CN112423410A - 一种KNX和Zigbee的融合设备 - Google Patents

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任继光
朱湘军
彭永坚
李利苹
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Abstract

本发明公开了一种KNX和Zigbee的融合设备，包括：微处理器、分别与所述微处理器进行信息交互的KNX芯片、Zigbee芯片；所述KNX芯片用于接收KNX总线的收发，并生成KNX报文；所述Zigbee芯片用于接入Zigbee网络进行组网和通信；所述微处理器用于接收所述KNX报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将所述KNX报文转换为对应的Zigbee报文，以生成虚拟Zigbee功能列表，并发送至所述Zigbee芯片。本发明提供的KNX和Zigbee的融合设备，能够将KNX系统中的功能，根据配置需要虚拟成多种Zigbee功能并且加入Zigbee网络中，从而实现KNX系统和Zigbee系统双向互通，成本小且方便管理。

Description

一种KNX和Zigbee的融合设备
技术领域
本发明涉及无线电通信技术领域，尤其涉及一种KNX和Zigbee的融合设备。
背景技术
KNX是一种有线系统，Zigbee是一种无线系统，两种系统的功能定义各不相同。现有技术下，如果使KNX和Zigbee组成一个系统，必须要有两个网关完成对接，其中一个网关用来转换协议，另外一个用来同时管理KNX设备和Zigbee芯片，但是，网关的开发成本通常较高，在进行KNX系统和Zigbee系统的对接时，两个网关更是增加了成本，且KNX网关对接Zigbee网关的形式开发难度较大，同时，由于由组合系统的本质还是两个系统，因此在管理上也面临巨大的难度，管理不便、灵活性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种KNX和Zigbee的融合设备，该设备可以将KNX系统中的功能根据配置的需要虚拟成多种Zigbee功能并且加入Zigbee网络中，从而实现KNX系统和Zigbee系统双向互通，成本小且方便管理。
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种KNX和Zigbee的融合设备，包括：
微处理器、分别与所述微处理器进行信息交互的KNX芯片、Zigbee芯片；
所述KNX芯片用于接收KNX总线的收发，并生成KNX报文；
所述Zigbee芯片用于接入Zigbee网络进行组网和通信；
所述微处理器用于接收所述KNX报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将所述KNX报文转换为对应的Zigbee报文，以生成虚拟Zigbee功能列表，并发送至所述Zigbee芯片。
在某一个示例性的实施例中，所述Zigbee芯片还用于生成Zigbee报文，并发送至所述微处理器；
所述微处理器还用于接收所述Zigbee报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将所述Zigbee报文转换为对应的KNX报文，并发送至所述KNX芯片，以使Zigbee功能控制KNX功能。
在某一个示例性的实施例中，通过KNX的配置工具ETS或上位机配置所述虚拟Zigbee功能列表。
在某一个示例性的实施例中，通过PC端或移动端配置所述虚拟Zigbee功能列表。
在某一个示例性的实施例中，所述Zigbee功能与KNX功能的映射关系根据Zigbee标准规范生成，且所述虚拟Zigbee功能列表的功能数量及类型根据KNX系统需求可调。
在某一个示例性的实施例中，所述融合设备通过Zigbee芯片接入所述Zigbee网络。
相对于现有技术，本发明实施例至少存在如下有益效果：
1)该融合设备能够将KNX系统中的功能生成多个Zigbee功能，并由一个Zigbee芯片接入Zigbee系统，大大降低了两个系统的融合成本；
2)该融合设备生成的Zigbee功能设备与Zigbee系统中其他的实际Zigbee功能设备采用同一种管理方式，减少了管理成本且操作方便；
3)该融合设备生成的Zigbee功能及数量可变，最多能将255个KNX功能接入Zigbee系统，设备高度灵活、适用性强。
附图说明
图1是本发明某一实施例提供的KNX和Zigbee的融合设备的结构示意图。
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作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。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种KNX和Zigbee的融合设备，包括：
微处理器、分别与所述微处理器进行信息交互的KNX芯片、Zigbee芯片；
所述KNX芯片用于接收KNX总线的收发，并生成KNX报文；
所述Zigbee芯片用于接入Zigbee网络进行组网和通信；
所述微处理器用于接收所述KNX报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将所述KNX报文转换为对应的Zigbee报文，并发送至所述Zigbee芯片，以生成虚拟Zigbee功能列表。
