CN102984718A - 基于ZigBee技术实现组网中继的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee技术实现组网中继的系统及方法，包括：S1、当前ZigBee子网络协调器获取上一ZigBee子网络协调器发出的子网结点数据；S2、当前ZigBee子网络协调器判断所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接转发到目的结点；如果否，则进入S3；S3、当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器。本发明利用ZigBee子网络协调器根据地址对获取的子网结点数据进行识别，如果子网结点位于当前ZigBee子网，则可以将该节点数据转发到目的结点；而如果子网结点不在当前ZigBee子网内，则继续转发，直到找到目的结点为止。本发明通过ZigBee技术实现了不同子网之间的组网中继，可以有效对处于分隔状态的ZigBee子网络进行连接，同时扩展了网络的覆盖范围。

Description

基于ZigBee技术实现组网中继的系统及方法

技术领域

本发明涉及ZigBee技术，具体涉及的是一种基于ZigBee技术实现组网中继的系统及方法。

背景技术

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中。

随着ZigBee技术的逐渐成熟，ZigBee的应用也逐渐增多。比如将ZigBee应用于各个不同的旅游景点中，但是由于各旅游景点之间距离有很大的不确定性，因此各个旅游景点ZigBee子网络之间的通信经常会出现衰减和阻断的情况，尤其是距离间隔较远的旅游景点之间通常无法进行有效的网络通信，这就对各个旅游景点之间的子网络通信互联提出了更高的要求。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种基于ZigBee技术实现组网中继的系统及方法，通过将各个ZigBee子网络的协调器联结起来，利用协调器实现中继功能，以完成网络通信连接和数据转发。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于ZigBee技术实现组网中继的系统，包括：基站和多个ZigBee子网络单元，所述ZigBee子网络单元由协调器和与该协调器连接的多个终端设备构成，所述不同ZigBee子网络单元中的协调器通过基站连接；所述协调器用于根据当前子网地址对接收到的上一子网节点数据进行识别，并在该识别节点不在当前子网内时，将数据转发给下一协调器。

优选地，所述协调器包括ZigBee MCU、GPRS模块、WIFI模块和通讯模块，所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与GPRS模块连接，GPRS模块与基站连接。

优选地，所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与WIFI模块连接，且不同ZigBee子网络单元中的WIFI模块相互无线连接。

优选地，所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与通讯模块连接，且不同ZigBee子网络单元中的通讯模块之间通过CAN总线或RS485总线连接。

本发明还提供了一种基于ZigBee技术实现组网中继的方法，包括：

S1、当前ZigBee子网络协调器获取上一ZigBee子网络协调器发出的子网结点数据；

S2、当前ZigBee子网络协调器判断所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接转发到目的结点；如果否，则进入S3；

S3、当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器。

优选地，包括：

通过通用串行数据总线、CAN总线、RS485总线、WIFI连接或GPRS连接，建立各个ZigBee子网络协调器之间的点对点联结。

优选地，S2包括：

当前ZigBee子网络协调器根据地址判断识别所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接将该节点数据转发到目的结点；如果否，则进入S3。

优选地，S3包括：

当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器，下一ZigBee子网络协调器重复S2，直至转发到目的结点为止。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的基于ZigBee技术实现组网中继的系统及方法，利用ZigBee子网络协调器根据地址对获取的子网结点数据进行识别，如果子网结点位于当前ZigBee子网，则可以将该节点数据转发到目的结点；而如果子网结点不在当前ZigBee子网内，则继续转发，直到找到目的结点为止。本发明通过ZigBee技术实现了不同子网之间的组网中继，可以有效对处于分隔状态的ZigBee子网络进行连接，同时扩展了网络的覆盖范围。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图。

图2为本发明的工作原理流程图。

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。

请参阅图1所示，图1为本发明的系统原理框图。本发明提供的是一种基于ZigBee技术实现组网中继的系统，主要用于解决各个不同ZigBee子网络之间通信经常出现衰减和阻断的情况，导致距离间隔较远的旅游景点之间通常无法进行有效网络通信的问题，本发明通过将各个ZigBee子网络的协调器联结起来，利用协调器实现中继功能，达到完成网络通信连接和数据转发的目的。

其中本系统包括有一个通信基站和多个ZigBee子网络单元，所述ZigBee子网络单元都是由一个协调器和与该协调器连接的多个终端设备构成，且不同的ZigBee子网络单元中的协调器之间互相通过基站连接。

协调器包括有ZigBee MCU、GPRS模块、WIFI模块和通讯模块，所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与GPRS模块连接，不同的ZigBee子网络单元中的GPRS模块通过对应的GPRS基站与通信基站连接，从而实现不同的ZigBee子网络单元之间的点对点连接；所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与WIFI模块连接，且不同ZigBee子网络单元中的WIFI模块通过对应的WIFI基站建立相互的无线连接；所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与通讯模块连接，且不同ZigBee子网络单元中的通讯模块之间可通过CAN总线或RS485总线建立有线连接。

