CN107682857A - Zigbee网络的数据共享方法、网关设备与Zigbee网络系统 - Google Patents

Zigbee网络的数据共享方法、网关设备与Zigbee网络系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种Zigbee网络的数据共享方法、网关设备与Zigbee网络系统，利用wifi网络将各个网关设备组成同一个Zigbee网络，若本设备为Zigbee协调器则将汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将汇报数据通过Zigbee网络发送给Zigbee协调器，由Zigbee协调器通过wifi网络将汇报数据转发给Zigbee网络中的其他Zigbee路由器，使得Zigbee网络中的Zigbee协调器以及Zigbee路由器能够共享数据。通过本发明实施例提供的Zigbee网络的数据共享方法，用户选择任意一个网关设备都可以获取所有终端设备的汇报数据，对于用户来说，整个家庭网络就是一个整体，不需要关心哪个终端设备关联在哪个网关设备下，降低了用户的使用负担。

Description

Zigbee网络的数据共享方法、网关设备与Zigbee网络系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种Zigbee网络的数据共享方法、网关设备与Zigbee网络系统。
背景技术
智能家居网络是以住宅为平台，通过集成多种网络通信技术、综合布线技术、自动控制技术等将与家居生活相关的设备设施互联起来，构建形成一个高效的住宅设施的控制管理系统。目前智能家居网络使用到的主流网络通信技术有：wifi、Zigbee、ble等，并且这些技术也并非单一地存在某一台主控设备上，将多种网络技术集成在一台设备上能有效地减少网络拓扑的复杂度，提高系统的集成度。
以往wifi网络一般由家庭里的一台网关设备构建而成，而为了扩大家居里wifi网络的覆盖率和提高性能，多台网关设备组建而成的wifi-mesh网络慢慢地成为新的主流。这一新的wifi网络拓扑结构也给网络控制带来了新的转变：家庭里的网络控制中心由唯一的单台网关设备替换成了wifi-mesh网络里的任意一台网关设备。
Zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。它广泛地应用于智能家居系统中，包含如下几个子系统：智能灯光系统、空气调节系统、测量系统、安防系统等等。终端设备采集到数据时，会将信号发送给与之绑定的网关。
在由多台网关设备组成的无线mesh-wifi网络(集成zigbee技术，集成IAS CIE功能)的智能家居应用场景中，目前已有的做法是让每个网关都创建一个独立的zigbee网络，不同的zigbee网络之间不能互连互通。每个网关都是一个独立的协调器，由于一个终端设备与某个网关进行绑定，无法动态更改与其绑定的网关，则终端设备的数据只会汇报给与之绑定的单个网关。这种分成多个zigbee网络的做法让用户无法在一个网关控制中心上管理家里的所有终端设备，不同网关获取到的数据不能互通，用户在获取某台终端设备的数据时需要选定与其绑定的网关，为用户带来不便，增加了使用负担，尤其是对于不熟悉通信网络产品的人群，如小孩或老年人。
发明内容
本发明实施例提供了一种Zigbee网络的数据共享方法、网关设备与Zigbee网络系统，可以使得任一终端设备获取到的数据能够共享给Zigbee网络中的所有网关设备，方便用户去获取某台终端设备的数据。
本发明实施例一方面提供了一种Zigbee网络的数据共享方法，由网关设备执行，包括：
响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；
在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；
当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；
当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；
响应于获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。
优选地，所述方法还包括在加入到所述wifi网络后更新所述wifi网络的组网列表的步骤；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址；
所述当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络包括：
当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时，随机生成一个PAN id；
根据所述PAN id创建Zigbee网络以使本设备以Zigbee协调器存在于Zigbee网络中，并在所述wifi网络中定时广播所述PAN id；
所述当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络包括：
当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，判断是否获取到Zigbee协调器发送的PAN id；
当获取到所述PAN id时，根据所述组网列表获取所述Zigbee协调器的ip地址；
根据所述Zigbee协调器的ip地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络。
优选地，所述根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络，包括：
根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使所述Zigbee协调器生成允许Zigbee设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；所述允许Zigbee设备加入报文中记载了一个限时时间；
在发送所述Zigbee网络加入请求后，向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求；
接收所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器返回的第一设备查询响应，根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联；
在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络。
