CN104507100A - 一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法，属于无线通讯技术领域，可将获取到的标识直接、实时地发送给无线终端，减小了无线终端管理Zigbee网络的难度和成本。该利用无线终端管理Zigbee网络的方法包括：无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接；所述网关将预先存储的网络终端的标识整合为数据包，反馈所述无线终端；所述无线终端解析来自所述网关的数据包，对网络终端下发管理指令。本发明适用于智能家居等。

Description

一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，具体地说，涉及一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法。

背景技术

Zigbee技术是一种基于IEEE802.15.4标准开发的短距离无线网络通信标准，其工作在免费开放的2.4Ghz、868MHz和915MHz的ISM频段上，传输速率为20-250kb/s，传输距离为10-75m。与其它各种无线网络技术相比，其最大优势是成本低、功耗低。基于以上特点，目前关于Zigbee网络的研究受到了人们的广泛关注。

同时，现代科技的发展驱使人们寻求更加简便更加快捷的生活方式，人们希望通过电脑或者无线终端实现家用电器、设备的智能化。所以，运用Zigbee技术和网络技术，将家中所有的可控部件集中在一起，实现智能化的家居控制是未来技术发展的趋势。组建一个完整的Zigbee网络分为两步：第一步是协调器初始化一个网络；第二步是将Zigbee网络终端加入网络。

要实现对Zigbee网络的管理，就必须预先获取到各Zigbee网络终端的标识，例如其ID号。但发明人发现，现有技术中，获取到的标识无法直接、实时下发给手机、PAD等无线终端，增大了利用无线终端管理Zigbee网络的难度和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法，可将获取到的标识直接、实时地发送给无线终端，减小了无线终端管理Zigbee网络的难度和成本。

本发明提供了一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法，包括：

无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接；

所述网关将预先存储的网络终端的标识整合为数据包，反馈所述无线终端；

所述无线终端解析来自所述网关的数据包，对网络终端下发管理指令。

其中，所述数据包的格式为JSON格式。

其中，在所述无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接之前，该方法还包括：

所述网关向所述Zigbee网络的协调器发送建网指令；

所述协调器广播所述建网指令；

网络终端接收到所述建网指令后，反馈状态信息，状态信息携带网络终端的标识；

所述协调器接收到状态信息并反馈给所述网关；

所述网关接收状态信息，存储状态信息中携带的网络终端的标识。

其中，所述协调器通过串口连接所述网关，所述串口为RS485或RS232。

其中，所述无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接包括：

所述无线终端输入所述网关的IP地址，并输入所述无线终端的验证信息；

若所述无线终端的验证信息与所述网关内存储的验证信息相符，所述无线终端与所述网关建立连接。

其中，所述无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接之后，该方法还包括：

所述无线终端设置所述协调器与所述网关的串口连接的波特率。

其中，管理指令与网络终端、以及网络终端的操作一一对应。

其中，该方法还包括：

网络终端接收并根据所述管理指令进行相应操作；

网络终端向所述协调器反馈执行信息。

其中，网络终端的标识包括其ID号。

其中，所述网关与所述无线终端之间通过无线局域网连接。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例公开了一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法，可将无线终端与Zigbee网络的网关建立连接，令网关将该Zigbee网络中的网络终端的标识传送给无线终端，则无线终端可利用获取到的标识实现对网络中各网络终端的管理。降低了组网的工程量，提高了组网的效率，并且减小了无线终端管理Zigbee网络的难度和成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例提供的Zigbee网络的结构示意图；

图2至4是本发明实施例提供的利用无线终端管理Zigbee网络的方法流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本实施例中提供了一种无线终端管理Zigbee网络的方法，该方法是基于如图1所示的Zigbee网络进行的，显然Zigbee网络由三部分组成，分别是网关、协调器和网络终端。其中网关和协调器的连接为有线连接，因此图1中用实线表示；协调器和网络终端的连接为无线连接，因此图1中用虚线表示。具体的，如图2所示，本发明实施例中公开的方法包括：

步骤S101、无线终端与Zigbee网络的网关建立连接。

具体的，如图3所示，在本发明实施例中，步骤S101可包括：

步骤S1011、无线终端输入网关的IP地址，并输入无线终端的验证信息。

即在无线终端的网页上输入网关的IP地址，为192.168.1.1，这一IP地址属于IP地址的C类地址，为保留IP，专门用于网关设置。另外，根据网关的出厂设置，该网关的IP地址也有可能为192.168.0.0和192.168.0.1。网关的IP地址通常标示在网关的外壳上，便于用户查找。

