СПОСОБ И СИСТЕМА ОРГАНИЗАЦИИ MESH-СЕТИ
METHOD AND SYSTEM OF ORGANIZING MESH-NETWORKS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное решение относится к области организации сети передачи данных между группой устройств, в частности, с помощью организации mesh-сети.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна система NEARPOD, которая обеспечивает взаимосвязанный просмотр презентаций на множестве устройств пользователей, объединенных в сеть. NEARPOD используется преимущественно в образовании и позволяет учителям создавать презентации к своим занятиям и делиться ими с учениками прямо во время урока с помощью отправки по электронной почте или через соцсети кода презентации, который вводят ученики со своих мобильных телефонов или планшетов и подключаются к общему действу.
Основной проблемой данного решения является необходимость соединения с сетью Интернет через внешнюю точку доступа, что делает его непригодным для использования в местах без выхода в глобальную сеть.
Альтернативой такого рода решения является приложение FireChat, которое обеспечивает соединение посредством mesh-сети по радиоканалу передачи данных, например, Wi-Fi или Bluetooth и может организовывать сеть связи без необходимости подключения к глобальной сети.
Недостатком данного решения является принцип подключения устройств в сети peer-to-peer, т.е. устройство к устройству, где все устройства являются равноправными, что в свою очередь приводит к снижению гибкости построения и производительности сети, при разрыве цепочки mesh-сети, а также при отсутствии возможности назначения конкретных устройств в роли узловых ретрансляторов.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является создание технологии организации связи между множеством устройств без необходимости подключения к внешней сети или сети Интернет, обладающей высокой скоростью подключения, стабильной работой и быстрой скоростью перестроения сети при разрыве ее узлов.
Техническим результатом является повышение гибкости и скорости организации mesh-сети без подключения к внешней сети или сети Интернет, за счет назначения устройств сети в роли узловых ретрансляторов, обеспечивающих построение уровней сети.
Заявленный результат достигается за счет способа организации mesh-сети для связи между множеством устройств, содержащего этапы, на которых:
- на главном устройстве (Г) активируют функцию организации mesh-сети передачи данных и формируют пакет данных (Д) для подключения устройств низших уровней, создают имя сети и пин-код, причем пакет данных содержит, по меньшей мере, зашифрованный ключ для подключения к главному устройству (Г), причем упомянутое главное устройство (Г) содержит заданное ограничение количества (О) подключений к нему устройств;
- передают упомянутый пакет данных на по меньшей мере одно устройство (Н), подключаемое напрямую к главному устройству (Г), причем при подключении к главному устройству (Г) на упомянутом устройстве (Н) осуществляют ввод имени устройства (Н), пин-код сети и передают пакет данных (ДН), содержащий ответный ключ, вычисленный на основании данных устройства (Н) и информации, полученной в упомянутом пакете данных от главного устройства (Г);
- в ответ на полученный от упомянутого устройства (Н) пакет данных (ДН) главное устройство (Г) вычисляет ключ для подключения на основании данных устройства (Г) и информации из упомянутого пакета данных (ДН), полученного от устройства (Н), выполняют на главном устройстве (Г) сравнение полученных ключей и если ключи совпадают, то устанавливают постоянное соединение с упомянутым устройством (Н), причем такое устройство (Н) меняет статус на подчиненное устройство (П);
причем
- после достижения ограничения количества (О) подключений при попытке подключения нового устройства (Н) сверх упомянутого ограничения (О) устройство (Г) дает команду упомянутым подчиненным устройствам (П) активировать режим роутера/транслятора, причем на основании упомянутой команды формируется первый низший уровень (У1) сети (С), с помощью изменения статуса устройств (П), подключенных напрямую к главному устройству (Г), на активированные устройства (У), причем каждое новое устройство (Н) при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У1), которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) меняет его статус на подчиненное устройство (П), подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У1) первого низшего уровня к главному устройству (Г);
и
- после достижения ограничения количества подключений (О) при попытке подключения нового устройства (Н) сверх ограничения для линии (У1) устройства (У1) закрывают возможность подключения новых устройств (Н), при этом устройства (Н) запрашивают подключение у главного устройства (Г), которое в ответ на упомянутые запросы от устройств (Н) анализирует карту сети и посылает команду устройствам (П), подключенным к устройствам линии (У1), активировать режим роутера/транслятора, причем на основании упомянутой команды формируется второй низший уровень (У2) сети (С), с помощью изменения статуса устройства (П) на активированное устройство (У), причем каждое новое устройство (Н) при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У2), которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) меняет его статус на подчиненное устройство (П), подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У2) второго низшего уровня к роутеру/транслятору линии (У1) первого низшего уровня, подключенного к главному устройству (Г).