需要说明的时，随着物联网的发展，智能家居的应用也逐渐广泛，而通过KNX网络和Zigbee网络的应用来实现智能家居的控制最为常见。其中，KNX总线使用的是KNX协议。KNX协议从物理层到数据链路层以及到应用层，在各个层面都有非常详细和完备的定义。因此KNX总线协议具有精细、准确的优点，即使针对不同厂家生产的KNX设备，通常也能够完全地实现无缝兼容。Zigbee也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。Zigbee网络有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全的优点，因此在现在物联网设备中也使用广泛。但是，在很多情况下，为了完善智能家居设备系统的功能，通常需要同时接入这两种网络，但是KNX有线的系统，Zigbee是无线的系统。如果使KNX和Zigbee能组成一个系统，必须要有两个网关完成对接，其中一个网关用来转换协议，另外一个网关来做主要设备同时管理KNX设备和Zigbee芯片，因为KNX系统和Zigbee系统的功能定义各不相同，无法做到用只通过它们中的某一个网关管理两个系统的目的。因此，这种系统中的网关成本较高，KNX网关对接Zigbee网关的形式开发难度较大，同时由于本质上是同时采用两种系统，在对系统的管控上，操作难、灵活性差，会十分不方便。
为了解决此问题，在本发明实施例能够将KNX系统中由使用者配置的功能生成Zigbee功能并且加入Zigbee网络中，由于通过KNX配置生成的Zigbee功能与Zigbee实际产品功能在使用起来并无区别，所以可以通过该设备达到KNX系统和Zigbee系统双向互通，无缝融合、方便管理的目的。
在本实施例中，通过一个融合设备，虚拟某一个系统的功能，从而实现两个系统的无缝对接；本融合设备包括：微处理器、分别与微处理器进行信息交互的KNX芯片、Zigbee芯片；其中，KNX芯片用于接收KNX总线的收发，并根据KNX的功能需要，生成KNX报文，然后微处理器用于接收KNX报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将KNX报文转换为对应的Zigbee报文，以生成虚拟Zigbee功能列表，并发送至Zigbee芯片，然后通过Zigbee芯片接入Zigbee网络进行组网和通信，使得该融合设备成为Zigbee系统的一部分。
本发明实施例通过将KNX系统中的功能根据配置的需要虚拟成多种Zigbee功能并且加入Zigbee网络中，从而实现KNX系统和Zigbee系统双向互通，成本小且方便管理。
在某一个示例性的实施例中，Zigbee芯片还用于将Zigbee报文发送至微处理器；此时微处理器接收Zigbee报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将Zigbee报文转换为对应的KNX报文，并发送至KNX芯片，以使Zigbee功能控制KNX功能，因此本融合设备不仅可以接入Zigbee系统，构成Zigbee系统的一部分，又可以接入KNX总线，构成KNX系统的一部分。
在某一个示例性的实施例中，通过KNX的配置工具ETS或上位机配置虚拟Zigbee功能列表。需要说明的是，ETS软件是国际智能家居、楼宇智能化行业主流有线技术KNX的专用配置软件，它是与制造商无关的编程软件工具，能对使用KNX系统的智能家居和楼宇控制安装进行设计和调试。上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC/hostcomputer/master computer/upper computer,屏幕上显示各种信号变化(液压，水位，温度等)。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片singlechipmicrocomputer/slave computer/lower computer。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量)，转换成数字信号反馈给上位机。其中，控制者和提供服务者是上位机，被控制者和被服务者是下位机，也可以理解为主机和从机的关系，但上位机和下位机是可以互相转换，在本实施例中可以通过上位机来配置虚拟Zigbee功能列表。此外，还可以通过PC端的网页或移动端上的APP配置所述虚拟Zigbee功能列表。
在某一个示例性的实施例中，Zigbee功能与KNX功能的映射关系根据Zigbee标准规范生成，且虚拟Zigbee功能列表的功能数量及类型根据KNX系统需求可调。需要说明的是，在本实施例中，由于Zigbee协议是有标准规范的，其对应的功能也是固定的，如果将有线KNX设备接入Zigbee系统，则需要将按照Zigbee的规范进行映射转换。此外，因为有线的KNX系统的配置是有现场施工人员根据不同需求配置，所以它本身的功能不固定、生成的功能顺序也是不固定的，因此通过配置生成的Zigbee功能列表也是顺序不固定、功能不固定。
在某一个示例性的实施例中，该融合设备通过Zigbee芯片接入Zigbee网络，或者通过KNX设备接入KNX网络。
在某一个示例性的实施例中，还提供了该设备的具体使用操作，例如，家居中原有的控制方式为有线KNX，里面涉及到控制10个开关，5个调光，2台窗帘。后面需要增加了一个Zigbee网关和一些Zigbee芯片。原有的系统为有线控制，为实现由Zigbee网关来管理KNX设备的目的，操作步骤如下：
1)通过一定的配置方式(ETS或其他的方式)，使融合设备生成数量可变的Zigbee功能，即生成10个开关、5个调光以及2台窗帘的Zigbee功能；
2)融合设备同时建立“生成的Zigbee功能“与”有线KNX功能“的映射关系，使之生成的Zigbee功能与实际的KNX功能可以一一对应；
3.)融合设备按照标准的Zigbee芯片的入网方式接入Zigbee系统，Zigbee将管理所有Zigbee功能以及由融合设备生成Zigbee功能；且配置生成的Zigbee功能与实际的Zigbee产品的功能，在使用和管理方面无任何差异，从而实现KNX和Zigbee的无缝融合。
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 (6)

