CN109618407A - 兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统 - Google Patents

兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统，属于计算机技术领域，本发明要解决的技术问题为如何在服务器端进行处理实现TCP/IP网络与ZigBee相互通信，将物联网中的传感设备进行统一注册，集中管理，提高管理效率，采用的技术方案为：①、兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，该方法是建立服务注册中心，服务注册中心接收基于ZigBee传感设备的注册请求并将基于ZigBee传感设备注册至服务注册中心，集中统一管理在服务注册中心注册的基于ZigBee传感设备，并将注册至该服务注册中心的基于ZigBee传感设备网络融入基于TCP/IP的服务网络。②、一种兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，该系统包括服务注册中心模块、物联网模块以及TPC/IP网络模块。

Description

兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体地说是一种兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。随着物联网接入设备的增加，各类接入设备的管理日益重要，同时基于ZigBee协议的物联网设备融入现有的基于TCP/IP网络需求也日益提高。故如何在服务器端进行的处理，实现TCP/IP网络与ZigBee相互通信，将物联网中的传感设备进行统一注册，集中管理，提高管理效率，同时也可将现有的基于ZigBee的传感设备网络融入主流的使用范围最广的基于TCP/IP的网络是目前急需解决的技术问题。
专利号为CN102625476B的专利文献公开了一种Zigbee设备与TCP/IP设备进行通信的系统，包括TCP/IP网络、至少一个Zigbee网络和至少一个TCP/IP设备，每个Zigbee网络包括至少一个Zigbee设备，所述Zigbee网络的Zigbee协调器通过SH协议交换机与TCP/IP网络连接，TCP/IP设备与TCP/IP网络之间通过SH协议交换机连接，本发明通过在每个Zigbee设备的ZStack协议栈中添加一层SH协议层与SH协议交换机相配合，使每个Zigbee设备都具有一个唯一的TCP/IP网络身份，使得Zigbee网编设备成为一个TCP/IP网络设备，Zigbee与TCP/IP网络设备间可依赖于每个设备唯一TCP/IP网络身份进行通信。但是该技术方案每个设备上进行改造，成本较高，通用性不强，不能在服务器端进行的处理，实现TCP/IP网络与ZigBee相互通信。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统，来解决如何在服务器端进行处理实现TCP/IP网络与ZigBee相互通信，将物联网中的传感设备进行统一注册，集中管理，提高管理效率的问题。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，该方法是建立服务注册中心，服务注册中心接收基于ZigBee传感设备的注册请求并将基于ZigBee传感设备注册至服务注册中心，集中统一管理在服务注册中心注册的基于ZigBee传感设备，并将注册至该服务注册中心的基于ZigBee传感设备网络融入基于TCP/IP的服务网络；具体步骤如下：
S1、基于ZigBee传感设备通过服务注册客户端进行服务注册；
S2、服务注册中心接收基于ZigBee传感设备发送的注册信息并进行注册；
S3、服务注册中心动态管理已完成注册的基于ZigBee传感设备；
S4、将已完成注册的基于ZigBee传感设备网络融入TCP/IP网络。
优选地，所述步骤S1中基于ZigBee传感设备通过服务注册客户端进行服务注册的具体如下：
基于ZigBee传感设备绑定并配置服务注册客户端，通过该服务注册客户端向服务注册中心发送注册信息。将基于ZigBee协议的注册信息进行抽取转化，合并归类，将提取出的关键信息保存在服务注册中心的内存数据结构中。
优选地，所述注册信息是指基于ZigBee传感设备的元信息，基于ZigBee传感设备的元信息包括设备号、设备描述以及设备状态。
优选地，所述步骤S2中服务注册中心接收基于ZigBee传感设备发送的注册信息并进行注册的具体如下：
