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CN117939487A - ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质 - Google Patents

ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质 Download PDF

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CN117939487A
CN117939487A CN202410162838.4A CN202410162838A CN117939487A CN 117939487 A CN117939487 A CN 117939487A CN 202410162838 A CN202410162838 A CN 202410162838A CN 117939487 A CN117939487 A CN 117939487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zigbee
network
channel
coordinator
equipment
Prior art date
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Pending
Application number
CN202410162838.4A
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English (en)
Inventor
李泳朗
邓洋江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Ruizhu Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Guangdong Ruizhu Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Guangdong Ruizhu Intelligent Technology Co ltd filed Critical Guangdong Ruizhu Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202410162838.4A priority Critical patent/CN117939487A/zh
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    • H04W16/225Traffic simulation tools or models for indoor or short range network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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Abstract

本发明公开了一种ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质,所述方法应用于ZigBee协调器,该方法包括:根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络;根据ZigBee子设备基于所述第一网络标识符和所述第一信道发出的第一接入请求,将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中;其中,所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。采用该方法能够使ZigBee协调器和ZigBee子设备在上电时,自动组建网络,提高了ZigBee子设备接网的效率。

Description

ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,特别是涉及一种ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质。
背景技术
在智慧家居方案的安装过程中,特别是全套紫蜂(ZigBee)工程设备的安装中,工程人员通常需要将所有ZigBee子设备安装好,然后需要添加一个家庭中控ZigBee网关,再通过家庭ZigBee网关,逐个对智能家居ZigBee子设备进行激活配网,使ZigBee子设备加入家庭ZigBee网关中。在相关技术中,逐个ZigBee子设备进行激活配网非常耗时,并且存在激活配网困难的情况,给工程人员的施工造成了很大的工作量,导致激活配网效率低。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够降低安装工程量,提高激活配网效率的ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质。
