CN107333326A - 工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置，双信道通信系统包括：第一工业无线网络、第二工业无线网络、控制器和工业无线设备，工业无线设备分别通过第一工业无线网络、第二工业无线网络与控制器连接，其中，第二工业无线网络的功耗和速率均大于第一工业无线网络的功耗和速率，第一工业无线网络始终连接在控制器和工业无线设备之间，以保证控制器和工业无线设备之间的通信，第二工业无线网络根据实际应用业务需要选择性的加入和退出。因此，本发明能够根据应用业务需要，通过控制第二工业无线网络的投入和退出，实现工业无线网络低功耗和高速率的兼得。

Description

工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体的说，涉及一种工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置。

背景技术

工业无线网络技术是一项用于工业控制网络的革命性技术，是继现场总线之后，工业控制领域的又一热点技术方向。在工业控制领域，工业无线网络的引入解决了现场布线困难、安装维护成本高的问题，因此得到了工业控制领域的广泛关注。

然而，当前工业无线网络的功耗和速率相互制约，要么低功耗低速率，要么高功耗高速率，无法实现低功耗和高速率的兼得。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置，以实现低功耗和高速率的兼得。

一种工业无线网络的双信道通信系统，包括：

第一工业无线网络，所述第一工业无线网络具有第一功耗和第一速率；

第二工业无线网络，所述第二工业无线网络具有第二功耗和第二速率，其中，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

控制器，所述控制器分别与所述第一工业无线网络、所述第二工业无线网络无线连接；

工业无线设备，所述工业无线设备分别通过所述第一工业无线网络、所述第二工业无线网络与所述控制器无线连接；

所述工业无线设备用于根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络反馈至所述控制器；

所述工业无线设备还用于在所述第二工业无线网络开启期间，检测所述第二工业无线网络上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络之间的连接，并在所述第二工业无线网络退出连接后，通过所述第一工业无线网络将所述第二工业无线网络的退出状态反馈给所述控制器。

优选的，所述工业无线设备在根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接时，具体用于：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备加入所述第二工业无线网络所需要的连接参数；

当确定所述第二工业无线网络未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络，以与所述第二工业无线网络建立连接。

优选的，所述工业无线设备具体还用于：

当确定所述第二工业无线网络已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

如果是，则确定为所述第二工业无线网络已加入；

如果否，则先断开与所述第二工业无线网络之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络建立连接。

优选的，所述工业无线设备具体还用于：

当与所述第二工业无线网络连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络向所述控制器返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

优选的，所述工业无线设备在根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间断开时，具体用于：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令；

判断所述第二工业无线网络是否已加入；

如果是，则退出所述第二工业无线网络；

如果否，则确定所述第二工业无线网络已退出。

优选的，

所述第一工业无线网络包括：基于IEEE802.15.4标准的工业无线网络；

所述第二工业无线网络包括：基于IEEE802.11标准的工业无线网络。

一种工业无线网络的双信道通信方法，应用于工业无线设备，所述工业无线设备分别通过第一工业无线网络、第二工业无线网络与控制器无线连接，其中，所述第一工业无线网络具有第一功耗和第一速率，所述第二工业无线网络具有第二功耗和第二速率，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

该方法包括：

根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络反馈至所述控制器；

在所述第二工业无线网络开启期间，检测所述第二工业无线网络上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络之间的连接，并在所述第二工业无线网络退出连接后，通过所述第一工业无线网络将所述第二工业无线网络的退出状态反馈给所述控制器。

优选的，根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接，具体包括：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备加入所述第二工业无线网络所需要的连接参数；

当确定所述第二工业无线网络未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络，以与所述第二工业无线网络建立连接。

优选的，还包括：

当确定所述第二工业无线网络已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

如果是，则确定为所述第二工业无线网络已加入；

如果否，则先断开与所述第二工业无线网络之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络建立连接。

优选的，还包括：

当与所述第二工业无线网络连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络向所述控制器返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

优选的，根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间断开具体包括：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令；