В частном варианте реализации команда на изменение статуса устройства передается с помощью пакета данных (ДС).
В другом частном варианте реализации пакет данных (ДС) формируется главным устройством (Г) в ответ на достижение ограничения количества (О) подключений.
В другом частном варианте реализации главное устройство (Г) первого верхнего уровня осуществляет формирование, конфигурирование и мониторинг сети в реальном времени.
В другом частном варианте реализации главное устройство (Г) при подключении к одному или более устройствам низшего уровня передает пакеты данных, содержащие управляющие команды и глобально-уникальный идентификатор устройства, которому он предназначен.
В другом частном варианте реализации при достижении ограничительного порога подключений групп (О) для новых устройств (Н) к устройствам первого низшего уровня (У1), устройства первого низшего уровня (У1) закрывают возможность подключения новых устройств (Н).
В другом частном варианте реализации каждое из подчиненных устройств (П), подключенное напрямую к главному устройству (Г), передает данные о своем состоянии на главное устройство (Г) напрямую.
В другом частном варианте реализации все устройства первого (У1) и второго (У2) уровней генерируют пакет данных (Д) для подключения новых устройств (Н) с последующим их преобразованием в подчиненные устройства (П), путем изменения их статуса.
В другом частном варианте реализации каждое из устройств второго уровня (У2) содержит установленное ограничение (О) на подключение новых устройств (Н), по достижении которого прекращает генерировать пакет (Д) для подключения устройств (Н).
В другом частном варианте реализации данные устройства, на основании которых вычисляется ответный ключ для подключения новых устройств (Н) к главному устройству (Г), включают в себя: имя устройства, названия сети, пин-код сети, названия главного устройства (Г), глобально-уникальный идентификатор устройства, кодовая информация.
В другом частном варианте реализации подключение устройств в mesh-сети осуществляется с помощью проводной и/или беспроводной связи.
В другом частном варианте реализации после достижения ограничения количества подключений (О) при попытке подключения нового устройства (Н) сверх ограничения для линии (У2) устройства (У2) закрывают возможность подключения новых устройств (Н), при этом устройства (Н) запрашивают подключение у главного устройства (Г), которое в ответ на упомянутые запросы от устройств (Н) анализирует карту сети и посылает команду устройствам (П), подключенным к устройствам линии (У2), активировать режим роутера/транслятора, причем на основании упомянутой команды формируется третий низший уровень (У3) сети (С), с помощью изменения статуса устройства (П) на активированное устройство (У), причем каждое новое устройство (Н) при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У3), которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) меняет его статус на подчиненное устройство (П), подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У3) третьего низшего уровня к роутеру/транслятору линии (У2) второго низшего уровня, подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У1) первого низшего уровня к главному устройству (Г).
В другом частном варианте реализации при разрыве соединения с одним или более роутером/транслятором (У) подключенные через него подчиненные устройства (П) и/или устройства (У) более низкого уровня меняют свой статус на новые устройства (Н) и начинают восстанавливать соединение.
В другом частном варианте реализации восстановление соединения осуществляется с помощью соединения с доступными активными устройствами (У) и/или главным устройством (Г).