一种ZigBee子设备入网配置方法,应用于ZigBee协调器,所述方法包括:
根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络;
根据ZigBee子设备基于所述第一网络标识符和所述第一信道发出的第一接入请求,将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中;其中,
所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
上述方案中,所述方法还包括:
接收网络切换指令,并根据所述网络切换指令进行信道搜索,确定第二信道,以及组建第二网络标识符;
将所述第二网络标识符和所述第二信道下发给接入至所述第一网络的所述ZigBee子设备,以使所述ZigBee子设备切换至第二网络;
根据所述第二网络标识符和所述第二信道,更新所述ZigBee协调器的网络参数,并组建所述第二网络。
上述方案中,所述根据所述网络切换指令进行信道搜索,确定第二信道,包括:
利用设定的检测方式确定每个可用信道对应的信道质量;
根据每个可用信道对应的信道质量,在可用信道中确定所述第二信道。
上述方案中,所述将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中,包括:
为所述ZigBee子设备分配网络地址。
一种ZigBee子设备入网配置方法,应用于ZigBee子设备,所述方法包括:根据设定的第一网络标识符和第一信道,向ZigBee协调器发出第一接入请求,以将所述ZigBee子设备接入至第一网络中;其中,
所述第一网络是所述ZigBee协调器根据所述第一网络标识符和所述第一信道组建的;所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
上述方案中,所述方法还包括:
接收ZigBee协调器下发的第二网络标识符和第二信道,并根据所述第二网络标识符和所述第二信道,更新所述ZigBee子设备的网络参数;
根据所述第二网络标识符和所述第二信道,向所述ZigBee协调器发出第二接入请求,以使所述ZigBee子设备从所述第一网络切换至第二网络;所述第二网络是所述ZigBee协调器根据所述第二网络标识符和所述第二信道组建的。
一种ZigBee子设备入网配置系统,包括ZigBee协调器和ZigBee子设备,其中,ZigBee协调器用于实现上述应用于ZigBee协调器的ZigBee子设备入网配置方法的步骤;ZigBee子设备用于实现上述应用于ZigBee子设备的ZigBee子设备入网配置方法的步骤。
一种ZigBee子设备入网配置装置,其特征在于,应用于ZigBee协调器,所述装置包括:
组建模块,用于根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络;
接网模块,用于根据ZigBee子设备基于所述第一网络标识符和所述第一信道发出的第一接入请求,将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中;其中,
所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
一种ZigBee子设备入网配置装置,其特征在于,应用于ZigBee子设备,所述装置包括:
第二发送模块,用于根据设定的第一网络标识符和第一信道,向ZigBee协调器发出第一接入请求,以将所述ZigBee子设备接入至第一网络中;其中,
所述第一网络是所述ZigBee协调器根据所述第一网络标识符和所述第一信道组建的;所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述应用于ZigBee协调器的ZigBee子设备入网配置方法的步骤,或应用于ZigBee子设备的ZigBee子设备入网配置方法的步骤。
上述ZigBee子设备入网配置方法、装置、系统和介质,通过为ZigBee协调器和ZigBee子设备预设的网络标识符和信道,使得ZigBee协调器和ZigBee子设备在上电后,能够根据预设的网络标识符和信道,加入到同一个网络中,减少了安装工作量,提高了ZigBee子设备的接网效率。
附图说明
图1为相关技术中的ZigBee协议的基础配网的流程示意图;
图2为一个实施例中的应用于ZigBee协调器上的ZigBee子设备入网配置方法的流程示意图;
图3为一个实施例中切换网络的流程示意图;
图4为一个实施例中确定第二信道的流程示意图;
图5为一个实施例中ZigBee子设备切换网络的流程示意图;
图6为一个实施例中ZigBee协调器和ZigBee子设备在配网过程中的交互示意图;
图7为一个实施例中应用于ZigBee协调器的ZigBee子设备入网配置装置的结构框图;
图8为一个实施例中应用于ZigBee子设备的ZigBee子设备入网配置装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处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。