判断所述第二工业无线网络是否已加入；

如果是，则退出所述第二工业无线网络；

如果否，则确定所述第二工业无线网络已退出。

一种工业无线网络的双信道通信装置，应用于工业无线设备，所述工业无线设备分别通过第一工业无线网络、第二工业无线网络与控制器无线连接，其中，所述第一工业无线网络具有第一功耗和第一速率，所述第二工业无线网络具有第二功耗和第二速率，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

该装置包括：

控制单元，用于根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络反馈至所述控制器；

检测单元，用于在所述第二工业无线网络开启期间，检测所述第二工业无线网络上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络之间的连接，并在所述第二工业无线网络退出连接后，通过所述第一工业无线网络将所述第二工业无线网络的退出状态反馈给所述控制器。

优选的，所述控制单元包括：

第一接收子单元，用于接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备加入所述第二工业无线网络所需要的连接参数；

连接子单元，用于当确定所述第二工业无线网络未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络，以与所述第二工业无线网络建立连接。

优选的，所述控制单元还包括：

第一判断子单元，用于当确定所述第二工业无线网络已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

第一确定子单元，用于在所述第一判断子单元判断为是的情况下，确定为所述第二工业无线网络已加入；

再连接子单元，用于在所述第一判断子单元判断为否的情况下，先断开与所述第二工业无线网络之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络建立连接。

优选的，所述控制单元还包括：

返回子单元，用于当与所述第二工业无线网络连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络向所述控制器返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

优选的，所述控制单元还包括：

第二接收子单元，用于接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令；

第二判断子单元，用于判断所述第二工业无线网络是否已加入；

退出子单元，用于在所述第二判断子单元判断为是的情况下，退出所述第二工业无线网络；

第二确定子单元，用于在所述第二判断子单元判断为否的情况下，确定所述第二工业无线网络已退出。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置，双信道通信系统包括：第一工业无线网络、第二工业无线网络、控制器和工业无线设备，工业无线设备分别通过第一工业无线网络、第二工业无线网络与控制器连接，其中，第二工业无线网络的功耗和速率均大于第一工业无线网络的功耗和速率，第一工业无线网络始终连接在控制器和工业无线设备之间，以保证控制器和工业无线设备之间的通信，第二工业无线网络根据实际应用业务需要选择性的加入和退出。因此，本发明能够根据应用业务需要，通过控制第二工业无线网络的投入和退出，实现工业无线网络低功耗和高速率的兼得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种工业无线网络的双信道通信系统的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种根据控制器通过第一工业无线网络发送的加入命令，控制自身与第二工业无线网络之间连接的方法流程图；

图3为本发明实施例公开的一种根据控制器通过第一工业无线网络发送的退出命令，控制与第二工业无线网络之间断开的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种工业无线网络的双信道通信系统、方法及装置，以实现低功耗和高速率的兼得。

参见图1，本发明一实施例公开的一种工业无线网络的双信道通信系统的结构示意图，该系统包括：第一工业无线网络11、第二工业无线网络12、控制器13和工业无线设备14。

其中：

第一工业无线网络11具有第一功耗和第一速率。在实际应用中，第一工业无线网络11可以根据工业控制需要将采集的工业无线设备14的实时数据上传至控制器13，该类实时数据具有周期性、低数据量、高可靠性和低延时的需求。在实际应用中，第一工业无线网络11长期运行。

较优的，第一工业无线网络11可选用基于IEEE 802.15.4标准的工业无线网络。IEEE 802.15.4标准是一种适用于低复杂性、低数据速率以及低功耗的无线通讯标准。目前IEEE 802.15.4标准可以满足采集温度、湿度、震动等基本工业控制信息的小数据量传输速率要求。但是随着设备维护、设备升级等非工业控制方面新需求的提出，甚至将来多媒体的接入，将使得工业无线网络的数据流量需求急剧增大，从而导致基于IEEE 802.15.4标准的无线网络的传输速率很难满足需求。

第二工业无线网络12具有第二功耗和第二速率，其中，第二功耗大于第一工业无线网络11的第一功耗，第二速率大于第一工业无线网络11的第一速率。第二工业无线网络12用于针对可靠性要求不严、有计划的大流量应用业务需求。在实际应用中，第二工业无线网络12根据应用业务需要进行负载自适应和调节，也即，第二工业无线网络12并不是长期运行，而是根据应用业务需要确定是否运行。