Заявленный результат достигается также за счет системы mesh-сети для организации связи между множеством устройств, которая содержит:
- главное устройство (Г), выполненное с возможностью
- активации функции организации mesh-сети передачи данных;
- создания имени сети, пин-кода для доступа к сети;
- формирования пакета данных (Д) для подключения устройств низших уровней, причем пакет данных (Д) содержит, по меньшей мере, зашифрованный ключ для подключения к главному устройству (Г);
- передачи упомянутого пакета данных (Д) на по меньшей мере одно устройство (Н), подключаемое напрямую к главному устройству (Г),
- причем упомянутое главное устройство (Г) содержит заданное ограничение количества (О) подключений к нему устройств;
- по меньшей мере одно устройство (Н), выполненное с возможностью прямого подключения к главному устройству (Г), причем при подключении к главному устройству (Г) на упомянутом устройстве (Н) осуществляют ввод имени устройства (Н), пин-кода сети и передачу пакета данных (ДН), содержащего ответный ключ, вычисленный на основании данных устройства (Н) и информации, полученной в упомянутом пакете данных (Д) от главного устройства (Г);
- причем главное устройство (Г) в ответ на полученный от упомянутого устройства (Н) пакет данных (ДН), вычисляет ключ для подключения, на основании данных устройства (Г) и информации из упомянутого пакета данных (ДН), полученного от устройства (Н), осуществляет сравнение полученных ключей, и если упомянутые ключи совпадают, то устанавливают постоянное соединение с упомянутым устройством (Н), причем такое устройство (Н) изменяет статус на подчиненное устройство (П);
причем
- после достижения ограничения количества (О) подключений при попытке подключения нового устройства (Н) сверх упомянутого ограничения (О), главное устройство (Г) направляет команду упомянутым подчиненным устройствам (П) активировать режим роутера/транслятора, причем на основании упомянутой команды формируется первый низший уровень (У1) сети (С), с помощью изменения статуса устройств (П), подключенных напрямую к главному устройству (Г), на активированные устройства (У), причем каждое новое устройство (Н) при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У1), которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) меняет его статус на подчиненное устройство (П), подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У1) первого низшего уровня к главному устройству (Г);
и
- после достижения ограничения количества подключений (О) при попытке подключения нового устройства (Н) сверх ограничения для линии (У1), устройства (У1) закрывают возможность подключения новых устройств (Н), при этом устройства (Н) запрашивают подключение у главного устройства (Г), которое в ответ на упомянутые запросы от устройств (Н) анализирует карту сети и посылает команду устройствам (П), подключенным к устройствам линии (У1), активировать режим роутера/транслятора, причем на основании упомянутой команды формируется второй низший уровень (У2) сети (С), с помощью изменения статуса устройства (П) на активированное устройство (У), причем каждое новое устройство (Н) при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У2), которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) меняет его статус на подчиненное устройство (П), подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У2) второго низшего уровня к роутеру/транслятору линии (У1) первого низшего уровня, подключенного к главному устройству (Г).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - Фиг. 2 иллюстрируют схему mesh-сети при подключении устройств к главному устройству.
Фиг. 3 иллюстрирует схему процесса подключения устройств сети.
Фиг. 4 - Фиг. 5 иллюстрируют схему mesh-сети с использованием устройств сети в качестве ретрансляторов.
Фиг. 6 иллюстрирует блок-схему формирования уровней mesh-сети.
Фиг. 7 иллюстрируют схему mesh-сети с использованием устройств сети в качестве ретрансляторов.
Фиг. 8-16 иллюстрируют пример реализации мобильного класса, с помощью заявленного способа организации mesh-сети.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Mesh-сеть (С) - сетевая топология компьютерной сети, построенная на принципе ячеек, в которой компьютерные устройства соединяются, используя любые доступные каналы связи друг с другом, образуя сеть, способны принимать на себя роль коммутатора и/или роутера/транслятора для остальных участников.
Главное устройство верхнего уровня (Г) - это устройство, отвечающее за формирование сети.
Новое устройство (Н) - устройство, не подключенное к главному устройству (Г) или роутеру/транслятору (У), но которое находится в зоне действия сети главного устройства (Г) или (У).
