CN105554794B - 一种便捷式无线ZigBee网络配置方法 - Google Patents

Abstract

一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，其内容是：定义Wi‑Fi协议中协议栈的应用层来建立一个协议转换模型，在协议栈的应用层实现ZigBee协议与Wi‑Fi协议之间的协议转换；通过智能手机中的应用软件发送扫描控制指令，Wi‑Fi控制器接收数据后，对数据进行解析后进行ZigBee协议至Wi‑Fi协议转换，通过智能手机中的应用软件对特定无线从站发送配置指令，ZigBee控制器接收并解析此配置指令后，通过目的地址重启对应的无线从站使之重新加入网络，并根据配置数据对无线从站进行参数配置。本发明既满足了ZigBee网络的远程配置、管理要求，又实现了对ZigBee网络各项参数的监控。

Description

一种便捷式无线ZigBee网络配置方法

技术领域

本发明涉及嵌入式无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，该方法采用协议转换技术实现非专业人员通过智能手机对无线ZigBee网络及各项参数进行配置。

背景技术

随着现代工业的迅速发展，ZigBee网络因具有低功耗、低成本、短时延、容量大、安全和可靠性高的特点，越来越广泛的应用在工业控制现场和智能家居系统，进行现场信息和环境参数的采集和控制。而随着ZigBee技术的发展和应用领域的不断扩大，用户对ZigBee网络中各项参数的操控性和对整体网络的可控性要求越来越高，而传统的ZigBee网络配置方法对于非专业人员来说操作较为困难，难以实现理想的配置效果。这就迫切需要一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，使非专业人员通过对智能手机进行简单操作就能够实现对ZigBee网络及各项参数的配置。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号为201110200628.2，名称为“基于ZigBee技术的设备维护与配置系统及其通信方法”，该技术提供一种基于ZigBee技术的设备维护与配置系统及其通信方法；中国专利申请号为201410289221.5，名称为“ZigBee网络在线配置管理方法”，该技术提供一种基于AT指令集的ZigBee网络在线管理方法；以上两种方法的不足之处为，均没有涉及到协议转换技术的应用。对于非专业人员来说二者的配置过程过于繁琐、配置指令过于复杂，不能够满足非专业人员通过简洁、直观地操作来实现ZigBee网络及各项参数的配置要求。

发明内容

为了克服在现有的ZigBee网络中，网络可控性差、网络设备维护难度高、网络节点中各项参数的配置复杂度高、非专业人员对ZigBee网络配置困难的缺点，本发明提供一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，该方法不仅能够有效地对网络中的各项参数进行配置，同时能够满足非专业人员通过对智能手机进行简洁、直观地操作来实现对ZigBee网络及各项参数进行配置的要求。

为了解决上述存在的技术问题实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，该方法的实现基于无线ZigBee网络配置系统,所述的无线ZigBee网络配置系统包括智能手机、无线主站、无线从站；所述的智能手机负责控制指令和配置指令的发送以及获取网络参数信息来实现ZigBee网络参数的配置和系统状态的监控；所述的无线主站是由一个Wi-Fi控制器和一个ZigBee控制器组成，所述的无线主站通过USART接口将Wi-Fi控制器与ZigBee控制器相连，实现二者数据的通信；所述的无线主站负责Wi-Fi协议数据与ZigBee协议数据的转换、分发、处理以及二者网络的建立和维护；由ZigBee控制器实现基于IEEE802.15.4标准的ZigBee无线通讯，由Wi-Fi控制器实现Wi-Fi网络的无线通讯；所述的无线从站是由加入ZigBee网络的ZigBee无线节点和扩展网络功能的传感器组成；所述的无线从站负责实现ZigBee网络系统中应用设备的控制、传感器数据的采集以及网络功能的拓展；所述的Wi-Fi控制器在具有强大的数据处理能力的同时，通过开辟地址转换映射区和协议转换映射区实现Wi-Fi协议和ZigBee协议之间数据的转换；智能手机通过加入Wi-Fi控制器建立的Wi-Fi网络与ZigBee网络建立有效通信，Wi-Fi控制器通过建立任务调度机制来降低通信时延、提高系统运行效率，并通过对智能手机进行简单操作来实现ZigBee网络参数的获取和配置；

