具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照本发明说明书附图之图1至图7所示，依照本发明第一较佳实施例的一无线设备通信方法和无线设备控制系统在接下来的描述中被阐明。所述无线设备控制系统适于一或多个无线设备，通过所述无线设备控制系统对所述多个无线设备实现连接和控制。值得一提的是，本发明中所述无线设备控制系统被用于智能家居设备的无线控制或远程控制。因此，所述无线设备可以是灯具、电机、等智能家居系统。

所述无线设备控制系统包括开关、执行器以及网关，其中所述执行器被设置于所述无线设备，由所述执行器控制所述无线设备的工作状态。值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，所述无线设备控制系统适于控制一个或多个无线设备。相应地，每一无线设备唯一对应一所述的执行器，其中各所述执行器分别可与所述开关相配对，由所述开关向所述执行器发送对应于当前所述无线设备的控制指令。所述执行器基于所述开关发送的控制指令控制所述无线设备的工作状态。所述网关与所述执行器可相配对地连接，其中所述网关可向各所述执行器发送控制指令，所述执行器基于所述网关发送的所述控制指令控制对应的无线设备的工作状态。所述执行器的状态反馈信息被反馈至所述网关。所述网关与所述开关也可配对连接，由所述开关将控制信息发送至所述网关，再由所述网关将控制信息传输至所述无线设备对应的各所述执行器。

值得一提的是，网关可连接至互联网，以便所述网关通过互联网与手机、电脑以及具有网络连接的其他电子设备相通信地连接，所述网关通过互联网将各所述执行器的状态反馈信息发送至手机等移动端电子设备；移动端电子设备通过互联网将对应的控制信息发送至所述网关，再由所述网关将对应的控制信息发送至对应的无线设备的各所述执行器，以实现对无线设备的远程地和无线地控制。

实现上述无线设备远程遥控的方法需要如下步骤，所述开关与所述执行器的配对连接；所述网关与所述执行器的连接；以及所述开关与所述网关的连接。详细地说，在无线设备的控制系统中，网关作为桥梁连通互联网，即可实现收集与其他智能外设控制，也可使开关与执行器之间完成更为复杂的操作，还可以与其他智能家居体系对接。本领域技术人员可以理解的是，所述网关与每一所述的执行局均设有独立的ID信息，即上述每一设备的ID信息均独立且不相同。通过绑定操作确定连接关系，其中所述网关记录所述执行器的ID信息，用于功能控制；其中所述执行器检查所述网关ID信息，用于身份识别。

本发明的该优选实施例中，通过无线广播搜索的方式绑定所述网关和所述执行器。所述网关广播一搜索指令，当所述执行器收到所述网关广播的所述搜索指令时，发送所述执行器自身的ID信息，所述网关收到所述执行器的ID信息后记录。这种绑定网关和执行器的方法过程自动化，一次可绑定多个设备，即所述网关可同时与多个所述的执行器相互绑定，效率高。为了避免所述网关和多个所述执行器绑定过程中，多个所述执行器发出的ID信号相互干扰，在受到所述网关搜索指令后，所述执行器延时发送自身ID信息，并且延时时间为信号占用时间的倍数，词信号占用时间为真实信号占用时间略微放大，这样不同倍数的信号不会出现相互干扰，只需要使不同执行器的倍数不同即可。也就是说，根据执行器的ID信息生成延时倍数，并基于生成的延时倍数延时发送所述执行器的ID信息。

在本发明的该优选实施例中，延时随机数是利用无线功能通过环境噪声得到的，不需要依靠主控单元随机数生成器生成所述随机数，简化整个无线控制系统的结构，有利于降低成本。

详细地说，智能设备的所述接收器往往会持续接收网络环境中的电磁波，并持续解读其中的二进制信息(0101010)，当匹配解读到相应的控制命令标识编码时，则进一步读取其中的命令内容，而对于不能匹配的标识编码往往就是作为噪声信号忽略。