优选地，所述在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络，具体为：在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，由所述Zigbee协调器根据本设备的设备信息判断是否允许本设备加入到所述Zigbee网络中；
所述方法还包括：接收所述Zigbee协调器通过本设备的父节点向本设备返回的key值，以使本设备作为新的Zigbee路由器加入到所述Zigbee网络中；其中，所述key值为所述Zigbee协调器在允许本设备加入到所述Zigbee网络时发送，用于对在所述Zigbee网络中传输的数据包进行加密和解密。
优选地，所述方法还包括：
响应于获取到用户终端发送的终端设备配置请求，若本设备为所述Zigbee协调器则生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为所述Zigbee路由器则通知所述Zigbee协调器生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；
在接收到终端设备发送的第二设备查询请求时，向所述终端设备返回第二设备查询响应，以使所述终端设备根据接收到的所有第二设备查询响应选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备进行MAC层关联；
在与所述终端设备关联成功之后，若本设备为所述Zigbee协调器则将用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络，并通过所述Zigbee网络将本设备的Zigbee长地址发送给终端设备；若本设备为所述Zigbee路由器则向所述Zigbee协调器发送设备更新报文，通知所述Zigbee协调器在允许所述终端设备加入到所述Zigbee网络时将所述key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络以及将所述Zigbee协调器的Zigbee长地址发送给终端设备。
本发明实施例第二方面提供了一种网关设备，包括：
wifi网络加入模块，用于响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；
判断模块，用于在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；
Zigbee网络创建模块，用于当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；
Zigbee网络加入模块，用于当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；
数据共享模块，用于当获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据时，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。
优选地，所述网关设备还包括组网列表更新模块，用于在加入到所述wifi网络后更新所述wifi网络的组网列表；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址；
所述Zigbee网络创建模块包括：
PAN id生成单元，用于当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时，随机生成一个PAN id；
Zigbee网络创建单元，用于根据所述PAN id创建Zigbee网络以使本设备以Zigbee协调器存在于Zigbee网络中，并在所述wifi网络中定时广播所述PAN id；
所述Zigbee网络加入模块包括：
PAN id获取判断单元，用于当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，判断是否获取到Zigbee协调器发送的PAN id；
ip地址获取单元，用于当获取到所述PAN id时，根据所述组网列表获取所述Zigbee协调器的ip地址；
加入请求发送单元，用于根据所述Zigbee协调器的ip地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络。
优选地，所述加入请求发送单元包括：
加入请求发送子单元，用于根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使所述Zigbee协调器生成允许Zigbee设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；所述允许Zigbee设备加入报文中记载了一个限时时间；
关联请求发送子单元，用于在发送所述Zigbee网络加入请求后，向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求；
关联执行子单元，用于接收所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器返回的第一设备查询响应，根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联；
设备信息发送子单元，用于在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络。
优选地，所述设备信息发送子单元具体用于在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，由所述Zigbee协调器根据本设备的设备信息判断是否允许本设备加入到所述Zigbee网络中；
所述网关设备还包括key值接收模块，用于接收所述Zigbee协调器通过本设备的父节点向本设备返回的key值，以使本设备作为新的Zigbee路由器加入到所述Zigbee网络中；其中，所述key值为所述Zigbee协调器在允许本设备加入到所述Zigbee网络时发送，用于对在所述Zigbee网络中传输的数据包进行加密和解密。
优选地，所述网关设备还包括：
终端设备配置响应模块，用于响应于获取到用户终端发送的终端设备配置请求，若本设备为所述Zigbee协调器则生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为所述Zigbee路由器则通知所述Zigbee协调器生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；
关联响应反馈模块，用于在接收到终端设备发送的第二设备查询请求时，向所述终端设备返回第二设备查询响应，以使所述终端设备根据接收到的所有第二设备查询响应选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备进行MAC层关联；