在对本申请实施例的技术方案进行详细描述之前,首先简单介绍相关技术中的ZigBee协议的基础配网流程。
如图1所示,图1示出了相关技术中的ZigBee协议的基础配网的流程图。参照图1所示,ZigBee协议的基础配网可以分为以下步骤:
步骤(1)ZigBee协调器网络初始化。
步骤(2)ZigBee协调器扫描信道。
步骤(3)ZigBee选择最优信道。
步骤(4)ZigBee协调器组建唯一网络标识符(PANID,Personal Area NetworkIdentifier)。
步骤(5)等待ZigBee子设备接入。
步骤(6)ZigBee子设备请求入网。
步骤(7)ZigBee协调器为ZigBee子设备分配网络地址。
步骤(8)ZigBee子设备入网成功。
步骤(9)ZigBee网络组网完成。
由此可见,在存在多个智能家居ZigBee子设备的情况下,需要工程人员逐个ZigBee子设备区激活配网,也就是需要重复图1所示的步骤,为每个ZigBee子设备配网,并且有的ZigBee子设备的安装位置不便于激活配网,给工程人员造成了很大的工作量,也会导致ZigBee子设备的入网效率低。
基于此,本实施例提供了一种能够实现ZigBee子设备自动入网的ZigBee设入网配置方法。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细描述。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种应用于ZigBee协调器上的ZigBee子设备入网配置方法,该ZigBee子设备入网配置方法可包括以下步骤:
步骤S201,根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络。
ZigBee协调器是ZigBee网络中的一个重要角色,负责进行网络组网管理,管理网络中的设备并协调它们之间的通信。ZigBee协调器具有特定的ZigBee协议栈和功能,可以进行网络管理、路由选择、安全管理等操作。ZigBee协调器通常由智能家居中的ZigBee网关担当。
在ZigBee网络中,网络标识符是一个16位的标识符,用于在同一ZigBee网络中区分不同的网络,每个ZigBee网络都有一个唯一的网络标识符,用于区分不同的网络并确保数据传输的正确性。
信道是指ZigBee网络中用于无线通信的频率信道。ZigBee使用2.4GHz和800/900MHz频段进行无线通信,这些频段被划分为多个信道,设备可以在这些信道上进行通信。
在本实施例中,第一网络标识符和第一信道是在ZigBee协调器出厂时预先设定的。具体地,在生产阶段,ZigBee协调器会被配置为使用一个特定的网络标识符,在一般情况下,厂商会为每个型号的ZigBee协调器分配一个特定的网络标识符,确保在出厂时每个ZigBee协调器都有一个唯一的网络标识符。此外,ZigBee协调器还会被配置为使用一个固定的信道。ZigBee协议支持多个不重叠的信道,通常在2.4GHz频段上有16个信道可供选择。在出厂时,ZigBee协调器被设置为16个信道中的一个特定的信道。
在实际应用中,预设的第一网络标识符和第一信道会保存到ZigBee协调器的固件中,以确保在出厂后这些配置不会丢失。
在实际应用中,ZigBee协调器组建一个网络时,需要选择一个信道和分配一个网络标识符来确保网络的正常运行。具体地,ZigBee协调器需要选择一个可用的信道来进行通信,还需要为网络分配一个独特的网络标识符,以确保在同一区域内不同的ZigBee网络之间互不干扰。
在本实施例中,由于ZigBee协调器在出厂时预设了第一网络标识符和第一信道,也就是ZigBee协调器在出厂时已经确定了支持第一网络正常运行的第一网络标识符和第一信道,从而在ZigBee协调器初始安装和配置阶段,也就是ZigBee协调器上电初始化时,ZigBee协调器可以根据预设的第一网络标识符和第一信道,自动配置ZigBee协调器的网络参数,并在ZigBee协调器的网络参数配置完毕后,会启动网络组建过程,从而能够自动、快速地组建一个稳定的ZigBee网络(第一网络)。
步骤S202,根据ZigBee子设备基于第一网络标识符和第一信道发出的第一接入请求,将ZigBee子设备接入至第一网络中。
在步骤S202中,ZigBee协调器在组建第一网络之后,ZigBee协调器会开始广播信号,以寻找其他ZigBee子设备并邀请它们加入到第一网络中。
ZigBee子设备同样在出厂时预设了第一网络标识符和第一信道,从而ZigBee子设备在接收到ZigBee协调器的广播信号后,会根据第一网络标识符和第一信道自动向ZigBee协调器发起第一接入请求。
ZigBee协调器在接收到第一接入请求后,会对ZigBee子设备进行确认,并根据需要进行网路配置,将ZigBee子设备接入至第一网络中,从而实现ZigBee协调器和ZigBee子设备加入至同一个网络中。
