CN109067423A - 一种Zigbee网络与WiFi共存方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Zigbee网络与WiFi共存方法及装置，包括Zigbee天线模块、WiFi天线模块、控制单元，所述控制单元连接WiFi天线模块，所述Zigbee天线模块用于接入Zigbee数据流，WiFi天线模块用于接入WiFi数据流，控制单元用于接入Zigbee使能信号，并且控制单元用于控制WiFi天线模块的断开和连通。通过控制单元控制WiFi天线模块的断开和连通，控制单元接入Zigbee使能信号，通过Zigbee使能信号检测Zigbee网络的通信情况，在Zigbee网络通信时，能够断开WiFi天线模块中断WiFi数据通信，确保空间被Zigbee信号占用，解决了Zigbee受WiFi干扰的问题。

Description

一种Zigbee网络与WiFi共存方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种zigbee网络和WiFi网络共存的方法及实现该方法的装置。

背景技术

Zigbee网络作为物联网中一种常见接入方式应用广泛，而WiFi则是目前广泛使用的家庭终端连接Internet的接入方式，Zigbee+WiFi的网关便可以实现 Zigbee Mesh网络与Wifi之间的接入。由于两者同处于2.4‐2.4835GHz ISM频段，随着频道资源越来越趋于拥挤，如何提高Zigbee与其他无线制式间的共存问题显得极具有工程价值。

现有的技术中的解决方法通常是将两者所采用的天线在空间上进行错开，使得WiFi天线与Zigbee天线隔离度提升，进而降低两者之间的干扰。但是如今的网关产品要求尺寸体积均较小，天线错开的距离受限，效果不明显。同时WiFi 是大数据量大带宽的传输，而Zigbee传输的数据信息常常较小，Zigbee受WiFi 干扰时有发生。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的互联网产品及技术难以同时保证WiFi和Zigbee传输质量的不足，提供利用控制电路技术，实现Zigbee数据流与WiFi数据流在时间上错开，有效降低两种通讯方式干扰的一种Zigbee网络与WiFi共存方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种Zigbee网络与WiFi共存装置，包括Zigbee天线模块、WiFi 天线模块、控制单元，所述控制单元连接WiFi天线模块，所述Zigbee天线模块用于接入Zigbee数据流，WiFi天线模块用于接入WiFi数据流，控制单元用于接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号，并且控制单元用于控制WiFi天线模块的断开和连通。

本方案中通过控制单元控制WiFi天线模块的断开和连通，控制单元接入 Zigbee使能信号，通过Zigbee使能信号检测Zigbee网络的通信情况，在Zigbee 网络通信时，能够断开WiFi天线模块中断WiFi数据通信，确保空间被Zigbee 信号占用，等到Zigbee数据发送完毕，恢复WiFi状态。由于Zigbee的空口速率达到250Kbps，而同时所要传输的数据量较小(eg几K数量级)，因此并不会影响到WiFi的传输质量。

作为优选，所述Zigbee天线模块包括相互连接的Zigbee射频开关或Zigbee 功率放大单元和Zigbee天线，所述WiFi天线模块包括相互连接的WiFi射频开关或WiFi功率放大单元和WiFi天线，所述控制单元连接WiFi射频开关或WiFi 功率放大单元，Zigbee射频开关或Zigbee功率放大单元连接有Zigbee数据端口， WiFi射频开关或功率放大单元连接有WiFi数据端口。

作为优选，控制单元用于向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号。

作为优选，所述控制单元包括NPN型三极管，所述NPN型三极管设置有基极、发射极和集电极，所述基极用于接入Zigbee使能信号，所述集电极通过电阻接入初始WiFi使能信号，集电极和所述电阻之间连接WiFi天线模块，用于向 WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号。