终端配置模块，用于在与所述终端设备关联成功之后，若本设备为所述Zigbee协调器则将用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络，并通过所述Zigbee网络将本设备的Zigbee长地址发送给终端设备；若本设备为所述Zigbee路由器则向所述Zigbee协调器发送设备更新报文，通知所述Zigbee协调器在允许所述终端设备加入到所述Zigbee网络时将所述key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络以及将所述Zigbee协调器的Zigbee长地址发送给终端设备。
本发明实施例第三方面还提供了一种Zigbee网络系统，包括若干个上述的网关设备以及至少一个与所述网关设备的Mac层关联的终端设备。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种Zigbee网络的数据共享方法，由网关设备执行，包括：响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；响应于获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。通过本发明实施例提供的Zigbee网络的数据共享方法，用户选择任意一个网关设备都可以获取所有终端设备的汇报数据，对于用户来说，整个家庭网络就是一个整体，不需要关心哪个终端设备关联在哪个网关设备下，降低了用户的使用负担。同时，本发明实施例还提供了一种用于执行上述的Zigbee网络的数据共享方法的网关设备以及包括所述网关设备的Zigbee网络系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的Zigbee网络的数据共享方法的流程示意图；
图2是步骤S3的具体流程示意图；
图3是步骤S4的具体流程示意图；
图4是步骤S43的具体流程示意图；
图5是本发明实施例提供的网关设备的结构框图；
图6是所述Zigbee网络创建模块3的结构框图；
图7是所述Zigbee网络加入模块4的结构框图；
图8是所述加入请求发送单元43的结构框图。
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。
请参与图1，其是本发明实施例提供的Zigbee网络的数据共享方法的流程示意图，所述方法由网关设备执行，包括：
S1，响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；
S2，在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；
S3，当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；
S4，当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；
S5，响应于获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。
所述终端设备可以包括但不限于IAS Zone设备(Intruder Alarm System，侵入者警报系统)，IAS Zone设备负责采集环境数据或探测某个区域的报警条件，在采集到环境数据或探测到报警时，会通过Zigbee网络发送给Zigbee协调器。
需要说明的是，在步骤S1中，利用用户终端例如手机将一台网关设备添加到一个wifi网络中是本领域的成熟的技术手段，这是本领域技术人员所熟知的，因而不再赘述。所述wifi组网配置信息可以包括但不限于wifi网络的组网标识、SSID以及网络密码。
此外，步骤S1～S5是由同一台网关设备去执行的，步骤S2～S4实际上描述了Zigbee网络的构建的过程。该过程以通俗的话来描述就是，在一台网关设备被添加到wifi网络时，如果该网关设备是wifi网络中的第一台网关设备，则该网关设备将以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；如果该网关设备不是wifi网络中的第一台网关设备(例如是第二台网关设备)，则该网关设备通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求从而加入到所述Zigbee网络中。此后，每当有新的网关设备加入到wifi网络时，通过执行步骤S2～S4以Zigbee路由器的身份加入到Zigbee网络中。通过以上方式构建的Zigbee网络，只有一台Zigbee协调器，其余的都是Zigbee路由器。
无论是Zigbee协调器还是Zigbee路由器，其本质还是网关设备，都有可能与其进行MAC层关联的终端设备，那么通过步骤S5，当本设备获取到与其MAC层关联的终端设备的汇报数据时，如果本设备是Zigbee协调器，则直接将所述汇报数据所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器，如果本设备是Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器，从而实现了所有网关设备的数据共享。
通过本发明实施例提供的Zigbee网络的数据共享方法，用户选择任意一个网关设备都可以获取所有终端设备的汇报数据，对于用户来说，整个家庭网络就是一个整体，不需要关心哪个终端设备关联在哪个网关设备下，降低了用户的使用负担。
在一种可选的实施方式中，所述方法还包括在加入到所述wifi网络后更新所述wifi网络的组网列表的步骤；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址；
如图2所示，其是步骤S3的具体流程示意图。在步骤S3中，所述当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络包括：
S31，当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时，随机生成一个PAN id；
S32，根据所述PAN id创建Zigbee网络以使本设备以Zigbee协调器存在于Zigbee网络中，并在所述wifi网络中定时广播所述PAN id；
如图3所示，其是步骤S4的具体流程示意图。在步骤S4中，所述当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络包括：
S41，当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，判断是否获取到Zigbee协调器发送的PAN id；
