW指令中。中心节点00收到节点D的RZW指令后，根据RZW指令，返回过程中所经过节点的地址码，使节点D拥有通往该节点的路由。根据该路由发送AD指令给节点D，并分配地址码04。AD指令包含去往节点D的路由信息，返回给节点D。即先发送到地址码为01的A节点，再发送给节点D。节点D在收到AD指令后，即可知其分配到了地址码04，同时也拥有了通往中心节点的路由，随即返回一个RAD指令给中心节点00。随后节点D继续向周围节点发送Zw指令。以此类推，来使其他节点加入网络。

按照一次成型的方法进行组网，就可以使网络增加许多的特性：第一，拓扑结构建立起来了，节点和地址一一对应，路由表是独一无二的，掌握着流向中心节点的路线，节点地址码在路由表中有所保存，错做就简单了许多；第二，ID号和相应的地址都在中心节点中有留下记录，路由在中心节点中也有出现；第三，节点在接受信息的同时，都会进行记录。将这些信息的发出地址做一个记录。简单来说，就是每个节点都有其他节点的地址码，但这些节点必须是在他的通信范围之内才有效。建成组网后，节点要按照一次成型路由系统进行试验，是否能够进行通信。从上面的步骤看来，组网并不复杂，操作性强。

1.2 局部修复机制

在一次成型组网的基础之上，建成网络，这时的节点都具有独一无二的路由。只要其中的某一个节点变化，其他的节点的路由就会受到干扰，网络就无法正常工作。对此，科学的组网必须要有完善的修复机制，这样才不会使网络陷入瘫痪。在数字家庭无线控制网络中，少数的节点的罢工与网络的结构没有太大的联系，那么就可以参考这个方面的知识，成功设计出修复机制。节点的变化情况有三情况，点添加，节点失效，节点删除。下面就从这四个方面展开。

（1）节点失效：节点的电池没有能量是，节点就无法正常工作。（2）节点添加：每一个节点都有属于自己的独一无二的路由，在进行节点添加时，就无需手动输入，只要进行搜索，就会出现该节点的信息，然后按照上面的提示一步步进行，就可以完成节点的添加工作。这样看来，新添加的节点的地位下降了，并不是一个主节点，而沦为一个子节点。（3）节点删除：当节点失效的失效的时候，就可以进行节点删除的工作。当网络发生问题时，会自行修复，这样的话就能保证网络的正常工作。但是当中心节点发出不进行修复的命令，就可以进行节点删除的工作。