该便捷式无线ZigBee网络配置方法内容包括如下步骤：

第一步，定义Wi-Fi协议中协议栈的应用层来建立一个协议转换模型，在协议栈的应用层实现ZigBee协议与Wi-Fi协议之间的协议转换；在此协议转换系统中，基于IEEE802.15.4标准的无线ZigBee控制器和具有强大数据处理能力的Wi-Fi控制器通过USART连接，二者不仅能够独立的完成各自网络的组建和维护，同时能够确保对各自网络中数据进行准确的通信和有效的处理；

为了实现智能手机对ZigBee网络中ZigBee控制器和无线从站数据参数的获取和配置，在Wi-Fi控制器的内存中开辟地址转换映射区，预先存储无线ZigBee网络中控制器和无线从站与Wi-Fi控制器通信时对应的地址信息，通过建立地址转换映射区完成Wi-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换；在ZigBee控制器的内存中开辟数据类型映射区，并在数据类型映射区定义数据类型映射表，ZigBee控制器通过数据中的数据类型标识符来确定数据类型；预先存储对应智能手机控制指令和配置指令的数据类型映射表和对应数据类型映射表中数据类型标识符的数据类型结构体；在控制指令、配置指令和ZigBee数据中的固定位中加入用1～16位域表示的优先级处理位；

初始化Wi-Fi网络和ZigBee网络，包括无线从站、各通信接口、协议转换映射区、地址转换映射区和数据类型映射区；ZigBee控制器获取无线从站地址并构造数据类型结构体后传输至Wi-Fi控制器；并将智能手机连接至Wi-Fi网络，使之能通过Wi-Fi控制器与ZigBee网络建立有效通信；

第二步，通过智能手机中的应用软件发送扫描控制指令，Wi-Fi控制器对此指令进行数据解析、协议转换、地址转换后通过Wi-Fi控制器的输出总线TX传输至ZigBee控制器；ZigBee控制器通过对照数据类型结构体解析数据来获取数据类型识别信息，当识别出数据为扫描控制指令后对将网络中ZigBee控制器和无线从站信息经过ZigBee控制器的输出总线TX传输至Wi-Fi控制器；

第三步，Wi-Fi控制器接收数据后，通过解析数据中的地址识别信息判断出数据为ZigBee数据，然后对数据进行解析后进行ZigBee协议至Wi-Fi协议转换，待数据转换完成后通过Wi-Fi网络传输至智能手机；智能手机成功收到数据后在应用软件中显示网络中各项参数信息，所述的参数信息包括设备类型、运行状态、网络号、网络地址、传感器类型和采集周期；

第四步，通过智能手机中的应用软件对特定无线从站发送配置指令，发送该配置指令前在应用软件中输入要配置的参数，然后点击完成后应用软件将配置的参数封装在配置指令中一键发送至Wi-Fi控制器；Wi-Fi控制器接收参数后，通过解析参数中的地址识别信息判断出该参数为配置指令，然后进行协议和地址转换，将配置参数传输至ZigBee控制器；

第五步，ZigBee控制器接收并解析此配置指令后，通过目的地址重启对应的无线从站使之重新加入网络，并根据配置数据对无线从站进行参数配置；如果配置指令中的配置参数只涉及传感器参数的配置，则无需重启无线从站，直接将配置指令发送至目的地址对应的无线从站进行配置；待无线从站配置成功后，ZigBee控制器将发送配置后的各项参数信息，同时实现了通过智能手机对网络状态的监控。

所述通过建立地址转换映射区完成Wi-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换，Wi-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换方法步骤如下：

Wi-Fi控制器开始初始化时，预留一部分内存作为地址转换映射区；ZigBee控制器初始化时，在协议应用层定义一个地址结构体，通过网络相应的配置参数对地址结构体进行初始化，ZigBee控制器通过获取无线节点的地址来更新地址结构体，并将该地址结构体发送至Wi-Fi控制器，Wi-Fi控制器通过解析、处理地址结构体来建立地址转换映射表，定义ZigBee无线网络和Wi-Fi网络之间地址的对应关系；

通过查询地址转换映射表来完成一次数据的传输过程：

首先智能手机通过Wi-Fi网络将控制指令或配置指令发送至Wi-Fi控制器，Wi-Fi控制器通过解析指令中的地址识别信息对照地址转换映射表，通过对照地址转换映射表后判断此控制命令的目的地址；