S42，当获取到所述PAN id时，根据所述组网列表获取所述Zigbee协调器的ip地址；
S43，根据所述Zigbee协调器的ip地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络。
所述PAN id用于区分不同的Zigbee网络；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址，并且每台网关设备都存储了这么一份组网列表；当网关设备之间需要传输数据时，可以通过查找组网列表来获取目标网关设备的ip地址，例如当需要向Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求时先查找所述Zigbee协调器的ip地址。
在一种可选的实施方式中，步骤S43所述的根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络，包括：
S431，根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使所述Zigbee协调器生成允许Zigbee设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；所述允许Zigbee设备加入报文中记载了一个限时时间；
S432，在发送所述Zigbee网络加入请求后，向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求；
S433，接收所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器返回的第一设备查询响应，根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联；
S434，在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络。
其中，所述第一设备查询请求用于查询所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器的状态，包括是否存在所述允许Zigbee设备加入报文以及设备是否处于所述限时时间内等状态信息。而本设备通过其他设备反馈过来的第一设备查询响应不仅可以知道上述的状态信息，还可以知道本设备与其他设备之间通信的信号强度，因此可以根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联。
如图4所示，其是步骤S43的具体流程示意图。所述允许Zigbee设备加入报文实际上是用于通知所述Zigbee网络当前的所有Zigbee路由器允许新的Zigbee路由器加入。例如，所述Zigbee网络当前由Zigbee协调器、Zigbee路由器A以及Zigbee路由器B组成，那么Zigbee协调器会生成所述允许Zigbee设备加入报文并发送给Zigbee路由器A以及Zigbee路由器B，此时Zigbee协调器、Zigbee路由器A以及Zigbee路由器B都会允许新的Zigbee路由器的加入。
新的Zigbee路由器的加入过程中，先向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求，并且根据反馈的第一设备查询响应选取处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联，使得整个Zigbee网络的信号传输速率都处于最佳状态。
步骤S434所述的在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络，具体为：在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，由所述Zigbee协调器根据本设备的设备信息判断是否允许本设备加入到所述Zigbee网络中；
所述方法还包括：接收所述Zigbee协调器通过本设备的父节点向本设备返回的key值，以使本设备作为新的Zigbee路由器加入到所述Zigbee网络中；其中，所述key值为所述Zigbee协调器在允许本设备加入到所述Zigbee网络时发送，用于对在所述Zigbee网络中传输的数据包进行加密和解密。
通过设置过滤规则，Zigbee协调器可以选择性地让某些网关设备加入到所述Zigbee网络中，使得可操作性更高。
在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：
响应于获取到用户终端发送的终端设备配置请求，若本设备为所述Zigbee协调器则生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为所述Zigbee路由器则通知所述Zigbee协调器生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；
在接收到终端设备发送的第二设备查询请求时，向所述终端设备返回第二设备查询响应，以使所述终端设备根据接收到的所有第二设备查询响应选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备进行MAC层关联；
在与所述终端设备关联成功之后，若本设备为所述Zigbee协调器则将用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络，并通过所述Zigbee网络将本设备的Zigbee长地址发送给终端设备；若本设备为所述Zigbee路由器则向所述Zigbee协调器发送设备更新报文，通知所述Zigbee协调器在允许所述终端设备加入到所述Zigbee网络时将所述key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络以及将所述Zigbee协调器的Zigbee长地址发送给终端设备。
其中，所述允许终端设备加入报文用于通知所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器允许新的终端设备加入到Zigbee网络中，终端设备加入到Zigbee网络的方式是与Zigbee网络中的某一台网关设备(包括Zigbee协调器和Zigbee路由器)进行关联。所述第二设备查询请求用于查询所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器的状态，包括是否存在所述允许终端设备加入报文的状态信息。而终端设备通过其他设备反馈过来的第二设备查询响应不仅可以知道上述的状态信息，还可以知道终端设备与其他设备之间通信的信号强度，因此可以根据所有的第二设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联。