在实际应用中,ZigBee子设备会分布在不同的位置,有些ZigBee子设备会安装在一些特殊的位置,比如高空、狭窄空间或者危险区域,如果通过工程人员手动的方式对ZigBee子设备进行激活配网,会增加工程人员在激活配网过程中的安全风险,而有些ZigBee子设备的安装位置会导致工程人员难以接触ZigBee子设备的配网按钮,或者难以观察到ZigBee子设备的指示灯,也会增加工程人员在激活配网过程中的作业难度。
在本实施例中,由于ZigBee协调器和ZigBee子设备在出厂前都分配了第一网络标识符和第一信道,从而简化ZigBee协调器和ZigBee子设备的配置过程,无需手动配置ZigBee协调器和ZigBee子设备,ZigBee协调器能够在出厂后自动组建第一网络,ZigBee子设备同样可以在出厂后自动加入至第一网络中,从而实现了ZigBee子设备和ZigBee协调器的自动配网,无需工程人员手动对ZigBee子设备进行配网,从而也能降低ZigBee子设备的安装位置对激活配网的影响。
需要说明的是,由于ZigBee子设备在出厂前分配了第一网络标识符和第一信道,因此,ZigBee子设备在上电时能够自动发出第一接入请求,在一般情况下,智能家居方案中需要安装多个ZigBee子设备,因此,ZigBee协调器会在较短的时间内接收到多个第一接入请求,从而对第一接入请求进行批量处理,实现将ZigBee设备批量接入到网络中,提高了ZigBee设备的接网效率。
在一个实施例中,在ZigBee网络中,每个ZigBee子设备都需要拥有一个唯一的网络地址,以便进行通信和数据交换。当ZigBee子设备加入至第一网络时,ZigBee协调器会为ZigBee分配一个网络地址,这个网络地址是第一网络中的唯一标识符,用于在第一网络中唯一标识这个ZigBee子设备。ZigBee协调器通过为ZigBee子设备分配网络地址,实际上将这些ZigBee子设备接入到ZigBee协调器所管理的第一网络中,使它们能够与其他ZigBee子设备进行通信和协作。
在实际应用中,这个网络地址是由4个字节组成的短地址,其中,网络地址是由ZigBee协调器负责管理的,网络地址可以是ZigBee协调器随机分配,也可以根据第一网络中的其他ZigBee子设备的地址和网络拓扑结构进行分配,从而确保分配的网络地址在第一网络中是唯一的,并且符合ZigBee协议的规范。
在一个实施例中,图3示出了切换网络的流程示意图。
步骤S301,接收网络切换指令,并根据网络切换指令进行信道搜索,确定第二信道,以及组建第二网络标识符。
在工程人员对ZigBee子设备完成业务场景配置之后,通过智能家居平台或应用程序以蓝牙或者局域网等方式控制ZigBee协调器,向ZigBee协调器发出网络切换指令,通知ZigBee协调器进行网络切换。
在实际应用中,工程人员对ZigBee子设备进行业务场景配置可以包括以下步骤:
(1)设备管理:工程人员可以通过智能家居平台或者应用程序查看已经接入ZigBee协调器的设备列表,并对这些ZigBee子设备进行管理,包括重命名、分组、删除等操作。
(2)组建业务场景:工程人员可以基于用户需求,组建各种智能家居的业务场景,比如“回家模式”、“离家模式”、“睡眠模式”等。这些场景可以包括多个ZigBee子设备的联动操作,比如打开灯光、调节温度、关闭窗帘等。
(3)规则配置:在智能家居平台或应用程序中,工程人员可以配置各种触发规则,比如基于时间、传感器数据、设备状态等条件来触发特定的业务场景。例如,当温度传感器检测到室内温度过高时,自动开启空调。
(4)用户界面定制:工程人员可以根据用户的喜好,对智能家居平台或应用程序的用户界面进行定制,以便用户可以方便地控制和管理智能家居设备。
(5)安全设置:工程人员需要确保智能家居系统的安全性,包括设备的安全通信、用户身份验证、远程访问控制等方面的设置。
需要说明的是,在步骤S201~步骤S202中,已经实现了将ZigBee协调器和ZigBee子设备接入到第一网络中,在步骤S301发出网络切换指令是为了将ZigBee协调器和ZigBee子设备迁移到用户家庭的网络中。
可以理解的,在出厂时为ZigBee协调器和ZigBee子设备预设第一网络标识符和第一信道,也就是存在多个ZigBee协调器和ZigBee子设备基于第一网络标识符和第一信道组建的第一网络中进行通信,从而ZigBee协调器和ZigBee子设备保持在第一网络中进行通信,将会产生以下的问题:
(1)信道干扰。在某些情况下,第一信道可能会收到其他无线设备的干扰,导致通信质量下降。
(2)信道拥挤:如果周围存在大量使用相同信道的ZigBee网络,可能会导致信道拥挤,影响通信效果。进行网络切换到其他信道可以避免这种情况。
(3)网络扩展:随着ZigBee子设备数量的增加,原先的信道可能无法满足整个网络的通信需求,此时可能需要进行网络切换到其他信道,以扩展网络容量。
(4)优化网络拓扑:根据网络拓扑结构和通信质量,可能需要对网络进行优化,包括调整信道以提高整个网络的性能。
基于此,在ZigBee协调器和ZigBee子设备接入至第一网络之后,对ZigBee协调器和ZigBee子设备进行网络迁移,从而能够保持网络环境更加稳定,同时不影响下一个家庭网络的安装。