不同的ZigBee子网络单元之间通过无线或有线可建立彼此之间的点对点连接，从而使各子ZigBee网络联结起来，增加了网络的覆盖面，而ZigBee子网络单元中的协调器通过多种相同或不同的通讯模块就可以完成连接到另外其他子网完成数据转发，实现中继功能。

本系统其中一个ZigBee子网络单元通过结点发送数据给其他子网的结点过程如下：首先发送到当前子网的协调器，当前子网的协调器通过地址来识别该节点是否在当前子网内；如果不在当前子网中，则通过网间通讯发送给其他协调器；其他协调器接收到该数据后，也对应地根据地址识别是否在当前子网内，如果不在则继续转发给其他协调器；在当前子网的话，就直接转发到目的结点，完成转发。

以上是对本发明基于ZigBee技术实现组网中继的系统的说明，下面将结合附图2对本发明基于ZigBee技术实现组网中继的方法做进一步的描述。

请参见图2所示，图2为本发明的工作原理流程图。本发明还提供了一种基于ZigBee技术实现组网中继的方法，其具体采用如下步骤：

首先通过通用串行数据总线、CAN总线、RS485总线、WIFI连接或GPRS连接等方式，建立各个ZigBee子网之间的点对点联结。

S1、当前ZigBee子网络协调器获取上一ZigBee子网络协调器发出的子网结点数据；

当一个ZigBee子网络单元需要通过结点发送数据给其他子网的结点时，当前ZigBee子网络协调器将会获取其发出的子网结点数据。

S2、当前ZigBee子网络协调器判断所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接转发到目的结点；如果否，则进入S3；

当前ZigBee子网络协调器根据地址判断识别所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接将该节点数据转发到目的结点；如果否，则进入S3。

S3、当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器。

当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器，下一ZigBee子网络协调器重复S2，直至转发到目的结点为止。

本发明利用ZigBee子网络协调器根据地址对获取的子网结点数据进行识别，如果子网结点位于当前ZigBee子网，则可以将该节点数据转发到目的结点；而如果子网结点不在当前ZigBee子网内，则继续转发，直到找到目的结点为止。本发明通过ZigBee技术实现了不同子网之间的组网中继，可以有效对处于分隔状态的ZigBee子网络进行连接，同时扩展了网络的覆盖范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于ZigBee技术实现组网中继的系统，其特征在于包括：基站和多个ZigBee子网络单元，所述ZigBee子网络单元由协调器和与该协调器连接的多个终端设备构成，所述不同ZigBee子网络单元中的协调器通过基站连接；所述协调器用于根据当前子网地址对接收到的上一子网节点数据进行识别，并在该识别节点不在当前子网内时，将数据转发给下一协调器。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术实现组网中继的系统，其特征在于所述协调器包括ZigBee MCU、GPRS模块、WIFI模块和通讯模块，所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与GPRS模块连接，GPRS模块与基站连接。

3.根据权利要求2所述的基于ZigBee技术实现组网中继的系统，其特征在于所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与WIFI模块连接，且不同ZigBee子网络单元中的WIFI模块相互无线连接。

4.根据权利要求2所述的基于ZigBee技术实现组网中继的系统，其特征在于所述ZigBee MCU通过通用串行数据总线与通讯模块连接，且不同ZigBee子网络单元中的通讯模块之间通过CAN总线或RS485总线连接。

5.一种基于ZigBee技术实现组网中继的方法，其特征在于包括：

S1、当前ZigBee子网络协调器获取上一ZigBee子网络协调器发出的子网结点数据；

S2、当前ZigBee子网络协调器判断所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接转发到目的结点；如果否，则进入S3；

S3、当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器。

6.根据权利要求5所述的基于ZigBee技术实现组网中继的方法，其特征在于包括：

通过通用串行数据总线、CAN总线、RS485总线、WIFI连接或GPRS连接，建立各个ZigBee子网络协调器之间的点对点联结。

7.根据权利要求5所述的基于ZigBee技术实现组网中继的方法，其特征在于S2包括：

当前ZigBee子网络协调器根据地址判断识别所获取的数据中节点是否位于当前子网内，如果是，则直接将该节点数据转发到目的结点；如果否，则进入S3。

8.根据权利要求5所述的基于ZigBee技术实现组网中继的方法，其特征在于S3包括：

当前ZigBee子网络协调器将子网结点数据转发给下一ZigBee子网络协调器，下一ZigBee子网络协调器重复S2，直至转发到目的结点为止。

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