一种可支持多种无线技术的智能路由器及其实现方法

技术领域

本发明属于智能路由器控制技术领域，更具体地说，是涉及一种可支持多种无线技术的智能路由器及其实现方法。

背景技术

现有的智能路由器只能支持单一的网络形式,若该网络有故障无法连接,而附近有其它无线网络则路由器也无法连接,而随着物联网、云计算等技术的不断发展,未来的智能路由器将融合Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等多种网络技术,以实现更强大的连接能力。

发明内容

为了解决现有技术上的不足之处，本发明的目的在于提供一种可支持多种无线技术的智能路由器及其实现方法，通过设置信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、无线接受模块，当无线网络信号不强时则可以自动获取信号最强的无线通信网络进行切换与连接，随时保证无线网络信号的最有效连接，保证用户随时有网络使用，而不断网。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法,应用于一种可支持多种无线技术的智能路由器的控制系统，包括信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、无线接受模块、存储器、报警器、处理中心、智能手机；所述信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、存储器、报警器、处理中心设置在路由器内；所述信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、存储器、报警器均与处理中心相连；所述无线通信模块设置有物联网单元，负责无线信号的收发，并在有效的物联网或互联网范围内与智能手机自动组网相连；所述无线发送模块负责路由器的无线信号发送，并在有效的网络范围内与网络设备自动组网相连；所述无线接受模块设置于网络设备内，负责网络设备的无线信号接受，并在有效的网络范围内与无线发送模块自动组网相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内与无线通信模块自动组网相连；

所述处理中心负责信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、存储器、报警器的信息传递，为系统的枢纽中心，并根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的各种无线网络信号的特征数据库对比：若与数据库内的某种无线网络相匹配则确定为某种无线网络并传递给，若与数据库内所有无线网络均不相匹配则拒绝接入传递给报警器并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配；

所述报警器根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的各种无线网络信号的特征数据库内所有无线网络均不相匹配时，则自动报警并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配；

所述存储器负责信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、报警器的信息存储，以及各种无线网络信号的特征数据库的存储；

所述信号获取模块负责周围无线网络信号的收集，并按网络信号的强弱进行排列，并传递给优选网络模块。

进一步，所述优选网络模块根据无线网络的信号强弱排列自动连接网络信号最强的无线网络进行网络尝试连接，并传递给网络切换模块。

进一步，所述网络切换模块根据尝试连接的无线网络与现有无线网络的IP地址进行切换，断掉现有网络较弱的无线网络，接入网络信号最强的无线网络，并传递给处理中心。

进一步，所述通信管理模块包括蓝牙通信子模块、WiFi通信子模块、移动通信子模块、物联网子模块,负责所接受的蓝牙、或WiFi、或移动通信、或物联网的无线网络信号的管理与持续连接,并传递给安全防护模块；

所述移动通信子模块包括2G通信单元、3G通信单元、4G通信单元、5G通信单元，分别对联通、移动、电信的三大通信运营商进行管理与有效连接，以实现三大运营商的无线传输；

所述物联网子模块包括ZigBee网络单元、Z-wave网络单元、MQTT网络单元、HTTPS网络单元、CoAP网络单元、TCP网络单元、UDP网络单元，负责对ZigBee、Z-wave、MQTT、HTTPS、CoAP、TCP等各种物联网络进行管理与有效连接，以获得各种物联网的无线传输。

进一步，所述安全防护模块通过安全防盗软件设置的高级防盗密码和防盗墙以防止非法分子利用路由器漏洞破解密码而非法入网。

本发明提供的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法，包括以下步骤：

S10、通过信号获取模块对周围无线网络信号的收集，并按网络信号的强弱进行排列，并传递给优选网络模块；

S20、优选网络模块根据无线网络的信号强弱排列自动连接网络信号最强的无线网络进行网络尝试连接，并传递给网络切换模块；

S30、网络切换模块根据尝试连接的无线网络与现有无线网络的IP地址进行切换，接入网络信号最强的无线网络,并传递给处理中心；

S40、处理中心根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的数据库中的各种无线网络信号的特征对比：若与数据库内的某种无线网络相匹配则确定为某种无线网络并传递给通信管理模块，若与数据库内所有无线网络均不相匹配则拒绝接入传递给报警器并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配；

