分布式多频带无线网络系统技术方案

公开了将物联网设备的范围扩展到家庭、办公室或本地WiFi网络范围的结构的一种方式。这是通过使用机器到机器的协议为设备生成网络桥，以通过使用WiFi网络回程传输信道进行通信。机器到机器协议的传输通过WiFi隧道通信，并通过最接近的接入点进行提取。接入点包括WiFi和机器对机器协议的无线电。

Distributed multiband wireless network system

A way of extending the scope of the IOT device to the structure of the home, office, or local WiFi network range is disclosed. This is through the use of a machine to machine protocol to generate a network bridge for the device to communicate through the use of the WiFi network backhaul transmission channel. The transmission of the machine to machine protocol is communicated through the WiFi tunnel and is extracted by the nearest access point. The access points include the WiFi and the machine's radio for the machine protocol.

【技术实现步骤摘要】
分布式多频带无线网络系统相关申请交叉引用本申请要求于2016年10月10日提交的美国临时专利申请号为62/406,325的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
无线接入点使用多个通信协议使用频带内的可变频率信道向多个设备广播信息。一种这样的协议是IEEE802.11，更熟知地被称为WiFi。WiFi对无线设备提供互联网访问，并且还提供设备之间的网络内通信。为了增加WiFi网络的范围，通常采用多个接入点。多个接入点彼此之间需要一些协调，并以无线方式进行通信，以实现此协调。可用于接入点的另一种协议类型是机器到机器协议。最著名的这样的协议通常被称为蓝牙。机器到机器协议允许在与WiFi类似的频带上通信，尽管机器对机器协议倾向于具有显著更低的功率和频率信道大小。由接入点支持的无线网络固有的问题通常与范围和干扰有关。
技术实现思路
这里介绍的是多频带(例如，2.4GHz，5GHzm等)的无线网络系统及其操作方法。扩展机器对机器(M2M)协议的范围的解决方案涉及在接入点之间的WiFi传输中隧道化M2M通信，从而使指令能够从相同的WLAN网络内的任何位置或从互联网传送到M2M设备。协调无线网络系统的干扰的解决方案包括在主要数据传输或大多数其他设备未使用的频率上路由具有较低数据大小的某些协调命令，并且具有比主数据传输频率更长的距离。在一些实施例中，多频带无线网络系统包括多个无线网络设备。网络设备或接入点，包括多个无线电。第一无线电被配置为通过互联网进行通信，向通信耦合的设备提供互联网接入，并且以互联网网络协议进行通信。第二无线电被配置为使用互联网网络协议中的回程信道与在相同本地网络上操作的其他接入点进行通信。第三无线电，被配置为以机器对机器协议与第一设备进行通信。接入点还包括处理器，其具有接收第一无线电或第二无线电上的第一通信并且通过第三无线电发送第二通信给第一设备的指令，其中第一通信使用互联网网络协议并且包括有效载荷。有效载荷使用机器到机器协议，并且第二通信包括第一通信的有效载荷。所公开的实施例的其他方面将从附图和详细描述中变得明显。提供本
技术实现思路
以便以简化形式中引入概念的选择，其在具体实施例中进行进一步的解释。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。附图说明图1是接入点的框图。图2示出了在接入点之间传送控制信号的方法的流程图。图3示出了示出网状拓扑中的多个同时通信方法的网络的示例。图4示出了示出中心辐射型拓扑中的多个同时通信方法的网络的示例。图5示出了示出链路/环状拓扑中的多个同时通信方法的网络的示例。图6是示出了用专用控制信道组织和配置无线网络的方法的流程图。图7是包括连接设备和控制设备之间的通信的多种配置的网络图的图示。图8是示出在连接设备上接收协议隧道化指令的方法的流程图。图9是示出利用网络化控制设备控制连接设备的方法的流程图。图10是示出通过网络在两个连接设备之间进行通信的方法的流程图。图11是示出不同网络上连接设备之间的通信方法的流程图。图12是示出未知网络上的控制设备与已知网络上的IoT(物联网)设备之间的通信方法的流程图。图13是示出使用协议隧道消息的安全性的方法的流程图。具体实施例以下阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实施实施例并说明实施实施例的最佳方式的必要信息。在参考附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念，并且将认识到在这里没有具体解决的这些概念的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。本文使用的术语的目的仅仅是用于描述实施例，而不意图限制本公开的范围。在上下文允许的情况下，使用单数或复数形式的单词也可分别包括复数形式或单数形式。如本文所使用的，除非另有具体说明，诸如“处理”、“计算”、“算出”、“确定”、“显示”、“产生”等术语是指计算机或类似的电子计算设备的动作和处理，其操纵和变换表示为计算机存储器或寄存器内的物理(电子)量的数据转换为类似地表示为计算机的存储器、寄存器或其他这样的存储介质、传输或显示设备中的物理量的其他数据。如本文所使用的，诸如“连接”、“耦合”等术语是指在两个或多个元件之间的直接或间接的任何连接或耦合。元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或它们的组合。多频无线网络统多频带无线网络系统(此处也称为“系统”)包括多个无线网络设备。系统的每个无线网络设备(此处也称为“接入点”或“节点”)具有用于多个(例如，三到五个)无线频带上的无线通信的多个(例如，三到五个)无线电组件。系统动态地并且自动地选择系统无线地连接到客户端设备(这里也称为“客户端”)的信道。在一些实施例中，每个客户端设备以不同的无线信道无线地连接到系统。无线网络设备中的至少一个连接到互联网并用作路由器(也称为“基站”)。剩余的无线网络设备作为通过专用无线信道无线连接到路由器的卫星。多频无线网络系统的一个例子是系统。图1是无线接入点20的框图。当系统上电时，系统进行初始信道选择。然后系统根据调度进行信道更改。如果需要立即信道更改(例如，特定频道上的突发干扰)，则系统也进行实时频道更改。在一些实施例中，系统的无线接入点20(此处也称为“AP”)包括用于多个无线频带的无线电组件，例如1Ghz以下无线电22、2.4GHz频带无线电24、M2M2.4Ghz无线电26、5GHz低频无线电28和5GHz高频无线电30。AP20还包括用于执行程序逻辑的处理器32，包括由处理器32执行的指令36的数字存储器或存储器34。每个AP20包括用于连接到有线网络并且向系统提供对互联网的整体访问的网络接口38，尽管通常仅基本单元或基本AP实际上被连接。这些部件使用通信总线40进行通信。1G以下无线电22和5Ghz高频无线电30可以专用于系统的AP20之间的无线通信。系统的AP20之间的无线通信被称为回程通信。一般来说，回程通信通常涉及两种不同类型的通信：协调和控制通信(“控制信号”)以及传播遍及整个网络的数据的通信。这些通信的后者带宽密集度更高。这是因为这些通信包括通过网络下载和上传的所有文件、流媒体内容、视频游戏数据和其他大型通信。为了本公开的目的，AP之间的数据密集部分通信将继续被称为“回程”通信，并且控制和协调通信被称为“控制信号”通信。其他频带可用于系统的AP20和客户端设备之间的无线通信。客户端设备可以通过多种协议进行通信。系统的无线网络设备和客户端设备之间的无线通信称为前传通信。这些无线电也被称为“客户面(ClientFacing)”。在一些实施例中，使用2.4GHz频带无线电24，2.4GhzM2M协议无线电和5GHz低频无线电28用于前传通信。例如，当2.4GHz频段无线电24用于前传通信时，系统的每个AP可以在2.4GHz频带中的不同信道上工作(一个频带可以包括多个信道)。对每个单元的最佳信道的决定可以根据例如网络拓扑、每个单元的每个信道上的干扰AP数量、每个单元的每个信道的噪声、每个单元的干扰持续时间作为时间的百分比，每个单元支持的网络业务的类型等各种因素做出。如果数据回程信道(例如，5GHz高频带中的信道)下降，则将2.4GHz频带用作系统的单元之间的数据回程通信的备份。例如，如果在卫星模式下操作的AP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信方法，包括：通过互联网网络协议在网络上通信地耦合多个无线接入点；将多个无线设备中的至少两个通信地耦合到所述多个无线接入点中的不同无线接入点，所述无线设备经由机器到机器协议进行通信，其中所述机器到机器协议是不同于所述互联网协议的协议；使用以下两者的组合在所述多个无线设备中的第一无线设备与所述多个无线设备中的第二无线设备之间通过所述网络发送通信：每个无线设备与相应的无线接入点之间的机器到机器协议；和在每个对应的无线接入点之间的所述互联网网络协议，其中所述机器对机器协议经由所述互联网网络协议进行隧道传输。