Подчиненное устройство (П) - это устройство, подключенное к устройству (Г) и выполняющее его команды.
Узловое устройство или ячейка сети (У) - роутер/транслятор обладает свойствами как подчиненного устройства, связанного двухсторонней связью с главным устройством (Г), так и роутера/транслятора, выполняющее команды, получаемые от главного устройства (Г), как на выполнение действий на самом устройстве (У), так и на подключение других подчиненных устройств (П) для двухсторонней трансляции пакетов данных от главного устройства (Г) к подчиненному (П).
Ограничение группы (О) - заданный порог на количество одновременно возможного подключения устройств к одному типу устройства. Ограничение (О) устанавливается для группы, состоящей из устройств (П), подключенных к одному устройству (У) или напрямую к (Г), и определяется устройством (Г), конфигурирующим сеть.
Карта сети - список устройств с глобально-уникальными идентификаторами и описанием пути от главного устройства (Г) до устройств (У) и (П).
Пакеты данных (Д) - это список параметров, содержащих информацию и команды от главного устройства (Г) к подчиненным (П), для подключения нового устройства (П) к устройству (Г) или к преобразованному из подчиненного устройства (П) в узловое устройство (У). Пакеты данных передаются в две стороны от (Г) к подчиненным устройствам (У) и (П) и от них к главному (Г). Главное устройство (Г) может передавать пакеты данных как всем устройствам типа (У) и (П) сразу, так и каждому в отдельности или формировать группы из (У) и (П) устройств, для которых передаются пакеты данных (Д).
Ответный пакет данных (ДН) - список параметров, передаваемый от устройств (Н) на главное устройство (Г) или (У) для формирования с ним связи.
Формула сети (Ф) - совокупность определений, приводящая к организации mesh-сети, состоящей из главного устройства (Г), подчиненных устройств (П), узлов - роутеров/трансляторов (У) и пакетов данных (Д).
Нижний уровень сети (УС) - формируется из роутеров/трансляторов (У), и нижним он является относительно главного устройства (Г).
Номер нижнего уровня сети (У1…Уn) определяется относительно главного устройства (Г) по количеству роутеров/трансляторов (У) в одной цепочке подключения. Уровней сети может быть неограниченное количество. Например: (Г)-(У)-(У)-(П) равносильно (Г)-(У1)-(У2)-(П). Где У1 это первый нижний уровень, У2 - второй нижний уровень, (П) подключенное к (У2) устройство пакета данных (Д) по цепочке через (У2) и (У1) к (Г) и получающее данные в обратном порядке.
Устройство - электронное вычислительное устройство, с возможностью обеспечения взаимодействия по проводной или беспроводной сети передачи данных, например смартфон, ноутбук, персональный компьютер, планшет, игровая приставка и т.п.
Сеть передачи данных - проводная или беспроводная связь, организующая обмен информацией между несколькими устройствами, может представлять собой: LAN, WAN, WLAN, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Bluetooth, NFC и т.п.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
(1-n)
Согласно Фиг. 1 при первичном формировании сети связи, в частности mesh-сети, главное устройство (Г) 100 определяет наличие других устройств в зоне своего покрытия (сеть (Г) 1). В частности, главное устройство (Г) 100 транслирует радиосигналы, например Wi-Fi direct или Bluetooth, для обнаружения других устройств.
(1-n)
Сеть (Г) 1 главного устройства (Г) 100 содержит идентификационную информацию, такую как пин-код и имя сети. В частных вариантах может использоваться иной тип верификационной информации, необходимой для подключения к сети (Г), например, биометрические данных, или графическая информация, получаемая с помощью камеры устройств, подключающихся к сети.
1
n
Для организации связи между устройствами (Н) 200-200 и главным устройством (Г) 100 последнее создает пакет данных (Д) для подключения устройств низших уровней, который содержит необходимые данные, в частности зашифрованный ключ для подключения к главному устройству (Г) 100.