如果该目的地址指向的是ZigBee网络中的控制器，Wi-Fi控制器通过输出总线TX将此指令传输至ZigBee控制器，ZigBee控制器通过解析数据类型识别信息对照数据类型映射区，通过对照数据类型映射区解析指令类型，ZigBee控制器根据该指令类型执行对应的指令处理函数，来实现指令要求的ZigBee网络状态监控或ZigBee网络以及各项参数的配置；

如果该目的地址指向的是ZigBee网络中特定的无线从站，ZigBee控制器通过输入总线RX接收到Wi-Fi控制器的控制命令或配置指令后，对照数据类型映射区来解析数据类型识别信息，根据目的地址将此指令分发至对应的无线从站，该无线从站收到指令后通过对照数据类型映射区解析指令类型，并根据此指令类型执行对应的处理函数，来实现指令要求的传感器控制或是无线从站各项参数的配置。

为了避免在Wi-Fi控制器处理控制指令、配置指令和消息数据的过程中，由于多条控制指令、配置指令或消息数据同时等待执行时，造成系统运行效率降低、网络通信时延增大和数据拥塞现象。本系统在Wi-Fi控制器中加入了任务调度机制，通过任务调度机制完成任务调度。

所述通过任务调度机制完成任务调度，其任务调度方法如下：

在控制指令、配置指令和ZigBee数据中的固定位中加入优先级处理位，用1～16位域表示，数值越小代表的优先级越高；定义配置指令和控制指令的优先级处理位：

定义配置指令Cfg_Net_Para配置网络参数的优先级处理位为1；

定义配置指令Cfg_Sensor_para配置传感器参数的优先级处理位为2；

定义控制指令Scan_All_Node扫描网络节点的优先级处理位为3；

定义控制指令Acq_Node_Mag获取节点信息的优先级处理位为4；

定义控制指令Acq_Sensor_para获取传感器信息的优先级处理位为5；

当Wi-Fi控制器同时需要处理多条配置指令或控制指令时，Wi-Fi控制器需要对指令中的优先级处理位进行比较，以此来保证较高优先级的指令得到优先执行；如果待处理指令的优先级处理位相同，则按照先入先出的原则进行处理；

为了保证控制指令和配置指令传输的准确性和高效性，分配控制指令和配置指令的优先级处理位为1～8，配置ZigBee数据的优先级处理位为9～16；以此来确保控制指令和配置指令具有较高的优先处理级别。

由于采用上述技术方案，本发明提供的一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，与现有技术相比较具有这样的有益效果：实现非专业人员对ZigBee网络以及无线从站各项参数进行配置，既满足了ZigBee网络的远程配置、管理要求，又实现了对ZigBee网络各项参数的监控。

附图说明

图1为无线ZigBee网络配置系统示意图；

图2为无线主站结构图；

图3为数据类型映射表；

图4为地址转换映射表；

图5为Wi-Fi控制器工作流程图；

图6为ZigBee控制器工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为无线ZigBee网络配置系统示意图。如图1所示，本发明实现的一种采用协议转换技术实现非专业人员通过智能手机对无线ZigBee网络及各节点参数进行配置的系统示意图。该系统包括智能手机、无线主站、无线从站。其中智能手机负责控制指令和配置指令的发送以及获取网络参数信息来实现ZigBee网络参数的配置和系统状态的监控；其中无线主站负责Wi-Fi协议数据与ZigBee协议数据的转换、分发、处理以及二者网络的建立和维护。无线从站负责实现ZigBee网络系统中应用设备的控制、传感数据的采集以及网络功能的拓展。