ZigBee协调器在接收到网络切换指令的情况下,执行网络切换的流程。
首先,ZigBee协调器会进行信道搜索,在ZigBee协调器搜索ZigBee信道时,通常会搜索2.4GHz频段上的16个可用信道。这些信道分布在2.4GHz频段上,每个信道之间相互不重叠,以避免干扰和碰撞。
ZigBee协调器通过信道搜索,在可用信道中确定第二信道,这里的第二信道是切换后的第二网络所使用的信道。
并且,ZigBee协调器还会组建第二网络标识符,ZigBee协调器需要确保组建的第二网络标识符在当前的通信范围内是唯一的,从而确保了第二网络的独立性和稳定性。
基于此,ZigBee协调器在步骤S301中能够确定组建新的网络(也就是第二网络)所需要的第二网络标识符和第二信道。
在一个实施例中,图4示出了确定第二信道的流程示意图。
步骤S401,利用设定的检测方式确定每个可用信道对应的信道质量。
步骤S402,根据每个可用信道对应的信道质量,在可用信道中确定第二信道。
这里,ZigBee协调器会对可用信道进行扫描,其中,这里的可用信道通常指2.4GHz频段上的16个可用信道,通过评估每个可用信道对应的信道质量,从中选择最优的信道作为第二信道。
在一种实现方式中,ZigBee协调器会通过执行能量检测确定每个可用信道对应的信道质量,这意味着ZigBee协调器会侦听各个可用信道上的能量水平,并选择能量水平最低的信道作为第二信道,这有助于减少干扰并提高通信质量。
在一种实现方式中,ZigBee协调器可以利用链路质量指示(LQI,link qualityindicator)来评估每个可用信道对应的通信质量,从中选择通信质量较好的信道作为第二信道,从而提高通信的稳定性和可靠性。
在另一种实现方式中,ZigBee协调器会通过空频道检测技术(CCA,ClearChannelAssessment)机制来检测可用信道上的活动情况。如果信道上有其他设备正在发送数据,ZigBee协调器会选择其他空闲的信道作为第二信道,这有助于避免与其他设备的干扰。
在又一种实现方式中,ZigBee协调器会通过带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA,Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid)机制来检测可用信道上的数据传输情况,选择一个相对稳定和可靠的信道作为第二信道,以避免碰撞和冲突。
步骤S302,将第二网络标识符和第二信道下发给接入至第一网络的ZigBee子设备,以使ZigBee子设备切换至第二网络。
这里,ZigBee协调器将第二网络标识符和第二信道下发给接入至第一网络的ZigBee子设备,告知它们网络已经更改,需要从第一网络切换至第二网络。同时,ZigBee子设备能够根据第二网络标识符和第二信道,切换至第二网络。
步骤S303,根据第二网络标识符和第二信道,更新ZigBee协调器的网络参数,并组建第二网络。
在ZigBee协调器将第二网络标识符和第二信道通知所有ZigBee子设备之后,ZigBee协调器根据第二网络标识符和第二信道,自动更新ZigBee协调器的网络参数,也就是将ZigBee协调器原来的第一网络标识符和第二信道更新为第二网络标识符和第二信道,从而ZigBee协调器能够根据第二网络标识符和第二信道组建第二网络,使得ZigBee协调器完成从第一网络切换至第二网络。
需要说明的是,为了保证接入至第一网络的所有ZigBee子设备均能切换至第二网络,ZigBee协调器还可以在确保所有ZigBee子设备接收到第二网络标识符和第二信道之后,最后切换ZigBee协调器的网络标识符和通道。
在实际应用中,ZigBee协调器可以通过以下列举的机制,确保ZigBee子设备接收到第二网络标识符和第二信道。这些机制可以包括:
(1)确认消息:ZigBee协调器在发送第二网络标识符和第二信道给ZigBee子设备后,会期待ZigBee子设备发送一个确认消息作为响应。这样,ZigBee协调器可以确认ZigBee子设备已经成功接收到了新的网络参数。
(2)重传机制:如果ZigBee协调器没有收到ZigBee子设备的确认消息,ZigBee协调器可以通过重传机制来多次发送第二网络标识符和第二信道,以确保ZigBee子设备最终能够接收到。
(3)设备主动查询:ZigBee子设备也可以主动查询ZigBee协调器,确认是否有新的网络参数需要更新。ZigBee子设备可以定期向ZigBee协调器发送请求,以获取最新的网络参数。
(4)双向通信:ZigBee协议本身支持双向通信,ZigBee子设备在接收到第二网络标识符和第二信道后,可以向ZigBee协调器发送确认消息或者查询消息,以确保自身已经成功接收到了新的网络参数。
需要说明的是,在ZigBee协调器从第一网络切换至第二网络之后,会根据第二网络标识符和第二信道发出第二接入请求,从而ZigBee协调器可以根据ZigBee子设备基于第二网络标识符和第二信道发出的第二接入请求,将ZigBee子设备接入至第二网络中,从而ZigBee协调器和ZigBee子设备都能够根据第二网络标识符和第二信道,从第一网络切换至第二网络。