控制单元利用NPN型三极管及附属电路结构实现根据接入的Zigbee使能信号对于WiFi使能信号的取反等操作，从而控制WiFi天线模块及WiFi数据传输。在Zigbee使能信号为高电平时，该高电平使能了Zigbee射频开关或者大功率放大器；Zigbee使能信号经过控制单元进行了取反即为高电平时确保WiFi使能信号为低电平。在WiFi使能信号为低电平的状态下，射频开关/功率放大器处于 Disable状态，即功率放大器断开或者射频开关处于NC状态，进而与前端的WiFi 天线断开。当Zigbee使能信号为低电平状态下时，WiFi使能信号不受其影响。

作为优选，所述电阻的阻值设置为10K欧。

本发明同时提供了基于上述装置的一种Zigbee网络与WiFi共存方法，6、所述方法包括以下步骤：

控制单元接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号；

根据Zigbee使能信号状态控制单元对WiFi使能信号取反后发送至WiFi天线模块传输，控制WiFi天线模块传输断开或连通。

作为预选，所述根据Zigbee使能信号状态控制单元对WiFi使能信号取反后发送至WiFi天线模块传输，控制WiFi天线模块传输断开或连通的步骤进一步包括：

Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号连通状态控制WiFi天线模块断开，WiFi数据流停止传输；

Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号断开状态控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输。

作为预选，所述控制单元包括NPN型三极管，所述NPN型三极管设置有基极、发射极和集电极，所述基极用于接入Zigbee使能信号，所述集电极通过电阻接入初始WiFi使能信号，集电极和所述电阻之间连接WiFi天线模块，用于向 WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号。

作为预选，所述Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号连通状态控制WiFi天线模块断开，WiFi数据流停止传输的步骤，进一步包括：

Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元的NPN型三极管的基集接入的Zigbee使能信号为高电平，NPN型三极管的集电极取反，向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号强制设置为低电平，控制WiFi天线模块断开。

作为预选，所述Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号断开状态控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输的步骤，进一步包括：

Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元的NPN型三极管的基集接入的Zigbee使能信号为低电平，NPN型三极管的集电极取反，向WiFi 天线模块发送最终WiFi使能信号为高电平，最终WiFi使能信号与初始WiFi使能信号一致，控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输。

本发明提供的技术方案，通过在Zigbee和WiFi通信电路中设置控制单元，实现基于Zigbee使能信号状态对于WiFi使能信号的控制，从而实现对于WiFi 通信传输的控制。

可以使得有Zigbee数据流时，确保WiFi电路的使能处于Disable状态，由于WiFi使能信号控制的是前端射频开关或者功放电路，如果该使能信号处于 Disable状态时，WiFi功率放大器或者射频开关就会与前端的WiFi天线断开，确保空间被Zigbee信号占用，等到Zigbee数据发送完毕，恢复WiFi状态。由于 Zigbee的空口速率达到250Kbps，而同时所要传输的数据量较小(eg几K数量级)，因此并不会影响到WiFi的传输质量。

附图说明

图1为本发明提供的一种Zigbee网络与WiFi共存装置的原理框图。

图2为本发明提供的一种Zigbee网络与WiFi共存装置中控制单元的原理图。

图3为本发明提供的一种Zigbee网络与WiFi共存方法的第一流程图。

图4为本发明提供的一种Zigbee网络与WiFi共存方法的第二流程图。

图中：Zigbee天线模块1；Zigbee射频开关101；Zigbee天线102；WiFi天线模块2；WiFi射频开关201；WiFi天线202；控制单元3；NPN型三极管301；基极302、发射极303；集电极304。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

实施例一：

如图1所示，本发明的一种Zigbee网络与WiFi共存装置的实施例，所述装置包括Zigbee天线模块、WiFi天线模块、控制单元，所述控制单元连接WiFi 天线模块，所述Zigbee天线模块用于接入Zigbee数据流，WiFi天线模块用于接入WiFi数据流，控制单元用于接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号，并且控制单元用于控制WiFi天线模块的断开和连通。

本方案中通过控制单元控制WiFi天线模块的断开和连通，控制单元接入 Zigbee使能信号，通过Zigbee使能信号检测Zigbee网络的通信情况，在Zigbee 网络通信时，能够断开WiFi天线模块中断WiFi数据通信，确保空间被Zigbee 信号占用，等到Zigbee数据发送完毕，恢复WiFi状态。由于Zigbee的空口速率达到250Kbps，而同时所要传输的数据量较小(eg几K数量级)，因此并不会影响到WiFi的传输质量。