S50、通信管理模块对所输入的无线网络信号的进行有效识别并转换为输出无线信号，并传递给安全防护模块；

S60、安全防护模块通过安全防盗软件设置的高级防盗密码和防盗墙以防止非法分子利用路由器漏洞破解密码而非法入网。

进一步，所述步骤S50，还包括以下步骤：

S51、在经济发达地区通过物联网子模块对接入的物联网进行管理与有效连接，以获得各种物联网的无线传输的加快；

S52、在城市繁华地区通过WiFi通信子模块对接入的WiFi通信的无线网络信号的管理与持续连接,以获得各种WiFi网络的传输；

S53、在农村或偏远地区通过移动通信子模块对接入的三大通信运营商进行管理与有效连接，以实现三大运营商的无线传输；

S54、在没有其它网络情况下通过蓝牙通信子模块将接入的蓝牙通信的无线网络信号进行管理与持续连接,以实现蓝牙通信多点设备的传输。

本发明提供的一种可支持多种无线技术的智能路由器的控制系统，还包括计算机辅助设备、计算机可读存储介质；所述计算机辅助设备包括存储器、处理中心及其各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法的步骤。

本发明还提供一种可支持多种无线技术的智能路由器，由以上所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法所实现。

本发明与现有技术相比的有益效果：

通过设置信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、无线接受模块，当无线网络信号不强时则可以自动获取信号最强的无线通信网络进行切换与连接，随时保证无线网络信号的最有效连接，保证用户随时有网络使用，而不断网。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统模块示意图；

图2为本发明的通信管理模块应用示意图；

图3为本发明的移动通信子模块应用示意图；

图4为本发明的物联网子模块应用示意图；

图5为本发明的方法流程程序示意图；

图6为本发明的方法流程中步骤S50程序示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当模块被称为“设置于”另一个模块，它可以直接在另一个模块上或者间接在该另一个模块上。当一个模块被称为是“连接于”另一个模块，它可以是直接连接到另一个模块或间接连接至该另一个模块上。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

请参阅图1所示，本发明提供一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法,应用于一种可支持多种无线技术的智能路由器的控制系统，包括信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、无线接受模块、存储器、报警器、处理中心、智能手机；所述信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、存储器、报警器、处理中心设置在路由器内；所述信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、存储器、报警器均与处理中心相连；所述无线通信模块设置有物联网单元，负责无线信号的收发，并在有效的物联网或互联网范围内与智能手机自动组网相连；所述无线发送模块负责路由器的无线信号发送，并在有效的网络范围内与网络设备自动组网相连；所述无线接受模块设置于网络设备内，负责网络设备的无线信号接受，并在有效的网络范围内与无线发送模块自动组网相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内与无线通信模块自动组网相连。

所述处理中心负责信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、存储器、报警器的信息传递，为系统的枢纽中心，并根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的各种无线网络信号的特征数据库对比：若与数据库内的某种无线网络相匹配则确定为某种无线网络并传递给，若与数据库内所有无线网络均不相匹配则拒绝接入传递给报警器并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配。

进一步，所述数据库包括ZigBee、Z-wave、MQTT、HTTPS、CoAP、TCP等各种物联网络，以及移动通信、联通通信、电信通信等移动通信网络，还有蓝牙、WiFi等各种无线通信网络的信号类型和信号特征的数据汇总，通过与输入的未知无线信号进行对比，找到最匹配的信号类型和特征，通过日常与互联网联网获取最新的无线网络，这样可以快速识别输入的无线网络信号。