本申请实施例还提供了一种应用于ZigBee子设备上的ZigBee子设备入网配置方法,该ZigBee子设备入网配置方法可包括以下步骤:
根据设定的第一网络标识符和第一信道,向ZigBee协调器发出第一接入请求,以将ZigBee子设备接入至第一网络中。
这里,ZigBee子设备是指在ZigBee网络中作为终端节点存在的设备。这些设备通过ZigBee协议与ZigBee协调器进行通信,实现数据传输、控制和监测等功能。ZigBee子设备可以包括各种类型的传感器、执行器、智能家居设备等。例如,智能灯具、智能插座等。
第一网络标识符和第一信道是在ZigBee子设备出厂时预先设定的。在实际应用中,预设的第一网络标识符和第一信道会保存到ZigBee子设备的固件中,以确保在出厂后这些配置不会丢失。
在ZigBee子设备上电时,ZigBee子设备会根据设定的第一网络标识符和第一信道自动发出第一接入请求。具体地,ZigBee子设备根据设定的第一网络标识符和第一信道进行初始化,也就是将第一网络标识符和第一信道设置为ZigBee子设备的网络参数。在ZigBee子设备的网络参数被设置之后,ZigBee子设备会启动加入网络的过程,在这个过程中,ZigBee子设备会在预设的第一通道上广播信号,搜索可用的网络,具体地,ZigBee子设备会监听网络中的信标帧,从而寻找与第一网络标识符相匹配的网络。一旦ZigBee子设备找到了与第一网络标识符匹配的网络,ZigBee子设备就会发送第一接入请求,并等待ZigBee协调器的确认,在ZigBee协调器确认后,ZigBee子设备成功加入到第一网络中,此时ZigBee子设备可以与第一网络中的其他ZigBee子设备进行通信和交互了。从而ZigBee子设备能够根据第一网络标识符和第一信道,加入至第一网络中,其中,这里的第一网络是ZigBee协调器根据第一网络标识符和第一信道组建的。
在实际应用中,第一接入请求中会包括ZigBee子设备的一些基本信息,比如设备类型、设备类型等,从而ZigBee协调器能够根据第一接入请求,对ZigBee子设备的类型进行确认等。
在实际应用中,ZigBee协调器通过对ZigBee子设备的确认之后,会为ZigBee子设备分配一个网络地址,这个网络地址是第一网络中的唯一标识符,用于在第一网络中唯一标识这个ZigBee子设备。
在智能家居方案中,一般情况下会包含多个ZigBee子设备,这些ZigBee子设备在上电之后,能够自动根据第一网络标识符和第一信道进行网络参数的配置,并自动进行接网,从而能够在较短的时间内将ZigBee子设备批量接入到网络中。
需要说明的是,ZigBee协调器在出厂时,同样配置有预设的第一网络标识符和第一信道,从而具有预设的第一网络标识符和第一信道的ZigBee子设备可以更快速地部署和配置,在初始安装时,无需工程人员手动配置网络标识符和信道,而是能直接加入网络,从而能够提高ZigBee子设备入网的效率,降低工程人员的工作强度。
在一个实施例中,如图5所示,图5示出了ZigBee子设备切换网络的流程示意图。
步骤S501,接收ZigBee协调器下发的第二网络标识符和第二信道,并根据第二网络标识符和所述第二信道,更新ZigBee子设备的网络参数。
在将ZigBee子设备接入到第一网络之后,工程人员会对ZigBee子设备进行业务场景配置,并在完成业务场景配置之后,执行ZigBee子设备的网络切换。
在实际应用中,网络切换指令是工程人员通过智能家居平台或应用程序,以蓝牙或者局域网等方式向ZigBee协调器发出的。
ZigBee协调器会将第二网络的第二网络标识符和第二信道发送至ZigBee子设备,ZigBee子设备在接收到第二网络标识符和第二信道的情况下,触发ZigBee子设备执行网络切换,这里的网络切换是指ZigBee子设备从第一网络切换至第二网络。
在ZigBee子设备进行网络切换的过程中,首先ZigBee子设备会根据接收到的第二网络标识符和第二信道,更新ZigBee子设备的网络参数,也就是将ZigBee子设备的网络参数从第一网络标识符和第一信道更新为第二网络标识符和第二信道。
步骤S502,根据第二网络标识符和第二信道,向ZigBee协调器发出第二接入请求。
在ZigBee子设备完成网络参数的更新之后,ZigBee子设备会根据第二网络标识符和第二信道,启动加入网络的过程。
在这个过程中,ZigBee子设备会在预设的第二通道上广播信号,搜索可用的网络,具体地,ZigBee子设备会监听网络中的信标帧,从而寻找与第二网络标识符相匹配的网络。一旦ZigBee子设备找到了与第二网络标识符匹配的网络,ZigBee子设备就会发送第二接入请求,通过第二接入请求使得ZigBee协调器确认将ZigBee子设备接入到第二网络中,从而完成ZigBee子设备的网络切换。
在实际应用中,ZigBee协调器根据第二接入请求,会对ZigBee子设备进行确认,当ZigBee子设备通过确认后,ZigBee协调器为ZigBee子设备分配新的网络地址,此时ZigBee子设备可以与第二网络中的其他ZigBee子设备进行通信和交互了,从而实现将ZigBee子设备加入到第一网络中。