服务注册中心接收注册请求，将该基于ZigBee传感设备的注册信息进行抽取转化，合并归类，将提取出的关键信息保存在服务注册中心的内存数据结构中，同时与该基于ZigBee传感设备建立连接，进行心跳检测，定时捕获该基于ZigBee传感设备的信息。
优选地，所述步骤S3中服务注册中心动态管理已完成注册的基于ZigBee传感设备的具体如下：
服务注册中心与所有已注册的基于ZigBee传感设备建立长连接，定时发送心跳检测以检查网络通讯情况，同时通过抽取基于ZigBee传感设备的元信息对注册于该服务注册中心的基于ZigBee传感设备进行搜索定位，以供其他设备或服务进行调用并判断设备运行是否正常：
①、若设备运行异常，则会及时从服务注册中心剔除该设备，防止其他设备调用此设备时造成连锁雪崩效应。
优选地，所述步骤S4中将已完成注册的基于ZigBee传感设备网络融入主流的TCP/IP网络具体如下：
(1)、服务注册中心建立地址关系映射表，将已经注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备地址映射为一个IP地址，使所有基于ZigBee传感设备经服务注册中心处理后均显示虚拟IP地址；
(2)、当服务需要调用基于ZigBee传感设备时，通过关系映射表查询到该基于ZigBee传感设备的虚拟IP；
(3)、向基于ZigBee传感设备的虚拟IP地址发送指令，服务注册中心通过关系映射表将该基于ZigBee传感设备的虚拟IP地址转换为设备真实地址；
(4)、服务注册中心将TPC/IP网络协议进行拆包解析，将解析出的指令重新包装成Zigbee协议发送给该基于ZigBee传感设备，服务注册中心接收基于TCP/IP以及基于ZigBee的两种不同协议的注册请求信息，使基于TCP/IP服务网络与基于ZigBee传感设备网络可融为一体，形成混合网络。
一种兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，该系统包括服务注册中心模块、物联网模块以及TPC/IP网络模块，TPC/IP网络模块发送注册信息到服务注册中心模块，物联网模块发送注册信息到服务注册中心模块，服务注册中心模块反馈基于ZigBee设备检测信息到物联网模块；
其中，服务注册中心模块用于基于ZigBee设备的注册和检测以及TPC/IP网络的注册，实现ZigBee网络与TCP/IP网络的融合；
物联网模块用于基于ZigBee设备在服务注册中心模块的注册并接收服务注册中心模块的反馈信息；
TPC/IP网络模块用于完成TPC/IP服务网络子模块在服务注册中心模块的注册。
优选地，所述服务注册中心模块包括，
设备信息注册模块，用于接收基于ZigBee设备通过服务注册客户端发送的注册信息并完成基于ZigBee设备的在服务注册中心模块的注册；
设备信息存储模块，用于接收基于ZigBee设备发送到服务注册中心模块的信息并存储到服务注册中心模块的数据库；
设备及服务动态维护模块，用于与基于ZigBee传感设备和TPC/IP网络建立长连接，定时发送心跳检测以检查网络通讯情况；
健康监测模块，用于抽取基于ZigBee传感设备的元信息判断设备运行是否正常；
负载均衡模块，用于扩展网络设备和服务注册中心模块的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性；
网络服务信息接收模块，用于接收TPC/IP网络服务的注册信息并完成TPC/IP网络服务的注册；
网络服务信息存储模块，用于接收TPC/IP网络服务发送的信息并存储到服务注册中心模块的数据库；
地址关系映射模块，用于建立地址关系映射表，将已经注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备地址映射为一个IP地址，使所有基于ZigBee传感设备经服务注册中心处理后均显示虚拟IP地址；
协议转换模块，用于将TPC/IP网络协议进行拆包解析，将解析出的指令重新包装成Zigbee协议发送给该基于ZigBee传感设备。
优选地，所述物联网模块包括若干服务注册客户端和若干基于ZigBee设备，服务注册客户端与基于ZigBee设备一一对应设置；
服务注册客户端，用于基于ZigBee设备在服务注册中心模块的注册。
优选地，所述TPC/IP网络模块包括若干TCP/IP服务网络子模块；TCP/IP服务网络子模块用于实现TPC/IP网络模块向服务注册中心发送信息。
本发明的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统具有以下优点：