所述报警器根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的各种无线网络信号的特征数据库内所有无线网络均不相匹配时，则自动报警并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配。

所述存储器负责信号获取模块、优选网络模块、网络切换模块、通信管理模块、无线通信模块、无线发送模块、报警器的信息存储，以及各种无线网络信号的特征数据库的存储。

所述信号获取模块负责周围无线网络信号的收集，并按网络信号的强弱进行排列，并传递给优选网络模块。

所述优选网络模块根据无线网络的信号强弱排列自动连接网络信号最强的无线网络进行网络尝试连接，并传递给网络切换模块。

所述网络切换模块根据尝试连接的无线网络与现有无线网络的IP地址进行切换，断掉现有网络较弱的无线网络，接入网络信号最强的无线网络，并传递给处理中心。

请参阅图2所示，所述通信管理模块包括蓝牙通信子模块、WiFi通信子模块、移动通信子模块、物联网子模块,负责所接受的无线网络信号的管理与持续连接,并传递给安全防护模块。

进一步，所述蓝牙通信子模块负责将接入的蓝牙通信的无线网络信号进行管理与持续连接,以实现蓝牙通信多点设备的传输,通过路由器转发后突破点对点的传播局限,实现多点设备的传输,只是网速慢,带宽小。

进一步说明，所述蓝牙(Bluetooth)是一种广泛应用于短距离无线通信的技术，可以连接耳机、键盘、鼠标、智能手机、音频设备以及物联网设备等，在2.4GHz的无线电频段上，通过短距离无线通信连接不同的网络设备，使用4.0、4.1、4.2、5.0、5.1、5.2版本的蓝牙协议，可以支持音频传输(A2DP)、文件传输(OBEX)、键盘和鼠标(HID)等，在连接之前需要进行一次交换加密密钥以确保安全通信，适用用于蓝牙耳机、智能手表、传感器等低功耗应用的电池供电的设备，可以在10～100米范围内与多台网络设备连接，应用于消费电子、健康监测、汽车、工业自动化、物联网等应用领域，但受带宽限制，不适合大文件传输，且传输速度相对较低。

进一步，所述WiFi通信子模块负责对接入的WiFi通信的无线网络信号的管理与持续连接,以获得各种WiFi网络的传输,比如利用一部手机通过共享也可以具有路由器的无线发送信号的功能。

进一步说明，WiFi即无线局域网，是一种广泛应用于家庭、办公室、公共场所等地的无线通信技术，允许设备之间在短距离内进行高速数据传输，利用射频(RF)信号在2.4GHz和5GHz频段上进行通信，可以在10～100米范围内与多台网络设备无线连接，能够提供高速的数据传输，支持多媒体流、在线游戏和大文件下载等任务。

请参阅图3所示，进一步，所述移动通信子模块包括2G通信单元、3G通信单元、4G通信单元、5G通信单元，分别对联通、移动、电信的三大通信运营商进行管理与有效连接，以实现三大运营商的无线传输。

进一步说明，所述移动通信是一种通过无线网络传输语音、数据和多媒体内容的通信方式，允许移动设备(如手机和平板电脑)在不同位置之间进行通信，通过无线信号连接用户和基站，使其能够随时随地访问通信服务，可以在城市、农村、偏远地区进行通信，在4G、5G能够提供高速数据传输，支持多媒体内容的流畅传输，支持在线视频流、高质量音频和大文件下载。

请参阅图4所示，进一步，所述物联网子模块包括ZigBee网络单元、Z-wave网络单元、MQTT网络单元、HTTPS网络单元、CoAP网络单元、TCP网络单元、UDP网络单元，负责对ZigBee、Z-wave、MQTT、HTTPS、CoAP、TCP等各种物联网络进行管理与有效连接，以获得各种物联网的无线传输的加快。