较优的，第二工业无线网络12可选用基于IEEE 802.11标准的工业无线网络。IEEE802.11标准可以满足大流量需求，例如IEEE 802.11b在2.4GHz频率上的最高传输速率可达到11Mbps。但是IEEE 802.11标准的功耗较IEEE 802.15.4标准高很多，而受无线传网络使用环境局限，供电通常只能使用电池等小额供电方式，因此对功耗有较高的要求，而且IEEE802.11标准设计之初本不是为了使用在工业自动化的应用环境中，因此IEEE 802.11标准在工业无线传感网络领域没有广泛被作为基础通信网络应用。

综上可知，第一工业无线网络11为一种低功耗低速率工业无线网络，第二工业无线网络12为一种高功耗高速率工业无线网络。

控制器13分别与第一工业无线网络11、第二工业无线网络12无线连接。

工业无线设备14分别通过第一工业无线网络11、第二工业无线网络12与控制器13无线连接。

工业无线设备14用于根据控制器13通过第一工业无线网络11发送的加入/退出命令，控制自身与第二工业无线网络12之间连接/断开，并将第二工业无线网络12的连接/断开状态通过第一工业无线网络11反馈至控制器13。

具体的，当工业无线网络的数据流量以及传输速率需求增大时，控制器13会通过第一工业无线网络11向工业无线设备14发送加入命令，使工业无线设备14根据该加入命令与第二工业无线网络12建立连接，满足数据流量以及传输速率需求。当工业无线网络的数据流量以及传输速率需求减小时，控制器13会通过第一工业无线网络11向工业无线设备14发送退出命令，使工业无线设备14根据该退出命令与第二工业无线网络12断开连接，以节约能耗。

工业无线设备14还用于在第二工业无线网络12开启期间，检测第二工业无线网络12上是否有数据通讯，并在第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与第二工业无线网络12之间的连接，并在第二工业无线网络12退出连接后，通过第一工业无线网络11将第二工业无线网络12的退出状态反馈给控制器13。

具体的，工业无线设备14在第二工业无线网络12开启期间，会周期性的检查第二工业无线网络12上是否有数据通讯。当第二工业无线网络12上无数据通讯时，视第二工业无线网络12为通讯空闲，反之，当第二工业无线网络12上有数据通讯时，视第二工业无线网络12为正常。当第二工业无线网络12通讯空闲时间超过预设时间阈值时，工业无线设备14会断开与第二工业无线网络12之间的连接，以节约能耗，并在第二工业无线网络12退出连接后，通过第一工业无线网络11将第二工业无线网络12的退出状态反馈给控制器13。

其中，预设时间阈值的具体数值依据实际需要而定，本发明在此不做限定。

综上，本发明公开的工业无线网络的双信道通信系统，具有两个通信通道，第一工业无线网络11长期连接，以保证控制器和工业无线设备14之间的通信，第二工业无线网络12根据实际应用业务需要选择性的加入和退出。因此，本发明能够根据应用业务需要，通过控制第二工业无线网络12的投入和退出，实现工业无线网络低功耗和高速率的兼得。

为进一步优化上述实施例，本发明还公开了工业无线设备14根据控制器13通过第一工业无线网络11发送的加入命令，控制自身与第二工业无线网络12之间连接的具体过程，也即，工业无线设备14具体用于：

接收控制器13通过第一工业无线网络11发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备14加入所述第二工业无线网络12所需要的连接参数；

判断第二工业无线网络12是否已加入；

当所述第二工业无线网络12未加入时，通过加入命令中携带的连接参数，加入第二工业无线网络12，以与第二工业无线网络12建立连接。

当确定第二工业无线网络12已加入时，继续判断加入命令中携带的连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

如果是，则确定为所述第二工业无线网络12已加入；

如果否，则先断开与所述第二工业无线网络12之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络12建立连接。