(一)本发明实现服务注册中心兼容基于ZigBee传感设备，可方便集中管理物联网中的各种传感器设备，同时使基于TCP/IP的服务网络与基于ZigBee的传感设备网络可融为一体，形成混合网络，实现二者网络的融合；
(二)、本发明可接受来自基于ZigBee协议的传感器设备的注册、可发现搜寻注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备以及可动态维护注册在该注册服务中心的基于ZigBee的传感设备。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统的结构框图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法及系统作以下详细地说明。
实施例1：
本发明的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，该方法是建立服务注册中心，服务注册中心接收基于ZigBee传感设备的注册请求并将基于ZigBee传感设备注册至服务注册中心，集中统一管理在服务注册中心注册的基于ZigBee传感设备，并将注册至该服务注册中心的基于ZigBee传感设备网络融入基于TCP/IP的服务网络；具体步骤如下：
S1、基于ZigBee传感设备通过服务注册客户端进行服务注册，具体如下：基于ZigBee传感设备绑定并配置服务注册客户端，通过该服务注册客户端向服务注册中心发送注册信息。将基于ZigBee协议的注册信息进行抽取转化，合并归类，将提取出的关键信息保存在服务注册中心的内存数据结构中。注册信息是指基于ZigBee传感设备的元信息，基于ZigBee传感设备的元信息包括设备号、设备描述以及设备状态。
基于ZigBee传感设备绑定服务注册客户端发送注册请求，部分逻辑处理如下：
S2、服务注册中心接收基于ZigBee传感设备发送的注册信息并进行注册；具体如下：
服务注册中心接收注册请求，将该基于ZigBee传感设备的注册信息进行抽取转化，合并归类，将提取出的关键信息保存在服务注册中心的内存数据结构中，同时与该基于ZigBee传感设备建立连接，进行心跳检测，定时捕获该基于ZigBee传感设备的信息。
服务注册中心接收注册信息并注册，部分逻辑处理如下：
S3、服务注册中心动态管理已完成注册的基于ZigBee传感设备；具体如下：
服务注册中心与所有已注册的基于ZigBee传感设备建立长连接，定时发送心跳检测以检查网络通讯情况，同时通过抽取基于ZigBee传感设备的元信息对注册于该服务注册中心的基于ZigBee传感设备进行搜索定位，以供其他设备或服务进行调用并判断设备运行是否正常：
①、若设备运行异常，则会及时从服务注册中心剔除该设备，防止其他设备调用此设备时造成连锁雪崩效应。
服务注册中心动态管理注册设备，部分逻辑处理如下：
S4、将已完成注册的基于ZigBee传感设备网络融入TCP/IP网络，具体如下：
(1)、服务注册中心建立地址关系映射表，将已经注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备地址映射为一个IP地址，使所有基于ZigBee传感设备经服务注册中心处理后均显示虚拟IP地址；
(2)、当服务需要调用基于ZigBee传感设备时，通过关系映射表查询到该基于ZigBee传感设备的虚拟IP；
(3)、向基于ZigBee传感设备的虚拟IP地址发送指令，服务注册中心通过关系映射表将该基于ZigBee传感设备的虚拟IP地址转换为设备真实地址；
(4)、服务注册中心将TPC/IP网络协议进行拆包解析，将解析出的指令重新包装成Zigbee协议发送给该基于ZigBee传感设备，服务注册中心接收基于TCP/IP以及基于ZigBee的两种不同协议的注册请求信息，使基于TCP/IP服务网络与基于ZigBee传感设备网络可融为一体，形成混合网络。
将现有的基于ZigBee传感设备网络融入主流的TCP/IP网络：
void SampleApp_SerialCMD(mtOSALSerialData_t*cmdMsg)//处理zigbee协议的设备数据
实施例2：
如附图1所示，本发明的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，该系统包括服务注册中心模块、物联网模块以及TPC/IP网络模块，TPC/IP网络模块发送注册信息到服务注册中心模块，物联网模块发送注册信息到服务注册中心模块，服务注册中心模块反馈基于ZigBee设备检测信息到物联网模块；
