CN103619010A - 一种无线复位设备及复位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线复位设备及复位方法，其应用于无线网络系统中，该无线网络系统中包含有：网关设备及子设备终端，该无线复位设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，且设备本体内设有：无线数据收发模块、输入模块、授权识别模块、微处理模块、供电模块，本发明的无线复位设备可控制无线网络系统中的各子设备终端进行复位设置，实现一键式操作，降低了无线网络系统中实现入网后退网过程的复杂度，提高了退网的速度。
Description
技术领域
本发明涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee技术的无线复位设备及复位方法。
背景技术
随着通信技术的发展和融合，推动了低功耗、多功能的传感器的快速发展，研制开发具有感知能力、 计算能力和通信能力的微型传感器已经在业内广泛推动，各传感器通过无线通信的方式形成一个自组织网络系统。
ZigBee是一种新型的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；其采取了IEEE802.1.4强有力的无线物理层所规定的全部有限：省点、简单、成本又低的规格；并且增加了逻辑网络，网络安全和应用层。ZigBee无线传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输，ZigBee无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势。
目前，一个无线网络系统主要由无线控制器、无线网关设备、子设备终端及云端服务器构成，其中的无线网关设备负责整个网络信息的集中管理和维护，一旦网关设备出现故障或损坏，则各子设备终端需要重新复位后才能与新的无线网关设备进行组网设置。在一个无线网络系统中如智能家居系统中，包含有多个子设备终端与网关设备组网设置，当网关设备出现故障后，预将各子设备终端与新的网关设备组网则需要将各个子设备通过手动进行恢复出厂设置或复位，操作麻烦，且对于一些设于不便于触及到的子设备终端进行复位则更是一个难题，现有的方式降低了无线网络的智能化，操作复杂，浪费时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线复位设备及复位方法，以解决现有技术中无线网络系统中子设备终端复位操作复杂的问题，提高了退网速度，实现一键式操作。
为达到上述目的，本发明的无线复位设备，其应用于无线网络系统中，该无线网络系统中包含有：网关设备及子设备终端，该无线复位设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，且设备本体内设有：无线数据收发模块、输入模块、授权识别模块、微处理模块、供电模块，其中：
所述的无线数据收发模块，通过无线通信方式与网关设备及子设备终端进行数据信息传输；
所述的输入模块，接收上述按键发出的指令信号，并将接收到的指令信号发送至上述授权识别模块，该指令信号包括开启授权权限密码及控制复位指令信号，初始时，连续触发多个按键产生的编码信号为开启授权权限密码，开启授权权限密码合法后的预订时间内再次触发任意按键则发出控制子设备终端复位的数据信号；
所述的授权识别模块，将接收到的指令信号进行分析处理，分析其中的开启授权权限密码是否合法并将结果数据信号发送至微处理模块；
所述的微处理模块，接收授权识别模块传输的数据信息及控制字设备终端复位的数据信号，并根据分析的数据信息产生相应的控制子设备终端复位的指令，并控制无线数据收发模块发出指令控制子设备终端；
所述的供电模块，对上述各模块供电。
较优地，上述的无线数据收发模块采用ZigBee传输协议与网关设备进行数据传输。
较优地，上述的按键在未开启授权模式时对应控制不同的场景或开关模式。
本发明还提供一种无线复位方法，基于上述的无线网络系统，方法步骤如下：