由于Zigbee网络中的数据包的传输一般经过加密，那么当终端设备接收到Zigbee协调器返回的用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值时，终端设备正式加入到Zigbee网络中。
所述Zigbee长地址用于终端设备与Zigbee协调器之间的数据交互，当终端设备知道Zigbee协调器的Zigbee长地址时，终端设备就可以通过Zigbee网络向所述Zigbee协调器上传汇报数据。需要说明的是，如果终端设备的父节点是Zigbee协调器，则终端设备直接向所述Zigbee协调器上传汇报数据；如果终端设备的父节点是Zigbee路由器，则终端设备通过所述父节点以及其他的Zigbee路由器将所述汇报数据上传给Zigbee协调器。
为了确认数据传输无误，在所述Zigbee协调器向所述终端设备写入Zigbee长地址之后，所述终端设备和所述Zigbee协调器之间可以发起enroll问答过程，确保所述终端设备和所述Zigbee协调器之间的数据链路是正常的。
同时，本发明实施例还提供了一种网关设备。如图5所示，其是本发明实施例提供的网关设备的结构框图，包括：
wifi网络加入模块1，用于响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；
判断模块2，用于在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；
Zigbee网络创建模块3，用于当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；
Zigbee网络加入模块4，用于当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；
数据共享模块5，用于当获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据时，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。
在一种可选的实施方式中，所述网关设备还包括组网列表更新模块，用于在加入到所述wifi网络后更新所述wifi网络的组网列表；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址；
如图6所示，其是所述Zigbee网络创建模块3的结构框图，包括：
PAN id生成单元31，用于当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时，随机生成一个PAN id；
Zigbee网络创建单元32，用于根据所述PAN id创建Zigbee网络以使本设备以Zigbee协调器存在于Zigbee网络中，并在所述wifi网络中定时广播所述PAN id；
如图7所示，其是所述Zigbee网络加入模块4的结构框图，包括：
PAN id获取判断单元41，用于当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，判断是否获取到Zigbee协调器发送的PAN id；
ip地址获取单元42，用于当获取到所述PAN id时，根据所述组网列表获取所述Zigbee协调器的ip地址；
加入请求发送单元43，用于根据所述Zigbee协调器的ip地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络。
如图8所示，其是所述加入请求发送单元43的结构框图，包括：
加入请求发送子单元431，用于根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使所述Zigbee协调器生成允许Zigbee设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；所述允许Zigbee设备加入报文中记载了一个限时时间；
关联请求发送子单元432，用于在发送所述Zigbee网络加入请求后，向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求；
关联执行子单元433，用于接收所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器返回的第一设备查询响应，根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联；
设备信息发送子单元434，用于在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络。
在一种可选的实施方式中，所述设备信息发送子单元434具体用于在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，由所述Zigbee协调器根据本设备的设备信息判断是否允许本设备加入到所述Zigbee网络中；
所述网关设备还包括key值接收模块，用于接收所述Zigbee协调器通过本设备的父节点向本设备返回的key值，以使本设备作为新的Zigbee路由器加入到所述Zigbee网络中；其中，所述key值为所述Zigbee协调器在允许本设备加入到所述Zigbee网络时发送，用于对在所述Zigbee网络中传输的数据包进行加密和解密。
在一种可选的实施方式中，所述网关设备还包括：
终端设备配置响应模块，用于响应于获取到用户终端发送的终端设备配置请求，若本设备为所述Zigbee协调器则生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为所述Zigbee路由器则通知所述Zigbee协调器生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；
查询响应反馈模块，用于在接收到终端设备发送的第二设备查询请求时，向所述终端设备返回第二设备查询响应，以使所述终端设备根据接收到的所有第二设备查询响应选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备进行MAC层关联；
终端配置模块，用于在与所述终端设备关联成功之后，若本设备为所述Zigbee协调器则将用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络，并通过所述Zigbee网络将本设备的Zigbee长地址发送给终端设备；若本设备为所述Zigbee路由器则向所述Zigbee协调器发送设备更新报文，通知所述Zigbee协调器在允许所述终端设备加入到所述Zigbee网络时将所述key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络以及将所述Zigbee协调器的Zigbee长地址发送给终端设备。