其中，服务注册中心模块用于基于ZigBee设备的注册和检测以及TPC/IP网络的注册，实现ZigBee网络与TCP/IP网络的融合；服务注册中心模块包括，
设备信息注册模块，用于接收基于ZigBee设备通过服务注册客户端发送的注册信息并完成基于ZigBee设备的在服务注册中心模块的注册；
设备信息存储模块，用于接收基于ZigBee设备发送到服务注册中心模块的信息并存储到服务注册中心模块的数据库；
设备及服务动态维护模块，用于与基于ZigBee传感设备和TPC/IP网络建立长连接，定时发送心跳检测以检查网络通讯情况；
健康监测模块，用于抽取基于ZigBee传感设备的元信息判断设备运行是否正常；
负载均衡模块，用于扩展网络设备和服务注册中心模块的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性；
网络服务信息接收模块，用于接收TPC/IP网络服务的注册信息并完成TPC/IP网络服务的注册；
网络服务信息存储模块，用于接收TPC/IP网络服务发送的信息并存储到服务注册中心模块的数据库；
地址关系映射模块，用于建立地址关系映射表，将已经注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备地址映射为一个IP地址，使所有基于ZigBee传感设备经服务注册中心处理后均显示虚拟IP地址；
协议转换模块，用于将TPC/IP网络协议进行拆包解析，将解析出的指令重新包装成Zigbee协议发送给该基于ZigBee传感设备。
物联网模块用于基于ZigBee设备在服务注册中心模块的注册并接收服务注册中心模块的反馈信息；物联网模块包括若干服务注册客户端和若干基于ZigBee设备，服务注册客户端与基于ZigBee设备一一对应设置；
服务注册客户端，用于基于ZigBee设备在服务注册中心模块的注册。
TPC/IP网络模块用于完成TPC/IP服务网络子模块在服务注册中心模块的注册；TPC/IP网络模块包括若干TCP/IP服务网络子模块；TCP/IP服务网络子模块用于实现TPC/IP网络模块向服务注册中心发送信息。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，其特征在于，该方法是建立服务注册中心，服务注册中心接收基于ZigBee传感设备的注册请求并将基于ZigBee传感设备注册至服务注册中心，集中统一管理在服务注册中心注册的基于ZigBee传感设备，并将注册至该服务注册中心的基于ZigBee传感设备网络融入基于TCP/IP的服务网络；具体步骤如下：
S1、基于ZigBee传感设备通过服务注册客户端进行服务注册；
S2、服务注册中心接收基于ZigBee传感设备发送的注册信息并进行注册；
S3、服务注册中心动态管理已完成注册的基于ZigBee传感设备；
S4、将已完成注册的基于ZigBee传感设备网络融入TCP/IP网络。
2.根据权利要求1所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，其特征在于，所述步骤S1中基于ZigBee传感设备通过服务注册客户端进行服务注册的具体如下：
基于ZigBee传感设备绑定并配置服务注册客户端，通过该服务注册客户端向服务注册中心发送注册信息。
3.根据权利要求2所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，其特征在于，所述注册信息是指基于ZigBee传感设备的元信息，基于ZigBee传感设备的元信息包括设备号、设备描述以及设备状态。
4.根据权利要求1所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，其特征在于，所述步骤S2中服务注册中心接收基于ZigBee传感设备发送的注册信息并进行注册的具体如下：
服务注册中心接收注册请求，将该基于ZigBee传感设备的注册信息进行抽取转化，合并归类，将提取出的关键信息保存在服务注册中心的内存数据结构中，同时与该基于ZigBee传感设备建立连接，进行心跳检测，定时捕获该基于ZigBee传感设备的信息。
5.根据权利要求1所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，其特征在于，所述步骤S3中服务注册中心动态管理已完成注册的基于ZigBee传感设备的具体如下：