其中，当工业无线设备14加入第二工业无线网络12成功后，工业无线设备14通过第一工业无线网络11返回已加入第二工业无线网络12的消息给控制器13，控制器13在接收到该消息后，即可与工业无线设备14通过第二工业无线网络12进行数据通讯。

反之，当工业无线设备14加入第二工业无线网络12失败后，也即当工业无线设备14与第二工业无线网络12连接建立失败时，工业无线设备14通过第一工业无线网络11向控制器13返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

为进一步优化上述实施例，本发明还公开了工业无线设备14根据所述控制器13通过所述第一工业无线网络11发送的退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络12之间断开的具体过程，也即，工业无线设备14具体用于：

接收所述控制器13通过所述第一工业无线网络11发送的退出命令；

判断所述第二工业无线网络12是否已加入；

如果是，则退出所述第二工业无线网络12；

如果否，则确定所述第二工业无线网络12已退出。

其中，当第二工业无线网络12退出后，工业无线设备14会通过第一工业无线网络11向控制器13返回第二工业无线网络12退出消息。

需要说明的是，上述实施例中，当第二工业无线网络12退出后，第二工业无线网络12无线模块将关闭，从而不消耗能源。

与上述系统实施例相对应，本发明还公开了一种工业无线网络的双信道通信方法。

本发明公开的工业无线网络的双信道通信方法应用于图1所示实施例中的工业无线设备14，所述工业无线设备14分别通过第一工业无线网络11、第二工业无线网络12与控制器13无线连接，其中，所述第一工业无线网络11具有第一功耗和第一速率，所述第二工业无线网络12具有第二功耗和第二速率，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

该方法包括：

S21、根据所述控制器13通过所述第一工业无线网络11发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络12之间连接/断开；

S22、将所述第二工业无线网络12的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络11反馈至所述控制器13；

具体的，当工业无线网络的数据流量以及传输速率需求增大时，控制器13会通过第一工业无线网络11向工业无线设备14发送加入命令，使工业无线设备14根据该加入命令与第二工业无线网络12建立连接，满足数据流量以及传输速率需求。当工业无线网络的数据流量以及传输速率需求减小时，控制器13会通过第一工业无线网络11向工业无线设备14发送退出命令，使工业无线设备14根据该退出命令与第二工业无线网络12断开连接，以节约能耗。

S23、在所述第二工业无线网络12开启期间，检测所述第二工业无线网络12上是否有数据通讯，如果否，则继续执行步骤S24；

S24、在所述第二工业无线网络12的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络12之间的连接；

S25、在所述第二工业无线网络12退出连接后，通过所述第一工业无线网络11将所述第二工业无线网络12的退出状态反馈给所述控制器13。

具体的，工业无线设备14在第二工业无线网络12开启期间，会周期性的检查第二工业无线网络12上是否有数据通讯。当第二工业无线网络12上无数据通讯时，视第二工业无线网络12为通讯空闲，反之，当第二工业无线网络12上有数据通讯时，视第二工业无线网络12为正常。当第二工业无线网络12通讯空闲时间超过预设时间阈值时，工业无线设备14会断开与第二工业无线网络12之间的连接，以节约能耗，并在第二工业无线网络12退出连接后，通过第一工业无线网络11将第二工业无线网络12的退出状态反馈给控制器13。

其中，预设时间阈值的具体数值依据实际需要而定，本发明在此不做限定。

需要说明的是，S21～S22所示的过程和S23～S25所示的过程是工业无线设备14的两个完全不同的过程，两个过程在实际执行过程中，并没有先后顺序要求，执行顺序具体依据实际需要而定，

综上，本发明公开的工业无线网络的双信道通信方法，具有两个通信通道，第一工业无线网络11长期连接，以保证控制器和工业无线设备14之间的通信，第二工业无线网络12根据实际应用业务需要选择性的加入和退出。因此，本发明能够根据应用业务需要，通过控制第二工业无线网络12的投入和退出，实现工业无线网络低功耗和高速率的兼得。