初始时，将无线复位设备及子设备终端与网关设备进行组网设置；
（1）输入模块发送开启授权权限密码指令信号至授权识别模块；
（2）授权识别模块分析接收到的开启授权权限密码，判断其是否合法，若合法则为“是”进入下一步骤（3）；若不合法则为“否”结束；
（3）微处理模块判断是否在预订时间内接收到控制子设备终端复位的指令信号，若接收到则进入步骤（5）；若未接收到则进入下一步骤（4）；
（4）微处理模块关闭授权，再次接收到按键发出的控制子设备终端复位的数据信号后，不执行相应的动作；
（5）分析接收到的指令信号，并根据分析结果发出相对应的控制子设备终端复位的信号；
（6）子设备终端接收上述的复位信号，并执行相对应的动作。
较优地，上述步骤（6）中的复位信号为：控制子设备终端复位后不执行自动加网动作或控制子设备终端复位后指定时间内自动加入新的网络。
本发明的有益效果：
本发明的无线复位设备可控制无线网络系统中的各子设备终端进行复位设置，实现一键式操作，降低了无线网络系统中实现入网后退网过程的复杂度，提高了退网的速度。
附图说明
图1绘示本发明的ZigBee无线网络系统的原理框图。
图2绘示本发明无线复位设备的结构框图。
图3绘示本发明无线复位方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1至图2所示，于本实施例中，本发明的无线复位设备，其应用于ZigBee无线网络系统中，该ZigBee无线网络系统中包含有：ZigBee网关设备及ZigBee子设备终端，其中ZigBee网关设备连通互联网络后可访问云端服务器，该云端服务器内存储有可控制子设备终端的授权用户信息及相对应的控制编码数据，该云端服务器可接收到授权的控制终端（如智能手机、平板电脑等可上网设备）发出的控制子设备终端的指令信号，上述的ZigBee网关设备与各ZigBee子设备终端自由组合成ZigBee网络，其采取了IEEE802.1.4强有力的无线物理层所规定的全部有限：省点、简单、成本又低的规格；并且增加了逻辑网络，网络安全和应用层。ZigBee无线传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输，ZigBee无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势。ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用访问控制清单(Access Control List, ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。当ZigBee网络受到外界干扰，无法正常工作时，整个网络可以动态的切换到另一个工作信道上；
上述的无线复位设备由设备本体构成，设备本体上设有4个按键（其他实施例中可选用5个、6个或其他数量），且该设备本体内设有：无线数据收发模块11、输入模块12、授权识别模块13、微处理模块14、供电模块15，其中：
所述的无线数据收发模块11，采用ZigBee无线传输协议，通过无线通信方式与上述ZigBee网关设备及ZigBee子设备终端进行数据信息传输，通过与ZigBee网关设备组后，还可与ZigBee网络内的子设备终端直接进行指令数据传输；
所述的输入模块12，接收上述按键发出的指令信号，并将接收到的指令信号发送至上述授权识别模块，该指令信号包括开启授权权限密码及控制复位指令信号，初始时，连续触发多个按键产生的编码信号为开启授权权限密码，开启授权权限密码合法后的预订时间内再次触发任意按键则发出控制子设备终端复位的数据信号；
所述的授权识别模块13，将接收到的指令信号进行分析处理，分析其中的开启授权权限密码是否合法，将分析的结果数据发送给上述的微处理模块14；
所述的微处理模块14，接收授权识别模块13传输的数据信息及控制字设备终端复位的数据信号，并根据分析的数据信息产生相应的控制子设备终端复位的指令，并控制无线数据收发模块发出指令控制子设备终端；
所述的供电模块15，对上述各模块供电，采用电池进行供电。