需要说明的是,第二网络是基于信道质量较好的第二信道而建立的,从而能够使得ZigBee子设备和ZigBee协调器处于一个稳定的网络环境中,保证了ZigBee子设备和ZigBee协调器之间的网络连接。
如图6所示,图6示出了ZigBee协调器和ZigBee子设备在配网过程中的交互示意图。下面结合图6对ZigBee子设备入网配置的过程进行详细说明。
首先,ZigBee协调器和ZigBee子设备在上电时,进行网络初始化。具体地,ZigBee协调器和ZigBee子设备根据预设的第一网络标识符和第一信道,设置对应的网络参数。
ZigBee子设备在完成网络参数的配置之后,等待ZigBee协调器建立第一网络。
ZigBee协调器在完成网络参数的配置之后,根据第一网络标识符和第一信道,构建第一网络。
ZigBee子设备通过网络搜索,接入到第一网络中。
在ZigBee子设备接入到第一网络之后,工程人员完成相关业务场景配置之后,工程人员向ZigBee协调器发出网络切换指令。
ZigBee协调器接收网络切换指令。
ZigBee协调器确定第二网络的第二网络标识符和第二信道。
ZigBee协调器通知所有ZigBee子设备迁移到第二网络标识符和第二信道,从而ZigBee子设备根据第二网络标识符和第二信道更新网络参数。
在通知所有ZigBee子设备之后,ZigBee协调器切换至第二网络,并且ZigBee子设备根据更新后的网络参数,从第一网络切换至第二网络,从而第二网络建立完成。
在上述实施例中,在ZigBee协调器和ZigBee子设备出厂时,预设第一网络标识符和第一信道,使得ZigBee协调器能够根据第一网络标识符和第一信道自动组建第一网络,并且能够根据ZigBee子设备基于第一网络标识符和第一信道发出的第一接入请求,将ZigBee子设备接入到第一网络中,从而使得ZigBee协调器和ZigBee子设备在上电后自动加入到同一个网络中,提高了ZigBee子设备接网效率,减少了安装工作量。
在一个实施例中,提供一种ZigBee子设备入网配置装置,参考图7所示,该ZigBee子设备入网配置装置700应用于ZigBee协调器,可包括:组建模块701、接网模块702、确定模块703和第一发送模块704。
其中,组建模块701用于根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络;接网模块702用于根据ZigBee子设备基于第一网络标识符和第一信道发出的第一接入请求,将ZigBee子设备接入至第一网络中;其中,第一网络标识符和所述第一信道是在ZigBee协调器和ZigBee子设备出厂时预先设定的。
在一个实施例中,ZigBee子设备入网配置装置700还包括确定模块703和第一发送模块704,其中,确定模块703用于接收网络切换指令,并根据网络切换指令进行信道搜索,确定第二信道,以及组建第二网络标识符;第一发送模块704用于将第二网络标识符和第二信道下发给接入至第一网络的所述ZigBee子设备,以使ZigBee子设备切换至第二网络;组建模块701用于根据第二网络标识符和第二信道,更新ZigBee协调器的网络参数,并组建第二网络。
在一个实施例中,确定模块703具体用于,利用设定的检测方式确定每个可用信道对应的信道质量;根据每个可用信道对应的信道质量,在可用信道中确定第二信道。
在一个实施例中,接网模块702具体用于,为ZigBee子设备分配网络地址。
关于ZigBee子设备入网配置装置的具体限定可以参见上文中对于应用于ZigBee协调器的ZigBee子设备入网配置方法的限定,在此不再赘述。上述ZigBee子设备入网配置装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供一种ZigBee子设备入网配置装置,参考图8所示,该ZigBee子设备入网配置装置800应用于ZigBee子设备,可包括:第二发送模块801、接收模块802和更新模块803。
其中,第二发送模块801用于根据设定的第一网络标识符和第一信道,向ZigBee协调器发出第一接入请求,以将ZigBee子设备接入至第一网络中;其中,第一网络是ZigBee协调器根据第一网络标识符和第一信道组建的;第一网络标识符和第一信道是在ZigBee协调器和ZigBee子设备出厂时预先设定的。
在一个实施例中,接收模块802用于接收ZigBee协调器下发的第二网络标识符和第二信道;更新模块803用于根据第二网络标识符和第二信道,更新ZigBee子设备的网络参数;第二发送模块801用于根据第二网络标识符和第二信道,向ZigBee协调器发出第二接入请求,以使ZigBee子设备从第一网络切换至第二网络;第二网络是ZigBee协调器根据第二网络标识符和第二信道组建的。