图2为无线主站结构图。如图2所示，本发明中的无线主站通过USART接口将Wi-Fi控制器与ZigBee控制器相连，实现二者数据的通信。Wi-Fi控制器在配置系统中主要起到Wi-Fi网络的建立、维护以及协议转换的作用。首先，通过Wi-Fi控制器建立的Wi-Fi网络，智能手机将控制指令和配置指令传输至Wi-Fi控制器，Wi-Fi控制器经过协议转换后通过输出总线TX发送至ZigBee控制器，ZigBee控制器经过对控制指令或配置指令处理后实现网络的配置或网络状态的反馈；其次，当智能手机发送的控制指令或配置指令，其目标指定ZigBee控制器或是指定的无线从站时，Wi-Fi控制器还需要对控制指令和配置指令进行地址转换，然后再通过输出总线TX发送至ZigBee控制器。当Wi-Fi控制器的输入总线RX接收到ZigBee控制器传输的数据信息后，Wi-Fi控制器经过解析和协议转换后，通过Wi-Fi网络将此数据信息发送至智能手机，实现网络状态的监控。ZigBee控制器作为ZigBee网络的建立者和维护者，在配置系统中起到举足轻重的作用。首先，ZigBee控制器通过输入总线RX接收Wi-Fi控制器传输的控制指令或配置指令，ZigBee控制器对命令进行解析之后执行对应的函数处理，然后通过输出总线TX将执行之后的配置参数、网络数据或执行状态等信息反馈至Wi-Fi控制器。其次，ZigBee网络中无线从站获取的传感器数据同样需要汇总到ZigBee控制器，经过ZigBee控制器处理后通过输出总线TX传输至Wi-Fi控制器。

图3为数据类型映射表。数据类型映射表是定义在数据类型映射区，ZigBee控制器通过数据中的数据类型标识符来确定数据类型，这对数据处理的高效性处理起到了至关重要的作用。

如图3所示：

定义控制指令Scan_All_Node数据类型标识符为0x31其功能为扫描网络节点。

定义控制指令Acq_Node_Mag数据类型标识符为0x32其功能为获取节点信息。

定义控制指令Acq_Sensor_para数据类型标识符为0x33其功能为获取传感器信息。

定义配置指令Cfg_Net_Para数据类型标识符为0x41其功能为配置网络参数。

定义配置指令Cfg_Sensor_para数据类型标识符为0x42其功能为配置传感器参数。

以Scan_All_Node数据为例，当ZigBee控制器接收到智能手机传输的控制指令Scan_All_Node，ZigBee控制器首先要提取位于数据第三位的数据类型标识符0x31。当Wi-Fi控制器成功得到0x31后就通过查询数据映射表来对0x31进行识别，成功识别出数据类型后ZigBee控制器就能够对此数据进行处理。

图4为地址转换映射表。地址转换映射表是Wi-Fi控制器通过对ZigBee控制器建立的地址结构体进行解析、处理后建立的。地址转换映射表定义了ZigBee无线网络和Wi-Fi网络之间地址的对应关系，在Wi-Fi控制器和ZigBee控制器进行数据交互的过程中，起到快速识别目标节点地址的作用。

如图4所示，在Wi-Fi控制器中，ZigBee网络中的节点地址是以ID号+ZigBee短地址的形式存储。其中ID号和ZigBee短地址是ZigBee控制器构建地址结构体时建立的一一对应关系。Wi-Fi控制器通过解析地址数据中的ID号并对照地址转换映射表来识别和获取ZigBee节点目标地址，实现ZigBee无线网络和Wi-Fi网络的地址转换。

图5为Wi-Fi控制器工作流程图，图6为ZigBee控制器工作流程图。本发明实现的一种采用协议转换技术实现非专业人员通过智能手机对无线ZigBee网络及各节点参数进行配置的方法。该方法包括：由ZigBee控制器实现基于IEEE802.15.4标准的ZigBee无线通讯，无线主站由一个Wi-Fi控制器和一个ZigBee控制器组成，其中Wi-Fi控制器与ZigBee控制器通过USART进行通信。该Wi-Fi控制器在具有强大的数据处理能力的同时，通过开辟地址转换映射区和协议转换映射区实现Wi-Fi协议和ZigBee协议之间数据的转换；智能手机通过加入Wi-Fi控制器建立的Wi-Fi网络与ZigBee网络建立有效通信，并通过对智能手机进行简单操作来实现ZigBee网络参数的获取和配置。

如图5所示，在Wi-Fi控制器开始正常工作之前，需要对Wi-Fi网络、协议转换映射区和地址转换映射区进行初始化。在接收ZigBee网络的地址结构体之后，还需要建立地址转换映射表来保证建立有效通信。之后才能将智能手机的控制指令或配置指令准确的传输至ZigBee网络，使ZigBee网络配置能够正常进行。具体的工作流程如下：