值得一提的是，噪声信号与网络环境，智能设备所处位置、天气、时间等多方面因素有关，即使相同的设备处于网络环境的不同位置，其接收到的噪声信号也是不同的，因此随机性非常大。值得一提的是，影响噪声信号因素主要有设备所处的电磁环境和设备内部射频特性。设备所处的电磁环境包含设备所处的位置与周围电子设备的分布，即使放在一起的两个设备也会因为自身的电磁辐射影响到旁边的设备；设备内部射频特性也会因射频芯片制程偏差与匹配元件误差而各有不同，因为随机性非常大。因此，在本发明的该优选实施例中，当所述执行器接收到所述网关广播的搜索信息时，继续由所述执行器接收环境噪声信息，并将接收到的环境噪声信号中的二进制数据转化为延时随机数，从而使得处于同一网络环境中的各智能设备能够在互不干扰的情况下下错峰发射信号，大大降低网络传输压力，缓解网络堵塞情况。即无线设备在接收到来自于所述网关的“状态反馈”命令后接收到的噪声信号按照一定规则进行转化，将噪声信号中的二进制数据转化为延时随机数，从而使得处于同一网络环境中的各智能设备能够在互不干扰的情况下下错峰发射信号，大大降低网络传输压力，缓解网络堵塞情况。

具体地讲，设所述网关发送长度为N字节的信号，所述执行器接收到所述N字节的信号后，再继续接收来自于环境噪声信号n字节信号。可以理解的是，在频道无另外的大功率设备干扰的情况下这n字节数据为随机信号，随机数据与所述执行器所处环境即内部的电路细微结构有关。

所述执行器接收到的N+n字节中选择来自于环境噪声中的至少一个字节的数据作为当前所述执行器的延时倍数，并由所述执行器基于所述延时倍数发送自身ID信息，当所述网关收到所述执行器的所述ID信息后记录所述执行器的ID信息，使得所述网关与所述执行器绑定。

作为示例的，当执行器的数量少于50个时，所述网关发出8字节的搜索指令，各所述执行器接收到所述网关发出的8字节指令后，再接收环境噪声的4字节指令，即所述执行器接收到12字节的数据。选取第10个字节的数据作为倍数，由所述执行器发送自身ID信息，当最大倍数时间后，所述网关将可收到环境中所有的所述执行器发送的ID信息，所述网关可与所述执行器绑定。可选地，所述执行器可选择接收到的最后一位字节作为所述执行器的延时倍数，或者以接收到的第9位作为对应该执行器的延时倍数。

值得一提的是，本发明上述执行器的数量、网关发送的字节数量以及选择的环境噪声对应的字节等在此仅仅作为示例性的，而非限制。因此，本发明对于所述执行器接收到的字节数量不做限制。

如果相同延时倍数的执行器没有被绑定，则再进行下一次搜索。所述网关以相同当时再次广播一搜索指令信息，而已经绑定的执行器不在回复所述搜索指令信息，这样只剩下第一次搜索中留下的执行器(产生倍数一样)，再一次随机后发送ID信息，这时候倍数重复的几率极小，两次搜索基本可完成所有执行器的绑定。

如图4A和图4B所示，在第一次配对时，所述网关第一次广播一搜索指令，其中执行器1、执行器2、执行器3、执行器4…以及执行器n分别作为独立的执行器单元接收到所述搜索指令，并分别地接收到环境噪声信号。各所述执行器基于接收到的所述环境噪声信号分别得到对应的延时随机数，其中执行器1的延时随机数为t1、执行器2的延时随机数为t2，执行器3的延时随机数为t3…执行器n的延时随机数为tn。作为示例的，t2＝tn，而其他执行器的延时随机数均不相同，因此各所述执行器在对应延时随机数的倍数后，发送各所述执行器的身份ID信息，由所述网关记录各执行器的身份ID信息后，执行器1、执行器3、执行器4等依次与所述网关相配对连接。