关于ZigBee子设备入网配置装置的具体限定可以参见上文中对于应用于ZigBee子设备的ZigBee子设备入网配置方法的限定,在此不再赘述。上述ZigBee子设备入网配置装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供一种ZigBee子设备入网配置系统,包括ZigBee协调器和ZigBee子设备,其中,ZigBee协调器用于实现应用于ZigBee协调器的ZigBee子设备入网配置方法,ZigBee子设备用于实现应用于ZigBee子设备的ZigBee子设备入网配置方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现一种应用于ZigBee协调器的ZigBee子设备入网配置方法或应用于ZigBee子设备的ZigBee子设备入网配置方法。
需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种ZigBee子设备入网配置方法,其特征在于,应用于ZigBee协调器,所述方法包括:
根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络;
根据ZigBee子设备基于所述第一网络标识符和所述第一信道发出的第一接入请求,将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中;其中,
所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
2.根据权利要求1所述的ZigBee子设备入网配置方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收网络切换指令,并根据所述网络切换指令进行信道搜索,确定第二信道,以及组建第二网络标识符;
将所述第二网络标识符和所述第二信道下发给接入至所述第一网络的所述ZigBee子设备,以使所述ZigBee子设备切换至第二网络;
根据所述第二网络标识符和所述第二信道,更新所述ZigBee协调器的网络参数,并组建所述第二网络。
3.根据权利要求2所述的ZigBee子设备入网配置方法,其特征在于,所述根据所述网络切换指令进行信道搜索,确定第二信道,包括:
利用设定的检测方式确定每个可用信道对应的信道质量;
根据每个可用信道对应的信道质量,在可用信道中确定所述第二信道。
4.根据权利要求1所述的ZigBee子设备入网配置方法,其特征在于,所述将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中,包括:
为所述ZigBee子设备分配网络地址。
5.一种ZigBee子设备入网配置方法,其特征在于,应用于ZigBee子设备,所述方法包括:
根据设定的第一网络标识符和第一信道,向ZigBee协调器发出第一接入请求,以将所述ZigBee子设备接入至第一网络中;其中,
所述第一网络是所述ZigBee协调器根据所述第一网络标识符和所述第一信道组建的;所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
6.根据权利要求5所述的ZigBee子设备入网配置方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收ZigBee协调器下发的第二网络标识符和第二信道,并根据所述第二网络标识符和所述第二信道,更新所述ZigBee子设备的网络参数;
根据所述第二网络标识符和所述第二信道,向所述ZigBee协调器发出第二接入请求,以使所述ZigBee子设备从所述第一网络切换至第二网络;所述第二网络是所述ZigBee协调器根据所述第二网络标识符和所述第二信道组建的。
7.一种ZigBee子设备入网配置系统,其特征在于,包括ZigBee协调器和ZigBee子设备,其中,所述ZigBee协调器用于实现上述权利要求1至4中任一项所述的ZigBee子设备入网配置方法;所述ZigBee子设备用于实现上述权利要求5至6中任一项所述的ZigBee子设备入网配置方法。
8.一种ZigBee子设备入网配置装置,其特征在于,应用于ZigBee协调器,所述装置包括:
组建模块,用于根据设定的第一网络标识符和第一信道,组建第一网络;
接网模块,用于根据ZigBee子设备基于所述第一网络标识符和所述第一信道发出的第一接入请求,将所述ZigBee子设备接入至所述第一网络中;其中,
所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
9.一种ZigBee子设备入网配置装置,其特征在于,应用于ZigBee子设备,所述装置包括:
第二发送模块,用于根据设定的第一网络标识符和第一信道,向ZigBee协调器发出第一接入请求,以将所述ZigBee子设备接入至第一网络中;其中,
所述第一网络是所述ZigBee协调器根据所述第一网络标识符和所述第一信道组建的;所述第一网络标识符和所述第一信道是在所述ZigBee协调器和所述ZigBee子设备出厂时预先设定的。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述ZigBee子设备入网配置方法的步骤,或权利要求5至6中任一项所述ZigBee子设备入网配置方法。
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