1
n
(1-n)
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Пакет данных (Д) предается от устройства (Г) 100 на одно или более устройств (Н) 200-200, которые запрашивают подключение к сети (Г) 1. Согласно Фиг. 2 устройства (Н) 200-200 подключаются напрямую к главному устройству (Г) 100. При подключении к главному устройству (Г) 100 на упомянутом устройстве (Н) 200-200 осуществляют ввод имени устройства (Н) 200-200 и пин-код сети. В ответ на введенные данные устройство (Н) 200-200 формирует ответный пакет данных (ДН), содержащий ответный ключ, вычисленный на основании данных устройства (Н) 200-200 и информации, полученной в упомянутом пакете данных (Д) от главного устройства (Г) 100.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Далее устройство (Г) 100 в ответ на полученный от упомянутого устройства (Н) 200-200 пакет данных (ДН) вычисляет ключ для подключения на основании данных устройства (Г) 100 и информации из упомянутого пакета данных (ДН), полученного от устройства (Н) 200-200. На главном устройстве (Г) 100 выполняют сравнение полученных ключей, и если ключи совпадают, то устанавливают постоянное соединение с упомянутым устройством (Н) 200-200, причем такое устройство (Н) 200-200 меняет статус на подчиненное устройство (П) 210-210.
1
n
На Фиг. 3 показан более подробно принцип подключения устройств (Н) 200-200 к главному устройству (Г) 100. Первичный пакет данных от главного устройства (Г) 100 является широковещательным пакетом и содержит, как правило, набор следующих параметров:
PeerID идентификатор сервера (для подключения к нему),
discoveryKey SHA1 хэш на основе названия сети, pin code сети, названия главного устройства, фикс. строки,
teacherName название главного устройства.
1
n
Ответный пакет (ДН), передаваемый от подключаемого устройства (Н) 200-200 к главному устройству (Г) 100, содержит, как правило, следующие данные:
PeerID идентификатор клиента,
connectionKey SHA1 хэш на основе имени ученика, названия сети, pin-code сети, названия главного устройства, UUID устройства, фикс. строки,
studentName имя устройства,
UUID идентификатор устройства.
1
n
Остаточный набор информации, на основании которой вычисляется ответный ключ для подключения новых устройств (Н) 200-200 к главному устройству (Г) 100, включают в себя: имя устройства, названия сети, пин-код сети, названия главного устройства (Г) 100, глобально-уникальный идентификатор устройства, кодовую информацию.
1
n
1
n
1
n
Каждое из устройств, формирующих заявленную mesh-сеть, содержит заданное ограничение (О) на количество одновременных подключений к каждому типу устройств. При формировании первых подключений главное устройство (Г) 100 проверяет, достигнуто ли заданное ограничение на подключение к нему подчиненных устройств (П) 210-210, и если ограничение (О) достигнуто, то главное устройство (Г) 100 формирует команду на включение функции роутера/транслятора, которую рассылает на все подключенные к нему устройства (П) 210-210. При этом каждое из подчиненных устройств (П) 210-210, подключенное напрямую к главному устройству (Г) 100, передает данные о своем состоянии на главное устройство (Г) 100 напрямую.
(1-n)
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
(1-n)
(1-n)
Согласно Фиг. 4 на основании упомянутой команды формируется первый низший уровень (У1) 2 сети (Г), с помощью изменения статуса устройств (П) 210-210, подключенных напрямую к главному устройству (Г) 100, на активированные устройства (У) 310-310, причем каждое новое устройство (Н) 200-200 при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У1) 310-310, которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) 200-200 меняет его статус на подчиненное устройство (П) 210-210, подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У1) 310-310 первого низшего уровня к главному устройству (Г) 100. Таким образом, с помощью активированных устройств (П) 210-210, которые изменили свой статус на роутеры (У1) 310-310, формируется сеть (У1) 2 низшего уровня по сравнению с главным устройством (Г) и его сетью (Г) 1.