1)初始化Wi-Fi网络；

2)初始化协议转换映射区；

3)初始化地址转换映射区；

4)通过输入总线RX接收ZigBee网络地址结构体；

5)建立地址转换映射表；

6)Wi-Fi控制器轮询接收数据；

7)通过解析数据中的地址识别信息判断数据为智能手机数据或是ZigBee数据；

8)如果数据为智能手机数据，则对数据进行解析并进行Wi-Fi协议至ZigBee协议转换，再经过地址转换后通过输出总线TX将数据传输至ZigBee控制器。

9)如果数据为ZigBee数据，则对数据进行解析后进行ZigBee协议至Wi-Fi协议转换，待数据转换完成后通过Wi-Fi网络传输至智能手机。

10)返回步骤6)，循环进行。

如图6所示，在ZigBee控制器正常工作之前，需要对ZigBee网络、通信接口以及网络中各无线从站进行初始化，保证ZigBee网络正常建立和通信。同时在ZigBee控制器内存中开辟数据类型映射区，预先存储对应智能手机控制指令和配置指令的数据类型标识符和对应数据类型标识符的数据结构体。ZigBee控制器通过“心跳数据”进行网络自主维护和获取无线从站地址，从而建立地址转换映射表；并通过解析数据类型获取数据类型识别信息，并对数据进行有效处理，从而实现ZigBee网络的配置。具体的工作流程如下：

1)初始化ZigBee网络；

2)开辟数据类型映射区；

3)建立数据类型结构体；

4)通过心跳数据获取无线从站地址；

5)将无线从站地址数据打包成地址结构体；

6)将地址结构体发送至Wi-Fi控制器并接收成功返回值；

7)ZigBee控制器开始轮询接收Wi-Fi控制器数据；

8)ZigBee控制器通过输入总线RX接收Wi-Fi控制器数据后，通过对照数据类型结构体解析数据来获取数据类型识别信息，然后根据数据类型进行对应数据处理；

9)如果数据为控制指令，ZigBee控制器执行此控制指令，并确保控制指令执行成功；

10)如果数据为配置信息，ZigBee控制器根据配置参数执行配置指令，并确保配置指令执行成功。

11)返回步骤7)，循环进行。

本实施例应用于ZigBee网络配置时，包括以下步骤：

第一步，初始化Wi-Fi网络和ZigBee网络，包括无线从站、各通信接口、协议转换映射区、地址转换映射区和数据类型映射区；ZigBee控制器获取无线从站地址并构造数据类型结构体后传输至Wi-Fi控制器；并将智能手机连接至Wi-Fi网络，使之能通过Wi-Fi控制器与ZigBee网络建立有效通信；

第二步，通过智能手机中的应用软件发送扫描控制指令，Wi-Fi控制器对此指令进行数据解析、协议转换、地址转换后通过Wi-Fi控制器的输出总线TX传输至ZigBee控制器；ZigBee控制器通过对照数据类型结构体解析数据来获取数据类型识别信息，当识别出数据为扫描控制指令后对将网络中ZigBee控制器和无线从站信息经过ZigBee控制器的输出总线TX传输至Wi-Fi控制器；

第三步，Wi-Fi控制器接收数据后，通过解析数据中的地址识别信息判断出数据为ZigBee数据，然后对数据进行解析后进行ZigBee协议至Wi-Fi协议转换，待数据转换完成后通过Wi-Fi网络传输至智能手机。智能手机成功收到数据后在应用软件中显示网络中各项参数信息，参数信息包括设备类型、运行状态、网络号、网络地址、传感器类型和采集周期；

第四步，通过智能手机中的应用软件对特定无线从站发送配置指令，发送该配置指令前在应用软件中输入要配置的参数数据，然后点击完成后应用软件将配置的参数数据封装在配置指令中一键发送至Wi-Fi控制器；Wi-Fi控制器接收数据后，通过解析数据中的地址识别信息判断出数据为配置指令后，进行协议和地址转换后，将数据传输至ZigBee控制器；

第五步，ZigBee控制器接收并解析此配置指令后，通过目的地址重启对应的无线从站使之重新加入网络，并根据配置数据对无线从站进行参数配置；如果配置指令中的配置参数只涉及传感器参数的配置，则无需重启该无线从站，直接配置指令发送至目的地址对应的无线从站进行配置；待无线从站配置成功后，ZigBee控制器将发送配置后的各项参数信息，同时实现了通过智能手机对网络状态的监控。