实施例二：

如图2所示，本发明的一种Zigbee网络与WiFi共存装置的第二实施例，所述装置包括Zigbee天线模块、WiFi天线模块和控制单元，所述包括NPN型三极管。所述Zigbee天线模块包括相互连接的Zigbee射频开关和Zigbee天线。所述 WiFi天线模块包括相互连接的WiFi射频开关和WiFi天线。

所述NPN型三极管设置有基极、发射极和集电极，所述基极用于接入Zigbee 使能信号，所述集电极通过10K欧姆阻值的电阻接入初始WiFi使能信号，集电极和所述电阻之间连接WiFi射频开关，用于向WiFi射频开关发送最终WiFi使能信号。所述发射极接地。

控制单元利用NPN型三极管及附属电路结构实现根据接入的Zigbee使能信号对于WiFi使能信号的取反等操作，从而控制WiFi天线模块及WiFi数据传输。在Zigbee使能信号为高电平时，该高电平使能了Zigbee射频开关或者大功率放大器；Zigbee使能信号经过控制单元进行了取反即为高电平时确保WiFi使能信号为低电平。在WiFi使能信号为低电平的状态下，射频开关/功率放大器处于 Disable状态，即功率放大器断开或者射频开关处于NC状态，进而与前端的WiFi 天线断开。当Zigbee使能信号为低电平状态下时，WiFi使能信号不受其影响。

所述的Zigbee射频开关和WiFi射频开关可以根据实际情况替换为Zigbee 功率放大单元和WiFi功率放大单元。

实施例三：

如图3所示，本发明的基于上述装置的一种Zigbee网络与WiFi共存方法，所述方法包括以下步骤：

S101控制单元接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号。

S102根据Zigbee使能信号状态控制单元对WiFi使能信号取反后发送至WiFi 天线模块传输，控制WiFi天线模块传输断开或连通。

Zigbee使能信号和WiFi使能信号是用于控制Zigbee天线模块和WiFi天线模块开启和关闭的控制信号。通过接入控制单元，对Zigbee使能信号进行监控，从而实现对于Zigbee传输请求的监控。并且通过对WiFi使能信号的转发和取反操作实现对于WiFi天线模块开启和关闭的控制。

在Zigbee网络通信时，能够断开WiFi天线模块中断WiFi数据通信，确保空间被Zigbee信号占用，等到Zigbee数据发送完毕，恢复WiFi状态。由于Zigbee 的空口速率达到250Kbps，而同时所要传输的数据量较小(eg几K数量级)，因此并不会影响到WiFi的传输质量。

实施四：

如图4所示，本实施例提供另一种Zigbee网络与WiFi共存方法，所述方法是在实施例三的基础上的进一步优化。

本实施例中控制单元包括NPN型三极管，所述NPN型三极管设置有基极、发射极和集电极，所述基极用于接入Zigbee使能信号，所述集电极通过电阻接入初始WiFi使能信号，集电极和所述电阻之间连接WiFi天线模块，用于向WiFi 天线模块发送最终WiFi使能信号。

所述方法包括以下步骤：

S202控制单元接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号。

S203Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元的NPN型三极管的基集接入的Zigbee使能信号为高电平，NPN型三极管的集电极取反，向WiFi 天线模块发送最终WiFi使能信号强制设置为低电平，控制WiFi天线模块断开。

S204Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元的NPN型三极管的基集接入的Zigbee使能信号为低电平，NPN型三极管的集电极取反，向 WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号为高电平，最终WiFi使能信号与初始WiFi 使能信号一致，控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输。

本发明提供的技术方案，通过在Zigbee和WiFi通信电路中设置控制单元，实现基于Zigbee使能信号状态对于WiFi使能信号的控制，从而实现对于WiFi 通信传输的控制。