为进一步优化上述实施例，参见图2，本发明一实施例公开的一种根据控制器通过第一工业无线网络发送的加入命令，控制自身与第二工业无线网络之间连接的方法流程图，该方法包括步骤：

步骤S31、接收控制器13通过第一工业无线网络11发送的加入命令；

其中，所述加入命令携带有所述工业无线设备14加入所述第二工业无线网络12所需要的连接参数。

步骤S32、判断第二工业无线网络12是否已加入，如果否，则执行步骤S33，如果是，则执行步骤S34；

步骤S33、通过加入命令中携带的连接参数，加入第二工业无线网络12，以与第二工业无线网络12建立连接；

步骤S34、判断加入命令中携带的连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致，如果是，则执行步骤S35，如果否，则执行步骤S36；

步骤S35、确定为第二工业无线网络12已加入；

步骤S36、先断开与第二工业无线网络12之间的连接，再通过加入命令中携带的连接参数，与第二工业无线网络12建立连接。

其中，当工业无线设备14加入第二工业无线网络12成功后，工业无线设备14通过第一工业无线网络11返回已加入第二工业无线网络12的消息给控制器13，控制器13在接收到该消息后，即可与工业无线设备14通过第二工业无线网络12进行数据通讯。

反之，当工业无线设备14加入第二工业无线网络12失败后，也即当工业无线设备14与第二工业无线网络12连接建立失败时，工业无线设备14通过第一工业无线网络11向控制器13返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

为进一步优化上述实施例，参见图3，本发明一实施例公开的一种根据控制器13通过第一工业无线网络11发送的退出命令，控制与第二工业无线网络12之间断开的方法流程图，该方法包括：

步骤S41、接收控制器13通过第一工业无线网络11发送的退出命令；

步骤S42、判断第二工业无线网络12是否已加入，如果是，则执行步骤S43，反之，执行步骤S44；

步骤S43、退出第二工业无线网络12；

步骤S44、确定第二工业无线网络12已退出。

其中，当第二工业无线网络12退出后，工业无线设备14会通过第一工业无线网络11向控制器13返回第二工业无线网络12退出消息。

需要说明的是，上述实施例中，当第二工业无线网络12退出后，第二工业无线网络12无线模块将关闭，从而不消耗能源。

与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种工业无线网络的双信道通信装置。

本发明一实施例公开的工业无线网络的双信道通信装置应用于图1所示实施例中的工业无线设备14，所述工业无线设备14分别通过第一工业无线网络11、第二工业无线网络12与控制器13无线连接，其中，所述第一工业无线网络11具有第一功耗和第一速率，所述第二工业无线网络12具有第二功耗和第二速率，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

该装置包括：

控制单元，用于根据所述控制器13通过所述第一工业无线网络11发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络12之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络12的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络11反馈至所述控制器13；

具体的，当工业无线网络的数据流量以及传输速率需求增大时，控制器13会通过第一工业无线网络11向工业无线设备14发送加入命令，使工业无线设备14根据该加入命令与第二工业无线网络12建立连接，满足数据流量以及传输速率需求。当工业无线网络的数据流量以及传输速率需求减小时，控制器13会通过第一工业无线网络11向工业无线设备14发送退出命令，使工业无线设备14根据该退出命令与第二工业无线网络12断开连接，以节约能耗。

检测单元，用于在所述第二工业无线网络12开启期间，检测所述第二工业无线网络12上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络12的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络12之间的连接，并在所述第二工业无线网络12退出连接后，通过所述第一工业无线网络12将所述第二工业无线网络12的退出状态反馈给所述控制器。

具体的，工业无线设备14在第二工业无线网络12开启期间，会周期性的检查第二工业无线网络12上是否有数据通讯。当第二工业无线网络12上无数据通讯时，视第二工业无线网络12为通讯空闲，反之，当第二工业无线网络12上有数据通讯时，视第二工业无线网络12为正常。当第二工业无线网络12通讯空闲时间超过预设时间阈值时，工业无线设备14会断开与第二工业无线网络12之间的连接，以节约能耗，并在第二工业无线网络12退出连接后，通过第一工业无线网络11将第二工业无线网络12的退出状态反馈给控制器13。