无线终端连接上该IP地址后，页面上会显示出让用户输入验证信息的输入区域，通常该验证信息包括用户名和密码。

步骤S1012、若无线终端的验证信息与网关内存储的验证信息相符，无线终端与网关建立连接。

网关接收到来自无线终端的验证信息后，需要将该接收到的验证信息与网关内存储的验证信息相匹配。若该接收到的验证信息与网关内存储的验证信息匹配，则说明该用户有权管理该Zigbee网络。此时，无线终端与网关建立基于传输控制协议(Transmission Control Protocol，简称TCP)的连接。

初次使用无线终端连接该网关时，网关内存储的验证信息为厂家在网关出厂时默认设置的。用户在连接上网关后，也可对验证信息进行更换，以提高该Zigbee网络的保险性。

优选的，网关与无线终端之间通过无线局域网连接。

步骤S102、网关将预先存储的网络终端的标识整合为数据包，反馈无线终端。

当无线终端与网关建立连接后，为了便于无线终端管理Zigbee网络，网关应将该Zigbee网络中的各网络终端独有的、唯一的标识发送给无线终端。具体的，为将该Zigbee网络中的网络终端的标识整合为JSON格式的数据包，将该数据包发送给无线终端。

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript(Standard ECMA-2623rd Edition-December 1999)的一个子集。JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C，C++，C#，Java，Java Script，Perl，Python等)。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

具体的，如图4所示，在步骤S101之前，该Zigbee网络中的网络终端的标识可通过如下方式获取得到：

步骤S201、网关向Zigbee网络的协调器发送建网指令。

在执行步骤S201之前，首先需要完成网关和协调器的物理组网，即在实体、硬件上将网关和协调器进行连接。此时，该协调器开启为系统组网状态，用户或工程人员按下网关的网络(NET)按键3秒之后，网关状态为请求入网。在入网过程中网关的网络灯以16Hz频率闪烁，而入网成功后网关的网络灯将每隔3秒闪烁一次，每次闪烁的时长为0.25秒。此时该网关为在线状态表示组网成功。

当网关为在线状态时，用户或工程人员可再次按下网关的网络键，网关立即向协调器发送建网指令。此时网关的网络灯以16Hz的频率闪烁。

在本发明实施例中，协调器通过串口连接网关，串口为RS485或RS232。通常的网关带有3个RS232串口和1个RS485串口，每一串口可供网关连接一个协调器，即可满足大多数智能家居的使用需要。

为了保证网关和协调器之间的配合工作正常，可通过无线终端登录网关的IP地址，利用无线终端设置协调器与网关的串口连接的波特率，使得该串口与其连接的协调器之间能够进行通信。通常，可针对不同的串口，设置不同的波特率。例如针对本发明实施例提供的网关的四个串口，分别设置2400、4800、9600、14400等共计4种常用的波特率，即四个串口可分别传递每秒钟载波参数变化2400次、4800次、9600次和14400次的信号。

利用无线终端登录网关的IP地址设置串口的波特率，简便了操作流程。在工程应用中，只需要知道协调器的波特率，在将协调器与RS232串口或RS485串口连接后并设置串口的波特率之后，网关底层即可将来自各协调器的信号进行转化，从而实现组网。对工程人员而言，不需要借助串口工具进行调试即能实现不同设备的对接。

步骤S202、协调器广播建网指令。

协调器接收到来自网关的建网指令后，以广播的形式、通过Zigbee网络信号将建网指令发送出去，以保证智能家居中的各能够正常工作的网络终端皆可接收到该建网指令。

步骤S203、网络终端接收到建网指令后，反馈状态信息，状态信息携带网络终端的标识。

网络终端接收到建网指令后，将其自身状态(例如是否开启等信息)以Zigbee网络信号的形式反馈给协调器，并且该状态信息携带有该网络终端自身的标识，方便协调器的分辨、接收。

具体的，当灯光、窗帘、场景面板等网络终端接收到建网指令后，用户或工程人员可看到，网络终端的学习(Learn)键开始闪烁，此时用户或工作人员可通过操控、改变网络终端的工作状态，例如将原本闭合的窗帘打开，使得网关获取到设备的标识。