服务注册中心与所有已注册的基于ZigBee传感设备建立长连接，定时发送心跳检测以检查网络通讯情况，同时通过抽取基于ZigBee传感设备的元信息对注册于该服务注册中心的基于ZigBee传感设备进行搜索定位，以供其他设备或服务进行调用并判断设备运行是否正常：
①、若设备运行异常，则会及时从服务注册中心剔除该设备。
6.根据权利要求1所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册方法，其特征在于，所述步骤S4中将已完成注册的基于ZigBee传感设备网络融入主流的TCP/IP网络具体如下：
(1)、服务注册中心建立地址关系映射表，将已经注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备地址映射为一个IP地址，使所有基于ZigBee传感设备经服务注册中心处理后均显示虚拟IP地址；
(2)、当服务需要调用基于ZigBee传感设备时，通过关系映射表查询到该基于ZigBee传感设备的虚拟IP；
(3)、向基于ZigBee传感设备的虚拟IP地址发送指令，服务注册中心通过关系映射表将该基于ZigBee传感设备的虚拟IP地址转换为设备真实地址；
(4)、服务注册中心将TPC/IP网络协议进行拆包解析，将解析出的指令重新包装成Zigbee协议发送给该基于ZigBee传感设备，服务注册中心接收基于TCP/IP以及基于ZigBee的两种不同协议的注册请求信息，使基于TCP/IP服务网络与基于ZigBee传感设备网络可融为一体，形成混合网络。
7.一种兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，其特征在于，该系统包括服务注册中心模块、物联网模块以及TPC/IP网络模块，TPC/IP网络模块发送注册信息到服务注册中心模块，物联网模块发送注册信息到服务注册中心模块，服务注册中心模块反馈基于ZigBee设备检测信息到物联网模块；
其中，服务注册中心模块用于基于ZigBee设备的注册和检测以及TPC/IP网络的注册，实现ZigBee网络与TCP/IP网络的融合；
物联网模块用于基于ZigBee设备在服务注册中心模块的注册并接收服务注册中心模块的反馈信息；
TPC/IP网络模块用于完成TPC/IP服务网络子模块在服务注册中心模块的注册。
8.根据权利要求7所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，其特征在于，所述服务注册中心模块包括，
设备信息注册模块，用于接收基于ZigBee设备通过服务注册客户端发送的注册信息并完成基于ZigBee设备的在服务注册中心模块的注册；
设备信息存储模块，用于接收基于ZigBee设备发送到服务注册中心模块的信息并存储到服务注册中心模块的数据库；
设备及服务动态维护模块，用于与基于ZigBee传感设备和TPC/IP网络建立长连接，定时发送心跳检测以检查网络通讯情况；
健康监测模块，用于抽取基于ZigBee传感设备的元信息判断设备运行是否正常；
负载均衡模块，用于扩展网络设备和服务注册中心模块的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性；
网络服务信息接收模块，用于接收TPC/IP网络服务的注册信息并完成TPC/IP网络服务的注册；
网络服务信息存储模块，用于接收TPC/IP网络服务发送的信息并存储到服务注册中心模块的数据库；
地址关系映射模块，用于建立地址关系映射表，将已经注册在该服务注册中心的基于ZigBee传感设备地址映射为一个IP地址，使所有基于ZigBee传感设备经服务注册中心处理后均显示虚拟IP地址；
协议转换模块，用于将TPC/IP网络协议进行拆包解析，将解析出的指令重新包装成Zigbee协议发送给该基于ZigBee传感设备。
9.根据权利要求7所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，其特征在于，所述物联网模块包括若干服务注册客户端和若干基于ZigBee设备，服务注册客户端与基于ZigBee设备一一对应设置；
服务注册客户端，用于基于ZigBee设备在服务注册中心模块的注册。
10.根据权利要求7所述的兼容TCP/IP网络的基于ZigBee设备的服务注册系统，其特征在于，所述TPC/IP网络模块包括若干TCP/IP服务网络子模块；TCP/IP服务网络子模块用于实现TPC/IP网络模块向服务注册中心发送信息。
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