1.一种KNX和Zigbee的融合设备，其特征在于，包括：
微处理器、分别与所述微处理器进行信息交互的KNX芯片、Zigbee芯片；
所述KNX芯片用于接收KNX总线的收发，并生成KNX报文；
所述Zigbee芯片用于接入Zigbee网络进行组网和通信；
所述微处理器用于接收所述KNX报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将所述KNX报文转换为对应的Zigbee报文，以生成虚拟Zigbee功能列表，并发送至所述Zigbee芯片。
2.根据权利要求1所述的KNX和Zigbee的融合设备，其特征在于，所述Zigbee芯片还用于生成Zigbee报文，并发送至所述微处理器；
所述微处理器还用于接收所述Zigbee报文，并根据Zigbee功能与KNX功能的映射关系，将所述Zigbee报文转换为对应的KNX报文，并发送至所述KNX芯片，以使Zigbee功能控制KNX功能。
3.根据权利要求1所述的KNX和Zigbee的融合设备，其特征在于，通过KNX的配置工具ETS或上位机配置所述虚拟Zigbee功能列表。
4.根据权利要求1所述的KNX和Zigbee的融合设备，其特征在于，通过PC端或移动端配置所述虚拟Zigbee功能列表。
5.根据权利要求1所述的KNX和Zigbee的融合设备，其特征在于，所述Zigbee功能与KNX功能的映射关系根据Zigbee标准规范生成，且所述虚拟Zigbee功能列表的功能数量及类型根据KNX系统需求可调。
6.根据权利要求1所述的KNX和Zigbee的融合设备，其特征在于，所述融合设备通过Zigbee芯片接入所述Zigbee网络。
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