其中，预设时间阈值的具体数值依据实际需要而定，本发明在此不做限定。

综上，本发明公开的工业无线网络的双信道通信装置，具有两个通信通道，第一工业无线网络11长期连接，以保证控制器和工业无线设备14之间的通信，第二工业无线网络12根据实际应用业务需要选择性的加入和退出。因此，本发明能够根据应用业务需要，通过控制第二工业无线网络12的投入和退出，实现工业无线网络低功耗和高速率的兼得。

为进一步优化上述实施例，所述控制单元包括：

第一接收子单元，用于接收所述控制器13通过所述第一工业无线网络11发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备14加入所述第二工业无线网络12所需要的连接参数；

连接子单元，用于当确定所述第二工业无线网络12未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络12，以与所述第二工业无线网络12建立连接。

为进一步优化上述实施例，所述控制单元还可以包括：

第一判断子单元，用于当确定所述第二工业无线网络12已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

第一确定子单元，用于在所述第一判断子单元判断为是的情况下，确定为所述第二工业无线网络12已加入；

再连接子单元，用于在所述第一判断子单元判断为否的情况下，先断开与所述第二工业无线网络12之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络12建立连接。

为进一步优化上述实施例，所述控制单元还可以包括：

返回子单元，用于当与所述第二工业无线网络12连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络11向所述控制器13返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

为进一步优化上述实施例，所述控制单元还包括：

第二接收子单元，用于接收所述控制器13通过所述第一工业无线网络11发送的退出命令；

第二判断子单元，用于判断所述第二工业无线网络12是否已加入；

退出子单元，用于在所述第二判断子单元判断为是的情况下，退出所述第二工业无线网络12；

第二确定子单元，用于在所述第二判断子单元判断为否的情况下，确定所述第二工业无线网络12已退出。

需要说明的是，装置实施例中各组成部分的具体工作原理，请参见系统和方法实施例对应部分，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种工业无线网络的双信道通信系统，其特征在于，包括：

第一工业无线网络，所述第一工业无线网络具有第一功耗和第一速率；

第二工业无线网络，所述第二工业无线网络具有第二功耗和第二速率，其中，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

控制器，所述控制器分别与所述第一工业无线网络、所述第二工业无线网络无线连接；

工业无线设备，所述工业无线设备分别通过所述第一工业无线网络、所述第二工业无线网络与所述控制器无线连接；

所述工业无线设备用于根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络反馈至所述控制器；

所述工业无线设备还用于在所述第二工业无线网络开启期间，检测所述第二工业无线网络上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络之间的连接，并在所述第二工业无线网络退出连接后，通过所述第一工业无线网络将所述第二工业无线网络的退出状态反馈给所述控制器。

2.根据权利要求1所述的工业无线网络的双信道通信系统，其特征在于，所述工业无线设备在根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接时，具体用于：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备加入所述第二工业无线网络所需要的连接参数；

当确定所述第二工业无线网络未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络，以与所述第二工业无线网络建立连接。

3.根据权利要求2所述的工业无线网络的双信道通信系统，其特征在于，所述工业无线设备具体还用于：

当确定所述第二工业无线网络已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

如果是，则确定为所述第二工业无线网络已加入；

如果否，则先断开与所述第二工业无线网络之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络建立连接。

4.根据权利要求2所述的工业无线网络的双信道通信系统，其特征在于，所述工业无线设备具体还用于：

当与所述第二工业无线网络连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络向所述控制器返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

5.根据权利要求1所述的工业无线网络的双信道通信系统，其特征在于，所述工业无线设备在根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间断开时，具体用于：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令；

判断所述第二工业无线网络是否已加入；

如果是，则退出所述第二工业无线网络；

如果否，则确定所述第二工业无线网络已退出。

6.根据权利要求1所述的工业无线网络的双信道通信系统，其特征在于，

所述第一工业无线网络包括：基于IEEE802.15.4标准的工业无线网络；

所述第二工业无线网络包括：基于IEEE802.11标准的工业无线网络。

7.一种工业无线网络的双信道通信方法，其特征在于，应用于工业无线设备，所述工业无线设备分别通过第一工业无线网络、第二工业无线网络与控制器无线连接，其中，所述第一工业无线网络具有第一功耗和第一速率，所述第二工业无线网络具有第二功耗和第二速率，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