进一步说明，所述ZigBee网络单元负责对ZigBee无线网络的有效接入与管理，能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网。所述ZigBee，也称紫蜂，也叫Home RFLite、或FireFly，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层，为低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全，适用于传输范围短数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间，还可应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域，可省去计算机设备、一系列数字设备相互间的有线电缆，更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网，使它们实现相互通信，或者接入因特网，可以自动组网。

进一步说明，所述Z-wave网络单元负责将Z-wave无线网络的有效接入与管理，可以将任何独立的设备转换为智能网络设备。所述Z-wave为一种新兴的基于射频的、最低成本、最低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术,工作频带为908.42MHz(美国)～868.42MHz(欧洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率为9.6kbps,信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄宽带应用场合,有力地推动着低速率无线个人区域网,用于住宅、照明商业控制以及状态读取应用，例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等,可将任何独立的设备转换为智能网络设备，从而可以实现控制和无线监测,在网络范围内可以自动组网。

进一步说明，所述MQTT网络单元负责对MQTT无线网络的有效接入与管理，将那些硬件性能或者网络传输速度有限的设备进行传输。所述MQTT是TCP/IP技术的一种延伸，适合那些硬件性能或者网络传输速度有限的设备，是物联网行业基础的通讯协议之一，运用范围涵盖卫星链路、医疗、智能家居等多领域。

进一步说明，所述HTTPS网络单元负责对HTTPS无线网络的有效接入与管理，以确保信息传输更安全,实现加密通讯。所述HTTPS是一种以安全为目标的网络通信，传输过程需要请求/响应，从而确保信息传输的安全性，能够进行加密通讯，在互联网被广泛运用。

进一步说明，所述CoAP网络单元负责将CoAP无线网络的有效接入与管理，使水表、电表等结构精简的设备实现无线网络连接。所述CoAP是一种主要被应用在物联网的通讯协议，基于REST框架搭建，能够对整体结构进行精炼，从而降低能耗，通常被应用在水表、电表等一些要求结构精简的设备上。

进一步说明，所述TCP网络单元负责将TCP无线网络的有效接入与管理，使在企业、酒店、宾馆等单位内部的网络自由连接。所述TCP是一种基于字节流的通信协议，具有很高的灵活性，被应用在公司内部系统的搭建上，能够给予使用者较高的自由度。

进一步说明，所述UDP网络单元负责对UDP无线网络的有效接入与管理，对流媒体的数据采集与发送的信息传输。所述UDP是一种支持支持无连接的传输协议，专注于提供事物简单的信息传输，延迟与成本都相对较低，被应用在流媒体的数据采集与发送上。

所述安全防护模块通过安全防盗软件设置的高级防盗密码和防盗墙以防止非法分子利用路由器漏洞破解密码而非法入网。

进一步，所述路由器漏洞包括密码破解漏洞、Web漏洞、后门漏洞、溢出漏洞。

系统工作原理：

当路由器运行后，通过信号获取模块对周围无线网络信号的收集，并按网络信号的强弱进行排列，并传递给优选网络模块；控制优选网络模块根据无线网络的信号强弱排列自动连接网络信号最强的无线网络进行网络尝试连接，并传递给网络切换模块；通过网络切换模块根据尝试连接的无线网络与现有无线网络的IP地址进行切换，断掉现有网络较弱的无线网络,接入网络信号最强的无线网络,并传递给处理中心；控制处理中心根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的各种无线网络信号的特征数据库对比：若与数据库内的某种无线网络相匹配则确定为某种无线网络并传递给通信管理模块，若与数据库内所有无线网络均不相匹配则拒绝接入传递给报警器并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配；通过通信管理模块对所输入的无线网络信号的进行有效识别并转换为输出无线信号，并传递给安全防护模块，包括：在经济发达地区通过物联网子模块对接入的物联网进行管理与有效连接，以获得各种物联网的无线传输的加快；在城市繁华地区通过WiFi通信子模块对接入的WiFi通信的无线网络信号的管理与持续连接,以获得各种WiFi网络的传输；在农村或偏远地区通过移动通信子模块对接入的三大通信运营商进行管理与有效连接，以实现三大运营商的无线传输，当外部没有任何无线网络时,则通过网络切换模块自动与移动通信子模块相连,以保证路由器随时有无线网络的连接；在没有其它网络情况下通过蓝牙通信子模块将接入的蓝牙通信的无线网络信号进行管理与持续连接,以实现蓝牙通信多点设备的传输；最后控制安全防护模块通过安全防盗软件设置的高级防盗密码和防盗墙以防止非法分子利用路由器漏洞破解密码而非法入网。