对于剩下为配对的执行器，所述网关再一次发送一搜索指令，其中执行器2和执行器n分别基于接收到的所述环境噪声信号分别得到对应的延时随机数。这样经历过两侧搜索，执行器2和执行器n第二次延时随机数重复的几率极小。因此，两次搜索基本可完成对所有执行器的绑定。

当所述网关与所述执行器绑定后，所述网关可通过指令对所述执行器进行控制，包括状态控制、状态查询、进入配对状态、清除配对、接触绑定等操作。所述网关对所述执行器的控制无线信号均为双向的，网关发出控制信号，执行器接收到信号后执行操作并回复应答信号，所述网关未收到应道信号会重复发送所述控制信号，所述网关对所述执行器的控制比开关控制更为可靠。

相应地，在本发明的该优选实施例中，所述无线设备控制系统的所述网关与多个所述执行器通过上述方法实现绑定配对，以便由所述网关向对应所述无线设备的所述执行器发送控制指令。当所述开关、所述执行器以及所述网关各自配对连接后，所述开关可通过所述网关向所述执行器发送控制指令，或者由所述开关直接发送控制指令至所述执行器。相应地，所述执行器状态改变时，所述执行器的状态反馈指令被反馈至所述网关，并由所述网关通过所述互联网上传至对应的电子设备，比如手机、电脑以及带有网络连接功能的遥控设备等。

在开关与执行器连接的步骤中，所述开关和所述执行器的绑定关系是通过配对实现的，配对后特定的开关才能够控制特定的执行器。所述开关和所述执行器的配对的步骤包括如下：所述执行器进入到配对状态；所述开关发送配对信息的信号，并由所述执行器记录所述开关的信息信号，以实现所述开关和所述执行器的配对连接。

当所述执行器和所述开关配对绑定后，完全配对后所述开关可直接发送控制信号至所述执行器，并控制所述执行器的工作状态。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述开关为无线控制开关。更优选地，所述开关为无源无线控制开关，即所述开关通过自身动作产生电能，并由自身产生的电能向外发送控制信号。

上述方法中的所述开关和所述网关的连接进一步包括：弯管进入到开关绑定状态；所述开关发送自身ID信息，并由所述网关记录所述开关的ID信息，以实现所述开关和所述网关的绑定。由于所述网关和互联网连接，将所述开关和所述网关连接后，可使所述开关连接至整个网络，开关动作可作为场景触发的条件，通过所述网关实现各执行器的联动操作，通过网络可以对其他网络设备进行联动操作。

通过无线协议的定制与设备连接的定义，所述无线设备控制系统以无线网络传输和无线控制的方式控制由所述执行器控制所述无线设备的工作状态。可以理解的是，通过无线通信原理，所述执行器可被设置为中继器，扩大所述开关和所述网关对于无线控制信号的传输距离，通过网关的联网功能，可实现所述执行器的程序更新。

参照本发明说明书附图之图5所示，依照本发明的另一方面，本发明的所述无线设备通信方法包括一无线设备的连接方法，其中所述无线设备的连接方法包括如下步骤：

(a)读取一搜索指令并接收环境噪声信号；

(b)基于收到的所述环境噪声信号生成一延时随机数，并根据所述延时随机数作为倍数延时发送对应执行器的ID信息；以及

(c)记录所述执行器的ID信息至一网关，以实现所述网关和所述执行器的配对连接。

在本发明上述无线设备的连接方法中，所述方法在步骤(a)之前进一步包括步骤：广播一搜索指令，其中所述执行器可读取所述搜索指令。进一步地，所述网关发送的所述指令长度为N字节，所述执行器接收N+n字节的信号，其中n字节对应于当前环境的噪声信号。在上述方法的步骤(b)中，所述执行器基于一定的规则转化所述环境噪声信号为对应的延时随机数。优选地，选取所述环境噪声信号对应的n字节信号中的任一字节的数据作为所述延时随机数。

