CN104902545A - 一种Zigbee与WiFi共存方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，本发明提供了一种Zigbee与WiFi共存方法，通过先通过扫描周围WiFi的信号强度，并根据扫描结果告知Zigbee周围空间WiFi的信道的占用状况。Zigbee也通过自身扫描到的信道占用情况，同时结合WiFi的信道占用信息，判断本身应该使用的信道，以避免WiFi与Zigbee信道重叠导致相互间的干扰。

Description

一种Zigbee与WiFi共存方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种Zigbee与WiFi共存方法。
背景技术
基于IEEE802.11标准的WiFi 是当今无线局域网的主流技术。其信号广泛覆盖各种空间。
而随着物联网技术的兴起，Zigbee作为一种低复杂度，低功耗的短距离连接技术，被广泛应用于物联网技术。 Zigbee 和Wi-Fi共存，且同时工作的情况越来越多。但由于两者都主要工作在2.4 GHz 的ISM 频段，它们不可避免地会产生相互干扰，本专利提供了一种降低相互干扰几率，从而较好的共存的解决方法。
发明内容
解决上述技术问题，本发明提供了一种Zigbee与WiFi共存方法，通过先通过扫描周围WiFi的信号强度，并根据扫描结果告知Zigbee周围空间WiFi的信道的占用状况。Zigbee也通过自身扫描到的信道占用情况，同时结合WiFi的信道占用信息，判断本身应该使用的信道，以避免WiFi与Zigbee信道重叠导致相互间的干扰。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种Zigbee与WiFi共存方法，运用于主机及子机之间进行抗干扰通信，主机包括WiFi主机和Zigbee主机，子机具有WiFi子机或Zigbee子机，包括：
主机开机后，主机的WiFi模块对物联网主机周围WiFi信号进行扫描，并将周边WiFi信道及WiFi模块自身WiFi信道占用信息通知主机的Zigbee模块，
Zigbee模块对扫描自身周边ISM频段无线信号占用情况，并结合WiFi信道占用信息，选择其他空闲信道传输，并根据其信道空闲值进行优先级排序，生成初始跳频列表，并将该优先级列表发送至WiFi子机和Zigbee子机，
若物主机和子机之间通信超过时间阈值，主机启动周边信号进行再次扫描，同时通知WiFi子机和Zigbee子机也对自身周边信号进行扫描，并将扫描结果报告给主机，物联网主机依据扫描结果判定主机和子机之间通信是否被干扰，若是，则删除初始跳频列表中的被干扰信道，生成新跳频列表，并根据新跳频列表选择最优信道进行跳频通信，同时将新跳频列表发送至WiFi子机和Zigbee子机，并通知WiFi子机和Zigbee子机根据该跳频列表进行跳频，否则，若没有被干扰则主机和子机之间继续根据初始跳频列表进行通信。
进一步的，所述主机在通信空闲时段，定时进行主动扫描，以选择空闲信道进行Zigbee通信。
进一步的，对与主机不处于连接状态的WiFi子机和Zigbee子机在发现主机跳频到别的信道，目前信道无法通信后，则直接按初始跳频列表列进行跳频寻找通信信道。
本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：本发明通过先通过扫描周围WiFi的信号强度，并根据扫描结果告知Zigbee周围空间WiFi的信道的占用状况。Zigbee也通过自身扫描到的信道占用情况，同时结合WiFi的信道占用信息，判断本身应该使用的信道，以避免WiFi与Zigbee信道重叠导致相互间的干扰。
附图说明
图1是本发明的实施例的流程图。
图2是本发明实施例的第一跳频状态示意图。
图3是本发明实施例的第二跳频状态示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
作为一个具体的实施例，参考图1所示，本发明的一种Zigbee与WiFi共存方法，运用于主机及子机之间进行抗干扰通信，主机包括WiFi模块和Zigbee模块，子机包括WiFi子机和Zigbee子机，包括：
主机开机后，主机的WiFi模块对主机周围WiFi信号进行扫描，并将周边WiFi信道及WiFi模块自身WiFi信道占用信息通知主机的Zigbee模块，