当用户在室外或出差，可以利用智能手机在互联网或物联网的网络范围内通过无线通信模块与路由器自动组网连接，根据自己的习惯和需求自动调整网络配置，可以为用户其它内部成员提供更加智能、便捷的网络服务，实现路由器的网络化、智能化控制。

请参阅图5所示，本发明提供的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法，包括以下步骤：

S10、通过信号获取模块对周围无线网络信号的收集，并按网络信号的强弱进行排列，并传递给优选网络模块；

S20、优选网络模块根据无线网络的信号强弱排列自动连接网络信号最强的无线网络进行网络尝试连接，并传递给网络切换模块；

S30、网络切换模块根据尝试连接的无线网络与现有无线网络的IP地址进行切换，断掉现有网络较弱的无线网络,接入网络信号最强的无线网络,并传递给处理中心；

S40、处理中心根据实际输入的无线网络信号与存储器存储的各种无线网络信号的特征数据库对比：若与数据库内的某种无线网络相匹配则确定为某种无线网络并传递给通信管理模块，若与数据库内所有无线网络均不相匹配则拒绝接入传递给报警器并通知信号获取模块重新获取其它无线网络进行匹配；

S50、通信管理模块对所输入的无线网络信号的进行有效识别并转换为输出无线信号，并传递给安全防护模块；

S60、安全防护模块通过安全防盗软件设置的高级防盗密码和防盗墙以防止非法分子利用路由器漏洞破解密码而非法入网。

请参阅图6所示，所述步骤S50，还包括以下步骤：

S51、在经济发达地区通过物联网子模块对接入的物联网进行管理与有效连接，以获得各种物联网的无线传输的加快；

S52、在城市繁华地区通过WiFi通信子模块对接入的WiFi通信的无线网络信号的管理与持续连接,以获得各种WiFi网络的传输；

S53、在农村或偏远地区通过移动通信子模块对接入的三大通信运营商进行管理与有效连接，以实现三大运营商的无线传输；

进一步说明,当外部没有任何无线网络时,则通过网络切换模块自动与移动通信子模块相连,以保证路由器随时有无线网络的连接。

S54、在没有其它网络情况下通过蓝牙通信子模块将接入的蓝牙通信的无线网络信号进行管理与持续连接,以实现蓝牙通信多点设备的传输。

进一步说明，以上所述步骤S51～S54分别是单一实行，不分先后顺序，但在不同网络切换时会同步实行，一般情况下同一台路由器均是四选一运行，而不同的路由器则是交错运行的。

本发明提供的一种可支持多种无线技术的智能路由器的控制系统，还包括计算机辅助设备、计算机可读存储介质；所述计算机辅助设备包括存储器、处理中心及其各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法的步骤。

进一步说明，本发明依照一种可支持多种无线技术的智能路由器的控制系统的软件程序所实施的内容而描述，针对每一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法均分为若干个模块或单元，去实施各个步骤所产生的软件程序指令，该软件程序指令包括以上所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法。

进一步说明，本发明以上所描述的内容均依照本公司申请的软件著作权“超然全屋控制软件(版本号：V1.0,登记日期：2019年10月9日)”所实施的内容而撰写的。

本发明还提供一种可支持多种无线技术的智能路由器，由以上所述的一种可支持多种无线技术的智能路由器的实现方法所实现。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，均应包含在本申请的保护范围之内。