本实施例实现了非专业人员通过智能手机对ZigBee网络及各项参数进行配置，既满足了ZigBee网络的远程配置、管理要求，又实现了对ZigBee网络各项参数的监控。

Claims (3)

1.一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，其特征在于：该方法的实现基于无线ZigBee网络配置系统,所述的无线ZigBee网络配置系统包括智能手机、无线主站、无线从站；所述的智能手机负责控制指令和配置指令的发送以及获取网络参数信息来实现ZigBee网络参数的配置和系统状态的监控；所述的无线主站是由一个Wi-Fi控制器和一个ZigBee控制器组成，所述的无线主站通过USART接口将Wi-Fi控制器与ZigBee控制器相连，实现二者数据的通信；所述的无线主站负责Wi-Fi协议数据与ZigBee协议数据的转换、分发、处理以及二者网络的建立和维护；由ZigBee控制器实现基于IEEE802.15.4标准的ZigBee无线通讯，由Wi-Fi控制器实现Wi-Fi网络的无线通讯；所述的无线从站是由加入ZigBee网络的ZigBee无线节点和扩展网络功能的传感器组成；所述的无线从站负责实现ZigBee网络系统中应用设备的控制、传感器数据的采集以及网络功能的拓展；所述的Wi-Fi控制器在具有强大的数据处理能力的同时，通过开辟地址转换映射区和协议转换映射区实现Wi-Fi协议和ZigBee协议之间数据的转换；智能手机通过加入Wi-Fi控制器建立的Wi-Fi网络与ZigBee网络建立有效通信，Wi-Fi控制器通过建立任务调度机制来降低通信时延、提高系统运行效率，并通过对智能手机进行简单操作来实现ZigBee网络参数的获取和配置；

该便捷式无线ZigBee网络配置方法内容包括如下步骤：

第一步，定义Wi-Fi协议中协议栈的应用层来建立一个协议转换模型，在协议栈的应用层实现ZigBee协议与Wi-Fi协议之间的协议转换；在此协议转换系统中，基于IEEE802.15.4标准的无线ZigBee控制器和具有强大数据处理能力的Wi-Fi控制器通过USART连接，二者不仅能够独立的完成各自网络的组建和维护，同时能够确保对各自网络中数据进行准确的通信和有效的处理；

为了实现智能手机对ZigBee网络中ZigBee控制器和无线从站数据参数的获取和配置，在Wi-Fi控制器的内存中开辟地址转换映射区，预先存储无线ZigBee网络中控制器和无线从站与Wi-Fi控制器通信时对应的地址信息，通过建立地址转换映射区完成Wi-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换；在ZigBee控制器的内存中开辟数据类型映射区，并在数据类型映射区定义数据类型映射表，ZigBee控制器通过数据中的数据类型标识符来确定数据类型；预先存储对应智能手机控制指令和配置指令的数据类型映射表和对应数据类型映射表中数据类型标识符的数据类型结构体；在控制指令、配置指令和ZigBee数据中的固定位中加入用1～16位域表示的优先级处理位；

初始化Wi-Fi网络和ZigBee网络，包括无线从站、各通信接口、协议转换映射区、地址转换映射区和数据类型映射区；ZigBee控制器获取无线从站地址并构造数据类型结构体后传输至Wi-Fi控制器；并将智能手机连接至Wi-Fi网络，使之能通过Wi-Fi控制器与ZigBee网络建立有效通信；

第二步，通过智能手机中的应用软件发送扫描控制指令，Wi-Fi控制器对此指令进行数据解析、协议转换、地址转换后通过Wi-Fi控制器的输出总线TX传输至ZigBee控制器；ZigBee控制器通过对照数据类型结构体解析数据来获取数据类型识别信息，当识别出数据为扫描控制指令后对将网络中ZigBee控制器和无线从站信息经过ZigBee控制器的输出总线TX传输至Wi-Fi控制器；