本发明的无线复位设备，设备本体上的按键通过不同的组合方式实现开启授权权限的密码，用户通过预先设定好的按键组合方式来进行对无线复位设备的开启权限，当完成权限开启后，在预订时间内如1分钟、2分钟等，用户再次单独触控按键后则即发出复位指令信号，而每个按键对应的复位指令信号可分为：a、控制子设备终端复位且退网成功后不进行自动组网；b、控制子设备终端复位且退网成功后1分钟内寻找新的网关设备并进行自动组网，超过1分钟关闭自动组网动作；c、控制子设备终端复位且退网成功后2分钟内寻找新的网关设备并进行自动组网，超过2分钟关闭自动组网动作；d、控制子设备终端复位且退网成功后5分钟内寻找新的网关设备并进行自动组网，超过5分钟关闭自动组网动作；该设备本体内的微处理模块14接收到授权识别模块13发送的开启授权权限成功后，进行计时运算，当开启授权的权限达到预订时间（比如1分钟、2分钟等）时，微处理模块14未接收到输入模块12发送的控制子设备终端复位的数据信号，则微处理模块14关闭授权权限，无法继续执行控制子设备终端复位的动作，若需要对子设备终端复位则需要再次进行开启授权动作。
在具体的实施过程中，所述的无线数据收发模块11、授权识别模块13及微处理模块14选用ZigBee芯片模组，其中ZigBee芯片上集成了ZigBee RF前段、flash存储器和MCU微控制器，具有8倍的标准8051内核的性能具有ZigBee数据的接收/发送功能。
为了提高该无线复位设备的合理利用，上述的每个按键对应不同的场景控制，当设备本体处于未开启授权权限时，输入模块102发送某一触控信号时，则表示一个特定的场景控制，如：开启/关闭空调、离家模式或回家模式等模式，微处理模块104接收到上述的触控信号分析后直接发送给受控的子设备终端或发送给ZigBee网关设备，由ZigBee网关设备完成对子设备终端 控制；当设备本体的输入模块发出连续的触控指令，且该触控指令经授权识别模块13分析合法后则开启授权权限，预订时间内再次接收到某一触控信号指令，则表示执行控制子设备终端复位的动作。
此外，该无线复位设备本体上还可设有多个信号指示灯，用以显示设备本体与网关设备的组网状态，及是否开启授权的状态。
参照图3所示，本发明还提供一种无线复位方法，基于上述的无线网络系统，方法步骤如下：
初始时，将无线复位设备及各子设备终端与网关设备进行组网设置形成ZigBee无线网络架构，该无线复位设备可直接对各子设备终端进行控制，还可通过网关设备间接对各子设备终端进行控制；
步骤101：输入模块发送开启授权权限密码指令信号至授权识别模块；
用户通过设备本体上的按键输入开启授权权限密码，输入模块接收到输入信号后发送至与之连接的授权识别模块；
步骤102：授权识别模块分析接收到的开启授权权限密码，判断其是否合法，若合法则为“是”进入下一步骤103；若不合法则为“否”结束；
上述的授权识别模块对用户输入的开启授权权限密码是否正确进行判断，并产生判断的结果信息，需要说明的是，在步骤102中，若本发明的无线复位设备本体上的每个按键单独表示一个场景控制模式时，当用户仅触控单一按键时，授权识别模块会直接将按键信息发送至微处理模块，由微处理模块进行对按键信息的分析，并产生相应的控制指令，此时的按键信息并不指代控制子设备终端复位信号，从而也正实现了本发明设备的多功能性；
步骤103：微处理模块判断是否在预订时间内接收到控制子设备终端复位的指令信号，若接收到则进入步骤105；若未接收到则进入下一步骤104；
用户输入正确的开启授权权限密码后，再次通过单一的按键输入控制子设备终端复位的指令，设备本体内的微处理模块判断在授权后用户再次输入上述复位指令的时间是否超过预订的时间，如预订时间可为1分钟、2分钟或5分钟等，本案中选用1分钟；
步骤104：微处理模块关闭授权，再次接收到按键发出的控制子设备终端复位的数据信号后，不执行相应的动作；
微处理模块判断上述的开启授权权限1分钟后未接收到输入模块再次输入复位指令的信号，则微处理模块关闭授权权限，当微处理模块再次接收到按键发出的控制子设备终端复位的数据信号后，则不产生相应的控制指令，结束；
步骤105：微处理模块分析接收到的指令信号，并根据分析结果发出相对应的控制子设备终端复位的信号，通过无线数据收发模块发送至各子设备终端；