Zigbee模块扫描自身周边ISM频段无线信号占用情况，并结合WiFi信道占用信息，选择其他空闲信道传输，并根据其信道空闲值进行优先级排序，生成初始跳频列表，按信号强度排序，生成优先级列表。比如其中3个信道为：CH1强度 -40dbm，CH6强度-80dbm，CH11强度-60，那么排列就是CH6、CH11、CH1，并将该列表发送至WiFi子机或Zigbee子机，
若主机和子机之间通信超过时间阈值，所述时间阈值为1分钟、2分钟或3分钟，主机启动周边信号进行再次扫描，扫描频段为ISM频段，2.4GHz，主机包含Wifi主机、主控和ZIGBEE主机，同时通知WiFi子机和Zigbee子机也对自身周边信号进行扫描，并将扫描结果报告给主机，主机依据扫描结果判定主机和子机之间通信是否被干扰，若是，则删除优先级列表中的被干扰信道，生成新跳频列表，并根据新跳频列表选择最优信道进行跳频通信，同时将新跳频列表发送至WiFi子机或Zigbee子机，并通知WiFi子机和Zigbee子机根据该跳频列表进行跳频，否则，若没有被干扰则主机和子机之间继续根据初始跳频列表进行通信。
进一步的，所述主机在待机状态进行主动扫描 ISM频段。2.4GHz，以选择较纯净的信道进行Zigbee模块和Zigbee子机之间通信。
进一步的，对与主机不处于连接状态的WiFi子机和Zigbee子机在发现主机跳频到别的信道，目前信道无法通信后，则直接按初始跳频列表列进行跳频寻找通信信道，
下面具体列举两个运用实例来说明本发明的效果
1）参考图2所示，针对20MHz WiFi情况，Zigbee带宽只有5MHz，一个WiFi信道会占用Zigbee的4个信道，因此设备启动后，先通过扫描周围WiFi的信号强度，并根据扫描结果告知Zigbee周围空间WiFi的信道的占用状况。Zigbee也通过自身扫描到的信道占用情况，同时结合WiFi的信道占用信息，判断本身应该使用的信道，以避免WiFi与Zigbee信道重叠导致相互间的干扰。比如，WiFi信道1已被使用，Zigbee本身扫描发现，信道强度从高到低分别是信道12、17、20、21、11、18、23、24、25、26、19、22、16、15、13、14，那么由于Zigbee的11、12、13、14被WiFi占用，因此Zigbee跳频列表为15、16、22、19、26、25、24、23、18、21、20、17，Zigbee优先选择干扰最低的15信道进行传输，从而最大程度避开WiFi及其它信号的干扰；
2）同理，40MHz WiFi带宽情况下，仅仅是带宽占用Zigbee的信道数增加，达到8个信道。因此只要扩大避让的范围即可。参考图3所示，上述情况下，Zigbee需要避开信道11、12、13、14、15、16、17、18，Zigbee的跳频列表为22、19、26、25、24、23、21、20，Zigbee优先选择干扰最低的22信道进行传输，从而达到了最大程度避开干扰。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种Zigbee与WiFi共存方法，运用于主机及子机之间进行抗干扰通信，主机包括WiFi主机和Zigbee主机，子机具有WiFi子机或Zigbee子机，其特征在于：包括：
主机开机后，主机的WiFi模块对物联网主机周围WiFi信号进行扫描，并将周边WiFi信道及WiFi模块自身WiFi信道占用信息通知主机的Zigbee模块，
Zigbee模块对扫描自身周边ISM频段无线信号占用情况，并结合WiFi信道占用信息，选择其他空闲信道传输，并根据其信道空闲值进行优先级排序，生成初始跳频列表，并将该优先级列表发送至WiFi子机和Zigbee子机，
若物主机和子机之间通信超过时间阈值，主机启动周边信号进行再次扫描，同时通知WiFi子机和Zigbee子机也对自身周边信号进行扫描，并将扫描结果报告给主机，物联网主机依据扫描结果判定主机和子机之间通信是否被干扰，若是，则删除初始跳频列表中的被干扰信道，生成新跳频列表，并根据新跳频列表选择最优信道进行跳频通信，同时将新跳频列表发送至WiFi子机和Zigbee子机，并通知WiFi子机和Zigbee子机根据该跳频列表进行跳频，否则，若没有被干扰则主机和子机之间继续根据初始跳频列表进行通信。
2. 根据权利要求1所述的一种Zigbee与WiFi共存方法，其特征在于：所述主机在通信空闲时段，定时进行主动扫描，以选择空闲信道进行Zigbee通信。
3.根据权利要求1所述的一种Zigbee与WiFi共存方法，其特征在于：对与主机不处于连接状态的WiFi子机和Zigbee子机在发现主机跳频到别的信道，目前信道无法通信后，则直接按初始跳频列表列进行跳频寻找通信信道。
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