第三步，Wi-Fi控制器接收数据后，通过解析数据中的地址识别信息判断出数据为ZigBee数据，然后对数据进行解析后进行ZigBee协议至Wi-Fi协议转换，待数据转换完成后通过Wi-Fi网络传输至智能手机；智能手机成功收到数据后在应用软件中显示网络中各项参数信息，所述的参数信息包括设备类型、运行状态、网络号、网络地址、传感器类型和采集周期；

第四步，通过智能手机中的应用软件对特定无线从站发送配置指令，发送该配置指令前在应用软件中输入要配置的参数，然后点击完成后应用软件将配置的参数封装在配置指令中一键发送至Wi-Fi控制器；Wi-Fi控制器接收参数后，通过解析参数中的地址识别信息判断出该参数为配置指令，然后进行协议和地址转换，将配置参数传输至ZigBee控制器；

第五步，ZigBee控制器接收并解析此配置指令后，通过目的地址重启对应的无线从站使之重新加入网络，并根据配置数据对无线从站进行参数配置；如果配置指令中的配置参数只涉及传感器参数的配置，则无需重启无线从站，直接将配置指令发送至目的地址对应的无线从站进行配置；待无线从站配置成功后，ZigBee控制器将发送配置后的各项参数信息，同时实现了通过智能手机对网络状态的监控。

2.根据权利要求1所述的一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，其特征在于：所述通过建立地址转换映射区完成Wi-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换，Wi-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换方法步骤如下：

Wi-Fi控制器开始初始化时，预留一部分内存作为地址转换映射区；ZigBee控制器初始化时，在协议应用层定义一个地址结构体，通过网络相应的配置参数对地址结构体进行初始化，ZigBee控制器通过获取无线节点的地址来更新地址结构体，并将该地址结构体发送至Wi-Fi控制器，Wi-Fi控制器通过解析、处理地址结构体来建立地址转换映射表，定义ZigBee无线网络和Wi-Fi网络之间地址的对应关系；

通过查询地址转换映射表来完成一次数据的传输过程：

首先智能手机通过Wi-Fi网络将控制指令或配置指令发送至Wi-Fi控制器，Wi-Fi控制器通过解析指令中的地址识别信息对照地址转换映射表，通过对照地址转换映射表后判断此控制命令的目的地址；

如果该目的地址指向的是ZigBee网络中的控制器，Wi-Fi控制器通过输出总线TX将此指令传输至ZigBee控制器，ZigBee控制器通过解析数据类型识别信息对照数据类型映射区，通过对照数据类型映射区解析指令类型，ZigBee控制器根据该指令类型执行对应的指令处理函数，来实现指令要求的ZigBee网络状态监控或ZigBee网络以及各项参数的配置；

如果该目的地址指向的是ZigBee网络中特定的无线从站，ZigBee控制器通过输入总线RX接收到Wi-Fi控制器的控制命令或配置指令后，对照数据类型映射区来解析数据类型识别信息，根据目的地址将此指令分发至对应的无线从站，该无线从站收到指令后通过对照数据类型映射区解析指令类型，并根据此指令类型执行对应的处理函数，来实现指令要求的传感器控制或是无线从站各项参数的配置。

3.根据权利要求2所述的一种便捷式无线ZigBee网络配置方法，其特征在于：所述通过任务调度机制完成任务调度，其任务调度方法如下：

在控制指令、配置指令和ZigBee数据中的固定位中加入优先级处理位，用1～16位域表示，数值越小代表的优先级越高；定义配置指令和控制指令的优先级处理位：

定义配置指令Cfg_Net_Para配置网络参数的优先级处理位为1；

定义配置指令Cfg_Sensor_para配置传感器参数的优先级处理位为2；

定义控制指令Scan_All_Node扫描网络节点的优先级处理位为3；

定义控制指令Acq_Node_Mag获取节点信息的优先级处理位为4；

定义控制指令Acq_Sensor_para获取传感器信息的优先级处理位为5；

当Wi-Fi控制器同时需要处理多条配置指令或控制指令时，Wi-Fi控制器需要对指令中的优先级处理位进行比较，以此来保证较高优先级的指令得到优先执行；如果待处理指令的优先级处理位相同，则按照先入先出的原则进行处理；

为了保证控制指令和配置指令传输的准确性和高效性，分配控制指令和配置指令的优先级处理位为1～8，配置ZigBee数据的优先级处理位为9～16；以此来确保控制指令和配置指令具有较高的优先处理级别。