优选地，所述网关广播的所述搜索指令为8字节信息，所述执行器接收12字节的信息，其中前8字节为所述网关广播的所述搜索指令，后4字节对应所述执行器接收的环境噪声信息。在本发明的该优选实施例中，选择第10字节的数据作为延时随机数。

在本发明的上述无线设备的连接方法中，进一步包括步骤(d)判断是否所有执行器未配对连接，如果存在则重复执行上述步骤；如果没有则结束配对。在本发明的上述无线设备的连接方法中，进一步包括如下步骤：记录开关的配对信息至对应的执行器，以使得所述开关和对应的所述执行器配对；和记录所述开关的ID信息至所述网关，以实现所述开关和所述网关的绑定。

当环境中所述无线设备的数量较多或者所述无线设备的所述执行器的数量较多时，众多所述执行器状态改变向所述网关反馈时也容易造成网络信号堵塞。相应地，当所述执行器状态改变时，所述执行器以延迟随机数的方法发送所述执行器的状态反馈信息，以避免多个执行器同时反馈信息导致信息堵塞。

详细地说，当所述执行器状态变化时，所述执行器的状态信息需要反馈到所述网关，以便由所述网关记录所述执行器当前的状态信息。所述执行器结合自身ID信息和状态反馈信息，并接收环境噪声信息；所述执行器将接收到的噪声信息依据一定的规则转化为对应所述执行器延时发送数据的延时随机数；所述执行器基于所述延时随机数延时发送所述执行器的自身ID信息和状态反馈信息至与之配对的所述网关，并由所述网关记录当前所述执行器的状态信息。

当所述执行器状态变化时，所述执行器接收环境中的噪声信息，并转为所述噪声信息为对应的m字节。可以理解的是，在频道无另外的大功率设备干扰的情况下这n字节数据为随机信号，随机数据与所述执行器所处环境即内部的电路细微结构有关。

所述执行器接收到的m字节中的至少一个字节的数据被选作为当前所述执行器的延时倍数，并由所述执行器基于所述延时倍数发送自身ID信息和对应的状态反馈信息，当所述网关收到所述执行器的所述ID信息后记录对应的状态反馈信息，以便更新所述执行器的状态信息。所述网关通过互联网将原记录在远程电子设备中对应该执行器的状态信息更新，以便远程电子设备能够获取当前执行器的工作状态变化。

作为示例的，当所述执行器状态变化时，所述执行器接收环境噪声信号，并将所述环境噪声信号按照一定的规则转化为4个字节指令。选取这4个字节指令中的任一字节的数据作为倍数，由所述执行器发送自身ID信息和所述执行器状态信息。理论地，当最大倍数时间后，所述网关将可收到环境中所有的所述执行器发送的状态变化信息，并由所述网络更新每一所述执行器的状态变化信息。优选地，选择第2或第3字节的数据作为当前执行器的延时随机数。可选地，所述执行器可选择接收到的第一位或者最后一位字节作为所述执行器的延时随机数的倍数。

参照本发明说明书附图之图6所示，本发明进一步提供无线设备控制系统的一执行器状态反馈方法，其中所述执行器状态反馈方法包括如下步骤：

(1)接收一环境噪声信号，并转化所述环境噪声信号为对应的一延时随机数；

(2)基于所述延时随机数延时发送所述执行器的ID信息和对应的状态变化信息；以及

(3)记录所述执行器的状态变化信息至一网关，以实现所述执行器状态反馈。

在本发明上述执行器状态反馈方法中，当所述执行器状态变化时，所述执行器接收环境中的噪声信息，并转为所述噪声信息为对应的m字节，并且所述执行器接收到的m字节中的至少一个字节的数据被选作为当前所述执行器的延时倍数。优选地，当所述执行器状态变化时，所述执行器接收环境噪声信号，并将所述环境噪声信号按照一定的规则转化为4个字节指令，选取这4个字节指令中的任一字节的数据作为延时随机数的倍数，由所述执行器发送自身ID信息和所述执行器状态信息。优选地，在本发明的该优选实施例中，选取第2或第3字节的数据作为延时随机数的倍数。