Команда, формируемая главным устройством (Г) 100, для активации функции роутера/транслятора, представляет собой пакет данных, который направляется при достижении упомянутого ограничения (О) (Фиг. 3). Упомянутый пакет данных содержит управляющие команды и глобально-уникальный идентификатор устройства, которому он предназначен.
1
n
1
n
Главное устройство (Г) 100 первого верхнего уровня осуществляет формирование (создание пин-кода сети, названия и ключа для подключения; постоянное вещание пакета для подключения (Н) 200-200 устройств, регистрация подключенных устройств (П) 210-210 и путей до них через устройства (У)), конфигурирование (отправка команд на переключение устройств из режима (П) в режим (У)) и мониторинг (регистрация потери связи с устройствами (П) и (У) как при контролируемом отключении, так и при отключении по тайм-ауту) сети (С) в реальном времени.
2
16
1
4
1
4
Согласно Фиг. 4 все новые подчиненные устройства (П) 210-210 становятся подчиненными относительно свободных роутеров (У1) 310-310. Каждый из роутеров (У1) 310-310 также содержит свое ограничение (О) на количество одновременных подключений к нему.
1
4
5
10
1
4
5
10
1
4
(1-n)
1
n
1
4
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Как видно на Фиг. 5, при достижении на одном из роутеров (У1) 310-310 упомянутого ограничения (О), при попытке подключения нового устройства (Н) 200-200 сверх ограничения для линии (У1), устройства (У1) 310-310 закрывают возможность подключения новых устройств (Н), при этом устройства (Н) запрашивают подключение у главного устройства (Г) 100, которое в ответ на упомянутые запросы от устройств (Н) 200-200 анализирует карту сети и посылает команду устройствам (П), подключенным к устройствам линии (У1) 310-310, активировать режим роутера/транслятора. На основании упомянутой команды формируется второй низший уровень (У2) 3 сети (С), с помощью изменения статуса устройств (П) 210-210, подключенных к роутерам (У1) 310-310 на активированные устройства (У2) 320-320, причем каждое новое устройство (H) 200-200 при попытке подключения к mesh-сети подключается к устройству линии (У2) 320-320, которое в ответ на подключение к нему нового устройства (Н) 200-200 меняет его статус на подчиненное устройство (П) 210-210, подключенное через один из роутеров/трансляторов линии (У2) 320-320 второго низшего уровня к роутеру/транслятору линии (У1) 310-310 первого низшего уровня, подключенного к главному устройству (Г) 100.
Необходимо отметить, что при такой схеме подключения новых устройств, количество возможных уровней подключения не ограничено. На Фиг. 6 показана схема выполнения общих этапов при формировании заявленной mesh-сети. Анализ доступных для подключения устройств осуществляется сверху вниз, начиная с не закрытых для доступа к ним устройств.
1
n
1
n
1
n
1
n
(1-n)
Согласно Фиг. 7 подчиненные устройства (П) 210-210, подключенные к роутерам второго уровня (У2) 320-320 при достижении на устройствах (У1) 310-310 ограничения (О), получают от главного устройства (Г) 100 команду на активацию функции роутеров/трансляторов и меняют свой статус на активированные устройства (У3) 330-330. Таким образом формируется уровень (У3) 4. Дальнейшая цепочка подключения будет происходить по схожему принципу.
В случае разрыва соединения с одним или более роутером/транслятором (У) подключенные через него подчиненные устройства (П) и/или устройства (У) более низкого уровня меняют свой статус на новые устройства (Н) и начинают восстанавливать соединение, фактически повторяя процесс подключения, описанный выше. Восстановление соединения осуществляется с помощью соединения с доступными активными устройствами (У) и/или главным устройством (Г), если у него снизилось количество подключенных к нему устройств, вследствие чего заданное ограничение (О) вновь позволяет выполнить подключение к нему новых устройств.
Таким образом, выполняется построение организованной системы, состоящей из множества устройств, управляемых с помощью единого главного устройства верхнего уровня, которая обладает функций самоорганизации и высокой гибкостью перестроения своих узлов для достижения стабильного и быстрого подключения новых устройств.
