TWI414163B - 異質無線感測網路橋接裝置以及異質無線感測網路橋接裝置之控制方法以及流量平衡方法 - Google Patents

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Description

異質無線感測網路橋接裝置以及異質無線感測網路橋接裝置之控制方法以及流量平衡方法
本發明係關於一種橋接裝置之控制方法以及適用此方法之橋接裝置，特別是一種無線感測網路橋接裝置之控制方法與傳輸流量平衡方法以及適用此方法之異質無線感測網路橋接裝置。
無線感測器網路(Wireless Sensor Networks，WSN)是由一到數個無線資料收集器以及為數眾多的感測器(sensors)所構成的網路系統，而元件之間的溝通則是採用無線的通訊方式。
無線感測器網路的應用潛力相當廣泛，比如說可運用於軍事戰地偵查、環境污染監控、氣象資訊收集、健康醫療照護、交通流量觀測、工廠自動化控制…等。
為了達到大量佈建的目的，無線感測網路必須具備低成本、低耗電、體積小、容易佈建、可程式化、可動態組成，並具有感應環境裝置等特性。
考量到上述之特性，產業界提出一種名為群蜂(Zigbee)技術標準作為無線感測網路的通訊協定。ZigBee主要是由國際電子電機協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.15.4小組與ZigBee Alliance組織，分別制訂硬體與軟體標準。它是一種低傳輸速率(20千位元每秒(kilo bits per second，kbps)至250kbps)、短距離(一般約為50公尺至100公尺，依耗電量之不同，可提昇至300公尺)、低功率消耗(一般約於1毫瓦特)、架構簡單的技術。目前制定的頻段為全球的2.4GHz頻段、美國的915MHz頻段，以及歐洲868MHz頻段。
另一方面，ZigBee的橋接裝置需要具備Zigbee通訊協定以及另外一種通訊網路協定，藉以將感測的資訊傳送至一遠端主控裝置。然而，在兩種不同的異質網路之間橋接裝置，因為資料傳輸頻寬的差異，此橋接裝置在傳輸資料時會面臨到瓶頸。
此外，若是同時使用ZigBee與無線網路區域網路，因為ZigBee與無線網路區域網路同樣使用2.4GHz的頻段，當ZigBee與無線網路區域網路同時開啟時，兩者之間的訊號將會互相干擾而影響通訊的品質。
鑑於以上的問題，本發明係提出一種無線感測網路橋接裝置之控制方法以及適用此方法之異質無線感測網路 橋接裝置，係用以解決上述訊號互相干擾以及傳輸瓶頸的問題。
本發明提出之異質無線感測網路橋接裝置，包括Zigbee收發模組、無線網路收發模組、處理器、暫存裝置、第一傳輸介面以及第二傳輸介面。無線感測網路橋接裝置係用於橋接多個Zigbee感測節點(node)及一遠端主控裝置。
Zigbee收發模組用於與Zigbee感測節點建立一Zigbee無線鏈結。無線網路收發模組用於與遠端主控裝置建立一無線網路鏈結。處理器用以控制Zigbee收發模組以及無線網路收發模組的訊息交換以及資料傳輸，並且選擇性地連接Zigbee無線鏈結或無線網路鏈結。暫存裝置係電性連接於處理器，用以暫存資料。第一傳輸介面電性連接於Zigbee收發模組與處理器之間，且第二傳輸介面電性連接於區域網路收發模組預處理器之間。
本發明另提出一種異質無線感測網路橋接裝置的控制方法，包括初始化Zigbee感測節點、切換Zigbee收發模組至休眠模式、切換無線網路收發模組至工作模式、自遠端主控裝置接收工作清單、切換無線網路收發模組至休眠模式、切換Zigbee收發模組至工作模式、傳送工作指令至Zigbee感測節點、自Zigbee感測節點接收至少一感測訊號、判斷是否已完成感測訊號之接收。若是，執行回傳程序；若否，判斷是否逾時。若判斷為未逾時，則繼續自Zigbee感測節點接 收至少一感測訊號；若判斷為逾時，則執行回傳程序。
回傳程序包括儲存Zigbee網路節點的狀態、切換Zigbee網路收發模組至休眠模式、切換無線網路收發模組至工作模式、傳送感測訊號至遠端主控裝置以及下載另一工作清單。