需要说明的是，本发明实施例提供的网关设备用于执行上述的Zigbee网络的数据共享方法的所有方法步骤，两者的工作原理和有益效果是一一对应的，因而不再赘述。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
同时，本发明实施例还提供了一种Zigbee网络系统，包括若干个上述的网关设备以及至少一个与所述网关设备的Mac层关联的终端设备。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种Zigbee网络的数据共享方法，由网关设备执行，包括：响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；响应于获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。通过本发明实施例提供的Zigbee网络的数据共享方法，用户选择任意一个网关设备都可以获取所有终端设备的汇报数据，对于用户来说，整个家庭网络就是一个整体，不需要关心哪个终端设备关联在哪个网关设备下，降低了用户的使用负担。同时，本发明实施例还提供了一种用于执行上述的Zigbee网络的数据共享方法的网关设备以及包括所述网关设备的Zigbee网络系统。
以上所述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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种Zigbee网络的数据共享方法，其特征在于，由网关设备执行，包括：
响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；
在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；
当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；
当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；
响应于获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。
2.如权利要求1所述的Zigbee网络的组网方法，其特征在于，所述方法还包括在加入到所述wifi网络后更新所述wifi网络的组网列表的步骤；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址；
所述当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络包括：
当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时，随机生成一个PAN id；
根据所述PAN id创建Zigbee网络以使本设备以Zigbee协调器存在于Zigbee网络中，并在所述wifi网络中定时广播所述PAN id；
所述当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络包括：
当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，判断是否获取到Zigbee协调器发送的PAN id；
当获取到所述PAN id时，根据所述组网列表获取所述Zigbee协调器的ip地址；
根据所述Zigbee协调器的ip地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络。
3.如权利要求2所述的Zigbee网络的组网方法，其特征在于，所述根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络，包括：
根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使所述Zigbee协调器生成允许Zigbee设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；所述允许Zigbee设备加入报文中记载了一个限时时间；
在发送所述Zigbee网络加入请求后，向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求；
接收所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器返回的第一设备查询响应，根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联；
在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络。
4.如权利要求3所述的Zigbee网络的组网方法，其特征在于，所述在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络，具体为：在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，由所述Zigbee协调器根据本设备的设备信息判断是否允许本设备加入到所述Zigbee网络中；
所述方法还包括：接收所述Zigbee协调器通过本设备的父节点向本设备返回的key值，以使本设备作为新的Zigbee路由器加入到所述Zigbee网络中；其中，所述key值为所述Zigbee协调器在允许本设备加入到所述Zigbee网络时发送，用于对在所述Zigbee网络中传输的数据包进行加密和解密。
5.如权利要求1所述的Zigbee网络的组网方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于获取到用户终端发送的终端设备配置请求，若本设备为所述Zigbee协调器则生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为所述Zigbee路由器则通知所述Zigbee协调器生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；
在接收到终端设备发送的第二设备查询请求时，向所述终端设备返回第二设备查询响应，以使所述终端设备根据接收到的所有第二设备查询响应选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备进行MAC层关联；