设备本体内的微处理模块分析接收到的复位指令信号，判断该复位指令信号的具体执行指令：a、控制子设备终端复位且退网成功后不进行自动组网；b、控制子设备终端复位且退网成功后1分钟内寻找新的网关设备并进行自动组网，超过1分钟关闭自动组网动作；c、控制子设备终端复位且退网成功后2分钟内寻找新的网关设备并进行自动组网，超过2分钟关闭自动组网动作；d、控制子设备终端复位且退网成功后5分钟内寻找新的网关设备并进行自动组网，超过5分钟关闭自动组网动作，并通过无线数据收发模块发送至各子设备终端；
步骤106：子设备终端接收上述的复位信号，并执行上述相对应的复位动作。
本发明的无线复位设备及复位方法，在普通模式时（即处于关闭授权权限的状态下），用户可通过触控单独的按键完成对应场景模式的控制；当ZigBee无线网络系统中的网关设备损坏无法工作后，用户触发设备本体上的按键，输入开启授权权限的密码，密码合法后则开启授权，用户再次输入单独的按键后则即表示控制子设备终端复位，微处理模块控制无线数据收发模块将上述复位指令直接发送至ZigBee无线网络系统中的各子设备终端，由各子设备终端完成复位动作，并根据复位指令决定是否自动加入新的网关设备，组成新的ZigBee网络系统，实现了一键式控制设备复位的功效，解决了现有技术中电子设备复位复杂，需要逐一进行操作的问题。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种无线复位设备，其应用于无线网络系统中，该无线网络系统中包含有：网关设备及子设备终端，其特征在于，该无线复位设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，且设备本体内设有：无线数据收发模块、输入模块、授权识别模块、微处理模块、供电模块，其中：
所述的无线数据收发模块，通过无线通信方式与网关设备及子设备终端进行数据信息传输；
所述的输入模块，接收上述按键发出的指令信号，并将接收到的指令信号发送至上述授权识别模块，该指令信号包括开启授权权限密码及控制复位指令信号，初始时，连续触发多个按键产生的编码信号为开启授权权限密码，开启授权权限密码合法后的预订时间内再次触发任意按键则发出控制子设备终端复位的数据信号；
所述的授权识别模块，将接收到的指令信号进行分析处理，分析其中的开启授权权限密码是否合法并将结果数据信号发送至微处理模块；
所述的微处理模块，接收授权识别模块传输的数据信息及控制字设备终端复位的数据信号，并根据分析的数据信息产生相应的控制子设备终端复位的指令，并控制无线数据收发模块发出指令控制子设备终端；
所述的供电模块，对上述各模块供电。
2.根据权利要求1所述的无线复位设备，其特征在于，上述的无线数据收发模块采用ZigBee传输协议与网关设备进行数据传输。
3.根据权利要求1所述的无线复位设备，其特征在于，上述的按键在未开启授权模式时对应控制不同的场景或开关模式。
4.一种无线复位方法，基于上述的无线网络系统，其特征在于，方法步骤如下：
初始时，将无线复位设备及子设备终端与网关设备进行组网设置；
（1）输入模块发送开启授权权限密码指令信号至授权识别模块；
（2）授权识别模块分析接收到的开启授权权限密码，判断其是否合法，若合法则为“是”进入下一步骤（3）；若不合法则为“否”结束；
（3）微处理模块判断是否在预订时间内接收到控制子设备终端复位的指令信号，若接收到则进入步骤（5）；若未接收到则进入下一步骤（4）；
（4）微处理模块关闭授权，再次接收到按键发出的控制子设备终端复位的数据信号后，不执行相应的动作；
（5）分析接收到的指令信号，并根据分析结果发出相对应的控制子设备终端复位的信号；
（6）子设备终端接收上述的复位信号，并执行相对应的动作。
5.根据权利要求4所述的无线复位方法，其特征在于，上述步骤（6）中的复位信号为：控制子设备终端复位后不执行自动加网动作或控制子设备终端复位后指定时间内自动加入新的网络。
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