该方法包括：

根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络反馈至所述控制器；

在所述第二工业无线网络开启期间，检测所述第二工业无线网络上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络之间的连接，并在所述第二工业无线网络退出连接后，通过所述第一工业无线网络将所述第二工业无线网络的退出状态反馈给所述控制器。

8.根据权利要求7所述的双信道通信方法，其特征在于，根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接，具体包括：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备加入所述第二工业无线网络所需要的连接参数；

当确定所述第二工业无线网络未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络，以与所述第二工业无线网络建立连接。

9.根据权利要求8所述的双信道通信方法，其特征在于，还包括：

当确定所述第二工业无线网络已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

如果是，则确定为所述第二工业无线网络已加入；

如果否，则先断开与所述第二工业无线网络之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络建立连接。

10.根据权利要求9所述的双信道通信方法，其特征在于，还包括：

当与所述第二工业无线网络连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络向所述控制器返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

11.根据权利要求7所述的双信道通信方法，其特征在于，根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间断开具体包括：

接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令；

判断所述第二工业无线网络是否已加入；

如果是，则退出所述第二工业无线网络；

如果否，则确定所述第二工业无线网络已退出。

12.一种工业无线网络的双信道通信装置，其特征在于，应用于工业无线设备，所述工业无线设备分别通过第一工业无线网络、第二工业无线网络与控制器无线连接，其中，所述第一工业无线网络具有第一功耗和第一速率，所述第二工业无线网络具有第二功耗和第二速率，所述第二功耗大于所述第一功耗，所述第二速率大于所述第一速率；

该装置包括：

控制单元，用于根据所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入/退出命令，控制自身与所述第二工业无线网络之间连接/断开，并将所述第二工业无线网络的连接/断开状态通过所述第一工业无线网络反馈至所述控制器；

检测单元，用于在所述第二工业无线网络开启期间，检测所述第二工业无线网络上是否有数据通讯，并在所述第二工业无线网络的通讯空闲时间超过预设时间阈值时，断开与所述第二工业无线网络之间的连接，并在所述第二工业无线网络退出连接后，通过所述第一工业无线网络将所述第二工业无线网络的退出状态反馈给所述控制器。

13.根据权利要求12所述的双信道通信装置，其特征在于，所述控制单元包括：

第一接收子单元，用于接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的加入命令，所述加入命令携带有所述工业无线设备加入所述第二工业无线网络所需要的连接参数；

连接子单元，用于当确定所述第二工业无线网络未加入时，通过所述加入命令中携带的所述连接参数，加入所述第二工业无线网络，以与所述第二工业无线网络建立连接。

14.根据权利要求13所述的双信道通信装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

第一判断子单元，用于当确定所述第二工业无线网络已加入时，判断所述加入命令中携带的所述连接参数与当前已加入网络的连接参数是否一致；

第一确定子单元，用于在所述第一判断子单元判断为是的情况下，确定为所述第二工业无线网络已加入；

再连接子单元，用于在所述第一判断子单元判断为否的情况下，先断开与所述第二工业无线网络之间的连接，再通过所述加入命令中携带的所述连接参数，与所述第二工业无线网络建立连接。

15.根据权利要求14所述的双信道通信装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

返回子单元，用于当与所述第二工业无线网络连接建立失败时，通过所述第一工业无线网络向所述控制器返回加入失败消息，所述加入失败消息中携带有加入失败原因。

16.根据权利要求12所述的双信道通信装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

第二接收子单元，用于接收所述控制器通过所述第一工业无线网络发送的退出命令；

第二判断子单元，用于判断所述第二工业无线网络是否已加入；

退出子单元，用于在所述第二判断子单元判断为是的情况下，退出所述第二工业无线网络；

第二确定子单元，用于在所述第二判断子单元判断为否的情况下，确定所述第二工业无线网络已退出。