本發明係另提出一種傳輸流量平衡方法，適於控制一無線感測網路橋接裝置與複數個Zigbee感測節點之間的鏈結。複數個Zigbee感測節點與無線感測網路橋接裝置係經由複數個Zigbee路由器相連。傳輸流量平衡方法包括：分析每個Zigbee路由器的一傳輸流量；根據每個Zigbee路由器的傳輸流量，排序複數個Zigbee路由器；以及，判斷傳輸流量最大的Zigbee路由器與該傳輸流量最小的Zigbee路由器之間的差距是否大於一參考值。若是，則執行一換頻步驟。
換頻步驟包括：切換連接至傳輸流量最大的Zigbee路由器的其中的一個Zigbee感測節點的一頻段至傳輸流量最小的Zigbee路由器所使用的另一頻段；以及，搜尋Zigbee感測節點是否能與傳輸流量最小的該Zigbee路由器相連。
若是，則通知傳輸流量最大的Zigbee路由器Zigbee感測節點已經切換頻段。
若否，則執行以下步驟：切換Zigbee感測節點至未曾與該Zigbee感測節點連接的該Zigbee路由器中，該傳 輸流量最低的該Zigbee路由器所使用的該頻段。
據本發明所提出無線感測網路橋接裝置之控制方法以及適用此方法之異質無線感測網路橋接裝置，此橋接裝置可解決相同頻段的無線網路與Zigbee網路之間互相干擾的問題。同時，此橋接裝置也可以克服傳輸資料的瓶頸。
以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
10‧‧‧異質無線感測網路橋接裝置
12‧‧‧Zigbee收發模組
14‧‧‧無線網路收發模組
16‧‧‧處理器
18‧‧‧暫存裝置
19‧‧‧乙太網路收發模組
20‧‧‧Zigbee感測節點
22‧‧‧Zigbee路由器
30‧‧‧遠端主控裝置
32‧‧‧無線接取點
42‧‧‧微控制器
44‧‧‧功率管理模組
51‧‧‧第一傳輸介面
52‧‧‧第二傳輸介面
第1A圖係為本發明之異質無線感測網路橋接裝置之系統方塊圖。
第1B圖係為本發明之另一實施例之異質無線感測網路橋接裝置之系統方塊圖。
第2圖係為本發明之控制方法之流程圖。
第3圖係為本發明之回傳程序之流程圖。
第4圖係為本發明之流量平衡程序之流程圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明 相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請先參照『第1A圖』。『第1A圖』係為異質無線感測網路橋接裝置之系統方塊圖。此異質無線感測網路橋接裝置10包括Zigbee收發模組12、無線網路收發模組14、處理器16、暫存裝置18、第一傳輸介面51以及第二傳輸介面52。異質無線感測網路橋接裝置10係用於橋接多個Zigbee感測節點(node)20及一遠端主控裝置30。
在此裝置中，Zigbee收發模組12用於與Zigbee感測節點20建立一Zigbee無線鏈結。Zigbee收發模組12與Zigbee感測節點20之間，可經由Zigbee路由器22相連。此外，異質無線感測網路橋接裝置10較佳可具有多個Zigbee收發模組12與多個Zigbee路由器22，藉以增加此異質無線感測網路橋接裝置10可連接Zigbee感測節點20的數目的上限。
無線網路收發模組14用於與遠端主控裝置30建立一無線網路鏈結。遠端主控裝置30可藉由無線接取點32(Wireless Access Point)與無線網路收發模組14相連，或是以點對點模式(Ad-hoc)直接與無線網路收發模組14相連。
暫存裝置18係電性連接於處理器16，用以暫存資料。處理器16用以控制Zigbee收發模組12以及無線網路收發模組14的訊息交換以及資料傳輸，並且選擇性地連接Zigbee無線鏈結或無線網路鏈結。此外，處理器16另可進行 排程、功率管理以及電源管理等步驟。Zigbee收發模組12、無線網路收發模組14以及處理器16詳細的運作流程待容後詳述。
Zigbee收發模組12、無線網路收發模組14以及處理器16可分別或是全部為系統單晶片(System on Chip，SOC)、可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)或是數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)。