可以使得有Zigbee数据流时，确保WiFi电路的使能处于Disable状态，由于WiFi使能信号控制的是前端射频开关或者功放电路，如果该使能信号处于Disable状态时，WiFi功率放大器或者射频开关就会与前端的WiFi天线断开，确保空间被Zigbee信号占用，等到Zigbee数据发送完毕，恢复WiFi状态。由于 Zigbee的空口速率达到250Kbps，而同时所要传输的数据量较小(eg几K数量级)，因此并不会影响到WiFi的传输质量。

Claims (10)

1.一种Zigbee网络与WiFi共存装置，其特征在于，包括Zigbee天线模块、WiFi天线模块、控制单元，所述控制单元连接WiFi天线模块，所述Zigbee天线模块用于接入Zigbee数据流，WiFi天线模块用于接入WiFi数据流，控制单元用于接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号，并且控制单元用于控制WiFi天线模块的断开和连通。

2.如权利要求1所述的一种Zigbee网络与WiFi共存装置，其特征在于，所述Zigbee天线模块包括相互连接的Zigbee射频开关或Zigbee功率放大单元和Zigbee天线，所述WiFi天线模块包括相互连接的WiFi射频开关或WiFi功率放大单元和WiFi天线，所述控制单元连接WiFi射频开关或WiFi功率放大单元，Zigbee射频开关或Zigbee功率放大单元连接有Zigbee数据端口，WiFi射频开关或功率放大单元连接有WiFi数据端口。

3.如权利要求1所述的一种Zigbee网络与WiFi共存装置，其特征在于，控制单元用于向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号。

4.如权利要求1所述的一种Zigbee网络与WiFi共存装置，其特征在于，所述控制单元包括NPN型三极管，所述NPN型三极管设置有基极、发射极和集电极，所述基极用于接入Zigbee使能信号，所述集电极通过电阻接入初始WiFi使能信号，集电极和所述电阻之间连接WiFi天线模块，用于向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号。

5.如权利要求1所述的一种Zigbee网络与WiFi共存装置，其特征在于，所述电阻的阻值设置为10K欧。

6.一种Zigbee网络与WiFi共存方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

控制单元接入Zigbee使能信号和WiFi使能信号；

根据Zigbee使能信号状态控制单元对WiFi使能信号取反后发送至WiFi天线模块传输，控制WiFi天线模块传输断开或连通。

7.如权利要求6所述的一种Zigbee网络与WiFi共存方法，其特征在于，所述根据Zigbee使能信号状态控制单元对WiFi使能信号取反后发送至WiFi天线模块传输，控制WiFi天线模块传输断开或连通的步骤进一步包括：

Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号连通状态控制WiFi天线模块断开，WiFi数据流停止传输；

Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号断开状态控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输。

8.如权利要求7所述的一种Zigbee网络与WiFi共存方法，其特征在于，所述控制单元包括NPN型三极管，所述NPN型三极管设置有基极、发射极和集电极，所述基极用于接入Zigbee使能信号，所述集电极通过电阻接入初始WiFi使能信号，集电极和所述电阻之间连接WiFi天线模块，用于向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号。

9.如权利要求8所述的一种Zigbee网络与WiFi共存方法，其特征在于，所述Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号连通状态控制WiFi天线模块断开，WiFi数据流停止传输的步骤，进一步包括：

Zigbee数据流通过Zigbee天线模块传输时，控制单元的NPN型三极管的基集接入的Zigbee使能信号为高电平，NPN型三极管的集电极取反，向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号强制设置为低电平，控制WiFi天线模块断开。

10.如权利要求8所述的一种Zigbee网络与WiFi共存方法，其特征在于，所述Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元响应于Zigbee使能信号断开状态控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输的步骤，进一步包括：

Zigbee数据流停止通过Zigbee天线模块传输时，控制单元的NPN型三极管的基集接入的Zigbee使能信号为低电平，NPN型三极管的集电极取反，向WiFi天线模块发送最终WiFi使能信号为高电平，最终WiFi使能信号与初始WiFi使能信号一致，控制WiFi天线模块连通，WiFi数据流恢复传输。