步骤S204、协调器接收到状态信息并反馈给网关。

协调器可将接收到的状态信息逐条通过串口传送给网关，或是每隔一定时间(例如5秒)向网关反馈这一时间段内接收到的状态信息。

步骤S205、网关接收状态信息，存储状态信息中携带的网络终端的标识。

此时，网关除了标识外，还可存储各网络终端的状态信息，留待使用。

进一步的，如图2所示，本发明实施例公开的利用无线终端管理Zigbee网络的方法还包括：

步骤S103、无线终端解析来自网关的数据包，对网络终端下发管理指令。

无线终端接收到来自网关的、整合了各网络终端的标识的数据包之后，将该数据包进行解析并将信息呈现在无线终端页面上，之后，可通过该页面输入针对某一网络终端的管理指令。该管理指令至少包括组网指令和退网指令，需要说明的是，不同的设备的组网指令不同。例如，对于窗帘，其组网指令为A55A06010208，退网指令为A55A0606020D；对于灯，其组网指令为A55A06010107，退网指令为A55A0606010C；对于场景，其组网指令为A55A0601050B，退网指令为A55A06060510。具体的，上述这些指令的具体形式都设置在网关中了，用户只需要在无线终端上指示组网或退网的对象，网关将自动翻译并将对应的管理指令发出。

显然，该实施例中的管理指令与网络终端、以及网络终端的操作一一对应。

另一方面，管理指令也可设置为包含两部分，一部分表示需要网络终端进行的操作，另一部分表示进行操作的网络终端的标识。

其中，无线终端发出管理指令后，该管理指令先后依次经过网关和与网关通过总线连接的协调器，之后，由协调器向网络终端发送。其中，管理指令由网关从原本的无线局域网信号转换为Zigbee信号传输给协调器。协调器可根据管理指令的内容，仅对对应的网络终端进行单播发送，也可以对所有的网络终端广播该管理指令，让对应的网络终端自行解析、匹配并进行相应的操作。

之后，网络终端接收并根据管理指令进行相应操作，例如，窗帘接收到来自无线终端的组网指令后，加入该Zigbee网络并向协调器反馈执行信息，表征其执行结果。例如，对于窗帘、灯、场景等网络终端而言，其组网反馈的执行信息为A55A06FF0105，退网反馈的执行信息也为A55A06FF0105，表征这些网络终端对于管理指令执行了正确的、相应的操作。

在本发明实施例中，限定网络终端的反馈长度为10。若某个网络终端的反馈长度不为10，则网关可判断到该网络终端可能出现了故障。进而网关可通过无线终端提醒用户进行维修。

其中，网络终端和协调器的通信信息均为Zigbee信号，网关可对Zigbee信号和无线局域网信号进行转换，保证了无线终端能够管理该Zigbee网络。

需要说明的是，在本发明实施例中，各网络终端的标识的显示、管理指令的输入、反馈的信息的显示都由无线终端登录该网关的IP地址后所展示的网页承担，便于用户操作，且操作方式简单，工程人员只需要点击获取等傻瓜式操作即能完成整个系统组网，节约了工程安装、调试的时间。

另外，本发明实施例中提及的标识优选各网络终端的ID号，该ID号为各网络终端出厂的序列号，为唯一确定的，且无法更改，便于该Zigbee网络的管理。

综上，本发明实施例公开了一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法，可将无线终端与Zigbee网络的网关建立连接，令网关将该Zigbee网络中的网络终端的标识传送给无线终端，则无线终端可利用获取到的标识实现对网络中各网络终端的管理。降低了组网的工程量，提高了组网的效率，并且减小了无线终端管理Zigbee网络的难度和成本。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但上述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种利用无线终端管理Zigbee网络的方法，其特征在于，包括：

无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接；

所述网关将预先存储的网络终端的标识整合为数据包，反馈所述无线终端；

所述无线终端解析来自所述网关的数据包，对网络终端下发管理指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述数据包的格式为JSON格式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接之前，还包括：

所述网关向所述Zigbee网络的协调器发送建网指令；

所述协调器广播所述建网指令；

网络终端接收到所述建网指令后，反馈状态信息，状态信息携带网络终端的标识；

所述协调器接收到状态信息并反馈给所述网关；

所述网关接收状态信息，存储状态信息中携带的网络终端的标识。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述协调器通过串口连接所述网关，所述串口为RS485或RS232。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接包括：

所述无线终端输入所述网关的IP地址，并输入所述无线终端的验证信息；

若所述无线终端的验证信息与所述网关内存储的验证信息相符，所述无线终端与所述网关建立连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无线终端与所述Zigbee网络的网关建立连接之后，还包括：

所述无线终端设置所述协调器与所述网关的串口连接的波特率。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

管理指令与网络终端、以及网络终端的操作一一对应。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

网络终端接收并根据所述管理指令进行相应操作；

网络终端向所述协调器反馈执行信息。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，

网络终端的标识包括其ID号。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网关与所述无线终端之间通过无线局域网连接。