依照本发明的另一方面，本发明所述无线设备的所示执行器可作为中继器接收控制信号，并向外发送所述控制信号，以扩大开关或网关的控制距离。换言之，所述无线设备的所述执行器之间可相互连接，以便由执行器传导由所述开关或所述网关发送的控制指令；或者由所述执行器传导状态反馈信息至所述网关，实现远距离传输。

当多个执行器同时接收到信号指令时，再由各所述执行器作为中继向外发送所述信号指令时，其他执行器可能会同时间接收到多个不同执行器发送的信号指令，从而造成信号堵塞。

相应地，在本发明的该优选实施例中，所述执行器通过环境噪声产生延时随机数的方法实现执行器中继功能。详细地说，当所述执行器接收到所述开关的控制指令信息时，各所述执行器在读取到所述开关的控制指令后，并继续接收环境噪声信息。所述执行器基于接收到的环境噪声信息，按照一定规则转化为延时随机数，并且各所述执行器基于各自的所述延时随机数延时发送所述控制指令。

值得一提的是，在本发明中，可以由一个所述的执行器作为中继向外发送所述开关的控制指令至多个其他执行器，或者由多个所述执行器作为中继向外发送所述开关的控制指令至其他所述执行器。当各所述执行器作为中继时，由于所述执行器基于环境噪声得到的所述随机延时数不同，并以不同延时数延时向外发送所述控制信息，从而减少数据堵塞。所述执行器作为中继器接收到所述开关的控制指令，并在对所述控制信号放大后由所述执行器向外发送，以便远程的执行器能够接收到所述开关发送的所述控制指令。

设所述开关发送长度为X字节的控制指令信号，所述执行器接收到所述X字节的控制指令信号后，再继续接收来自于环境噪声信号x字节信号。可以理解的是，在频道无另外的大功率设备干扰的情况下这x字节数据为随机信号，随机数据与所述执行器所处环境即内部的电路细微结构有关。

所述执行器接收到的X+x字节中选择来自于环境噪声中的至少一个字节的数据作为当前所述执行器的延时倍数，并由所述执行器基于所述延时倍数发送所述控制指令信号，以供其他执行器能够接收到由当前所述执行器中继发送的梭胡控制指令信号。

作为示例的，当执行器的数量少于50个时，所述开关发出8字节的控制指令，各所述执行器接收到所述网关发出的8字节指令后，再接收环境噪声的4字节指令，即所述执行器接收到12字节的数据。选取第10个字节的数据作为倍数，由所述执行器发送接收到的控制指令，当最大倍数时间后，其他执行器可收到环境中当前作为中继器的所述执行器发送的控制指令信息。可选地，所述执行器可选择接收到的最后一位字节作为所述执行器的延时倍数，或者以接收到的第9位作为对应该执行器的延时倍数。

值得一提的是，本发明上述执行器的数量、网关发送的字节数量以及选择的环境噪声对应的字节等在此仅仅作为示例性的，而非限制。因此，本发明对于所述执行器接收到的字节数量不做限制。

参照本发明说明书附图之图7所示，依照本发明另一方面的一无线设备控制系统的一执行器中继方法在接下来的描述中被阐明。所述执行器中继方法包括如下步骤：

(I)读取一控制指令并接收环境噪声信号；和

(II)基于收到的所述环境噪声信号生成一延时随机数，并根据所述延时随机数作为倍数延时发送所述控制指令。

在本发明上述执行器中继方法的步骤(I)中，其中所述执行器接收到的控制指令为X字节，再由所述执行器继续接收所述环境噪声信号，并将所述环境噪声信号转化为x字节的数据信息。在本发明上述执行器中继方法的步骤(II)中，选取对应于所述环境噪声信号中的任一字节数据作为所述延时随机数的倍数。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。