在与所述终端设备关联成功之后，若本设备为所述Zigbee协调器则将用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络，并通过所述Zigbee网络将本设备的Zigbee长地址发送给终端设备；若本设备为所述Zigbee路由器则向所述Zigbee协调器发送设备更新报文，通知所述Zigbee协调器在允许所述终端设备加入到所述Zigbee网络时将所述key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络以及将所述Zigbee协调器的Zigbee长地址发送给终端设备。
6.一种网关设备，其特征在于，包括：
wifi网络加入模块，用于响应于获取到用户终端发送的wifi组网配置信息，根据所述wifi组网配置信息加入到wifi网络中；
判断模块，用于在加入到所述wifi网络后，判断本设备是否为所述wifi网络中的第一台网关设备；
Zigbee网络创建模块，用于当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时以Zigbee协调器的身份创建Zigbee网络；
Zigbee网络加入模块，用于当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，通过所述wifi网络向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络；
数据共享模块，用于当获取到与本设备的MAC层关联的终端设备发送的汇报数据时，若本设备为Zigbee协调器则将所述汇报数据通过所述wifi网络转发给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为Zigbee路由器，则将所述汇报数据通过所述Zigbee网络发送给所述Zigbee协调器，由所述Zigbee协调器通过所述wifi网络将所述汇报数据转发给所述Zigbee网络中的其他Zigbee路由器。
7.如权利要求6所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备还包括组网列表更新模块，用于在加入到所述wifi网络后更新所述wifi网络的组网列表；所述组网列表用于记载所述wifi网络中的所有网关设备的ip地址；
所述Zigbee网络创建模块包括：
PAN id生成单元，用于当本设备为所述wifi网络中的第一台网关设备时，随机生成一个PAN id；
Zigbee网络创建单元，用于根据所述PAN id创建Zigbee网络以使本设备以Zigbee协调器存在于Zigbee网络中，并在所述wifi网络中定时广播所述PAN id；
所述Zigbee网络加入模块包括：
PAN id获取判断单元，用于当本设备不为所述wifi网络中的第一台网关设备时，判断是否获取到Zigbee协调器发送的PAN id；
ip地址获取单元，用于当获取到所述PAN id时，根据所述组网列表获取所述Zigbee协调器的ip地址；
加入请求发送单元，用于根据所述Zigbee协调器的ip地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使本设备以Zigbee路由器的身份加入到所述Zigbee网络。
8.如权利要求7所述的网关设备，其特征在于，所述加入请求发送单元包括：
加入请求发送子单元，用于根据所述Zigbee协调器的IP地址向所述Zigbee协调器发送Zigbee网络加入请求，以使所述Zigbee协调器生成允许Zigbee设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；所述允许Zigbee设备加入报文中记载了一个限时时间；
关联请求发送子单元，用于在发送所述Zigbee网络加入请求后，向所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器发送第一设备查询请求；
关联执行子单元，用于接收所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器返回的第一设备查询响应，根据所有的第一设备查询响应在所述Zigbee协调器以及所述Zigbee路由器中选择处于所述限时时间内并且信号最好的设备作为父节点进行MAC层关联；
设备信息发送子单元，用于在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，以使本设备以Zigbee路由器的角色加入到所述Zigbee网络。
9.如权利要求8所述的网关设备，其特征在于，所述设备信息发送子单元具体用于在关联成功之后，通过本设备的父节点向所述Zigbee协调器发送本设备的设备信息，由所述Zigbee协调器根据本设备的设备信息判断是否允许本设备加入到所述Zigbee网络中；
所述网关设备还包括key值接收模块，用于接收所述Zigbee协调器通过本设备的父节点向本设备返回的key值，以使本设备作为新的Zigbee路由器加入到所述Zigbee网络中；其中，所述key值为所述Zigbee协调器在允许本设备加入到所述Zigbee网络时发送，用于对在所述Zigbee网络中传输的数据包进行加密和解密。
10.如权利要求6所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备还包括：
终端设备配置响应模块，用于响应于获取到用户终端发送的终端设备配置请求，若本设备为所述Zigbee协调器则生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；若本设备为所述Zigbee路由器则通知所述Zigbee协调器生成允许终端设备加入报文并发送给所述Zigbee网络中的所有Zigbee路由器；
关联响应反馈模块，用于在接收到终端设备发送的第二设备查询请求时，向所述终端设备返回第二设备查询响应，以使所述终端设备根据接收到的所有第二设备查询响应选择存在所述允许终端设备加入报文并且信号最好的设备进行MAC层关联；
终端配置模块，用于在与所述终端设备关联成功之后，若本设备为所述Zigbee协调器则将用于对所述Zigbee网络进行加密和解密的key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络，并通过所述Zigbee网络将本设备的Zigbee长地址发送给终端设备；若本设备为所述Zigbee路由器则向所述Zigbee协调器发送设备更新报文，通知所述Zigbee协调器在允许所述终端设备加入到所述Zigbee网络时将所述key值发送给所述终端设备以使所述终端设备加入到Zigbee网络以及将所述Zigbee协调器的Zigbee长地址发送给终端设备。
11.一种Zigbee网络系统，其特征在于，包括若干个如权利要求6～10任一项所述的网关设备以及至少一个与所述网关设备的Mac层关联的终端设备。
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