Далее будет показан частный пример использования заявленного способа организации связи между множеством устройств при помощи заявленной mesh-сети.
Разработанный способ организации mesh-сети применяется для проведения занятий с множеством учеников, без необходимости использования внешней сети передачи данных, такой как Интернет или Wi-Fi сети, созданной точкой доступа.
Как показано на Фиг. 7 на главном устройстве - планшетном компьютере учителя происходит запуск приложения для проведения занятия. Приложение осуществляет выполнение необходимого функционала, в частности: создание сети связи, назначение статуса устройства, управление изучаемым материалом и т.д.
При активации функции приложения «Включить статус учителя» устройство, на котором выполняется активация данной функции, становится главным устройством и согласно Фиг. 8 выполняет формирование данных для подключения к нему других устройств (пин-код сети, имя устройства). Устройства (Н) активируют статус ученика и выполняют обмен пакетами данных для установления подключения с главным устройством (Г).
На Фиг. 8 показано, что при активации функции «Объявлять», активируемой с помощью упомянутого приложения, главное устройство - учитель формирует пин-код для доступа к уроку. Устройства учеников (Н), находясь в радиусе действия радиосети устройства учителя, видят доступный урок, для подключения к которому выполняется ввод пин-кода урока и имени устройства ученика.
При подключении устройств учеников к устройству учителя меняют свой статус на подчиненные устройства (П) и становятся подключенными напрямую к устройству учителя. Согласно Фиг. 9 на устройстве учителя отображаются все подключенные в настоящий момент времени устройства учеников, в частности отображаются имена подключенных устройств.
На Фиг. 10 показан пример передачи команды от устройства учителя на устройства учеников. Команда может заключаться, например, в переходе на страницу учебного курса, активации медиа-элемента курса (видеоролика, презентации, аудиосообщения и т.п.). На Фиг. 10 изображена активация функции перехода на заглавную страницу курса. Под курсом понимается специализированное мультимедийное интерактивное издание, устанавливаемое в приложение для проведения занятия на устройствах учеников и учителя. Получая команду от устройства учителя, все устройства учеников незамедлительно ее выполняются, как пример на Фиг. 10, при активации режима перехода на титульную страницу все устройства учеников, независимо от того, в каком месте сейчас на каждом из устройств открыт курс, переходят на часть курса, указанного устройством учителя. Как пример, это показано на Фиг. 11, где изображено направление команды от главного устройства учителя на переход на 22-ю страницу курса, которую все подключенные устройства учеников незамедлительно исполняют.
Упомянутый курс позволяет проводить тестовые упражнения внутри самого приложения с направлением результатов на главное устройство учителя. На Фиг. 12-13 показано, что результаты пройденных тестов передаются на планшет учителя, на котором можно просмотреть полученную информацию, как по каждому из учеников, так и общую статистику. На Фиг. 14 представлен пример экзаменационного вопроса, информация по которому, по аналогии с примерами, представленными выше, после ее выполнения на устройствах учеников передается на планшет учителя для отображения статистики пройденного задания.
При появлении новых устройств, которые также хотят участвовать в упомянутом курсе, они при попадании в зону действия сети главного устройства пытаются установить с ним подключение. Если планшет учителя достигает заданного ограничения (О) на количество одновременных прямых подключений к нему устройств учеников, то он формирует команду, которую рассылает по подключенным с ним напрямую устройствам учеников. Устройства учеников при получении данной команды активируют режим роутеров/трансляторов для подключения к ним новых устройств учеников. Новые устройства учеников будут управляться главным устройством учителя через соответствующие узловые устройства учеников, которые изменили свой статус на роутеры. Изменение статуса устройства учеников никак не отражается на скорости приема управляющих команд от главного устройства учителя и подключение новых устройств к ним происходит в автоматическом режиме.
Изложенные примеры осуществления заявленного изобретения в настоящей заявке не являются ограничивающими иные, частные варианты его осуществления, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны, и очевидны для специалиста, имеющего обычную квалификацию в данной области техники.