【技术特征摘要】
2016.10.10 US 62/406,325;2017.03.20 US 15/464,1951.一种通信方法，包括：通过互联网网络协议在网络上通信地耦合多个无线接入点；将多个无线设备中的至少两个通信地耦合到所述多个无线接入点中的不同无线接入点，所述无线设备经由机器到机器协议进行通信，其中所述机器到机器协议是不同于所述互联网协议的协议；使用以下两者的组合在所述多个无线设备中的第一无线设备与所述多个无线设备中的第二无线设备之间通过所述网络发送通信：每个无线设备与相应的无线接入点之间的机器到机器协议；和在每个对应的无线接入点之间的所述互联网网络协议，其中所述机器对机器协议经由所述互联网网络协议进行隧道传输。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述机器到机器协议是蓝牙，并且所述互联网联网协议是WiFi。3.根据权利要求1所述的方法，其中多个无线接入点的所述通信耦合在回程信道之上。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过机器到机器协议将所述第一无线设备通信地耦合到所述多个无线设备中的至少另一个。5.一种用于网络拓扑的方法，包括：由第一无线接入点经由机器到机器协议与第一设备通信；由第二无线接入点为使用来自第二设备的无线协议的所述第一设备接收命令；通过所述第二无线接入点将所述命令隧道通过局域网回程通道发送到所述第一无线点；和通过机器到机器协议由所述第一无线接入点将所述命令发送到所述第一设备。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述机器到机器协议是以下任何一种：蓝牙协议；蓝牙低功耗协议；ZigBee协议；或Z-wave协议。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述机器对机器协议和所述无线协议是相同的协议。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述机器对机器协议是第一机器到机器协议，并且所述无线协议是第二机器到机器协议，所述方法还包括：将所述命令从所述第二机器到机器协议转换为所述第一机器到机器协议。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述转换步骤还包括：将所述命令发送到云服务器，所述云服务器包括用于所述第一设备和所述第二设备之间的通信的规范。10.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二设备是以下任一：智能手机；电脑；平板电脑；或声音激活助手。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：佩曼·阿米尼，约瑟夫·阿麦兰·劳尔·伊曼纽尔，
申请(专利权)人：网件公司，
类型：发明
国别省市：美国,US