第一傳輸介面51電性連接於Zigbee收發模組12與處理器16之間，且第二傳輸介面52電性連接於無線網路收發模組14與處理器16之間。第一傳輸介面51與第二傳輸介面52可為通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、序列周邊介面匯流排(Serial Peripheral Interface，SPI)、內部整合電路(Internal Integrated Circuit，IIC)或是通用型之輸入輸出(General Purpose I/O，GPIO)。
請參照『第1B圖』，係為本發明之係為異質無線感測網路橋接裝置另一實施例之系統方塊圖。此實施例中，異質無線感測網路橋接裝置10包括Zigbee收發模組12、無線網路收發模組14、處理器16、暫存裝置18、第一傳輸介面51、第二傳輸介面52、微控制器42、功率管理模組44與乙太網路 收發模組19。
微控制器42係用以控制Zigbee收發模組12。此外，微控制器42可連接至功率管理模組44，以對Zigbee收發模組12進行功率大小的控制。藉以使Zigbee收發模組12能以適當的功率進行傳送和接收，以避免造成功率的浪費。
此外，異質無線感測網路橋接裝置10亦可經由乙太網路收發模組19用以與遠端主控裝置30建立一乙太網路鏈結。乙太網路鏈結可作為無線網路鏈結的替代鏈結。
請參照『第2圖』，係為本發明之控制方法之流程圖。本發明係提出一種異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，包括有下列之步驟：初始化Zigbee感測節點(S101)、切換Zigbee收發模組至休眠模式(S102)、切換無線網路收發模組至工作模式(S103)、自遠端主控裝置接收第一工作清單(S104)、切換無線網路收發模組至休眠模式(S105)、切換Zigbee收發模組至工作模式(S106)、傳送工作指令至Zigbee感測節點(S107)、自Zigbee感測節點接收至少一感測訊號(S108)、判斷是否已完成感測訊號之接收(S109)。若是，執行回傳程序(S20)；若否，判斷是否逾時(S110)。若判斷為未逾時，則回到步驟(S108)；若判斷為逾時，則執行回傳程序(S20)。
在步驟(S101)中，Zigbee收發模組係利用廣播的模式，傳送一初始訊號至每個Zigbee感測節點。此時，每個Zigbee感測節點會回報它的短位址(short address)與識別碼 (identified code)。之後，再根據回報的短位址與識別碼，Zigbee收發模組判斷是否完成訊息交換(handshaking)的工作。
當完成初始化以及訊息交換切換的步驟後，即執行步驟(S102)中，Zigbee收發模組將會被切換至休眠模式。此時，Zigbee感測節點即暫時停止傳送資料，藉以節省電力的消耗。
在步驟(S103)中，切換無線網路收發模組至工作模式。因為Zigbee感測節點與無線網路收發模組同樣可能會使用2.4GHz的頻段進行傳輸，若是此兩個收發模組同時處於工作模式，此兩個收發模組將會互相干擾。也就是說，在同一個時間點上，只有Zigbee感測節點收發模組或是無線網路收發模組的其中一個會被切換到工作模式。當其中一個收發模組被切換到工作模式時，另外一個收發模組就需要被切換到睡眠模式。
在步驟(S104)中，自遠端主控裝置接收第一工作清單。其中，此第一工作清單係利用遠端主控裝置與無線網路收發模組所建立的無線網路鏈結傳送。第一工作清單可由遠端主控裝置自動產生，或是由使用者經由遠端主控裝置的輸入設備進行輸入而產生。無線網路收發模組在接收到第一工作清單後，經由第二傳輸介面的傳送，此第一工作清單可被傳送至處理器，並暫存至暫存裝置內。
第一工作清單可包括有工作指令、識別項以及狀 態項。識別項用以紀錄每一個Zigbee感測節點預設的識別碼。此時，處理器在比對第一工作清單內預設的識別碼以及預設的識別碼回傳的識別碼後，此處理器即可紀錄哪一些Zigbee感測節點無法與Zigbee收發模組建立鏈結。
工作指令則儲存有每一個Zigbee感測節點預設的感測工作類別、感測數據回傳次數與感測數據回傳週期…等。感測工作類別主要是對應於Zigbee感測節點上所的感測器的類型，比如說溫度感測器的感測工作類別即為測量溫度、溼度感測器的感測工作類別即為測量溼度。也就是說，此無線感測網路橋接裝置可以適用於連接各種不同類型的感測器所構成的無線感測網路，藉以提高無線感測網路使用上的彈性。感測數據回傳次數與感測數據回傳週期主要是用以執行網路管理。
之後，切換無線網路收發模組至休眠模式(S105)並且切換Zigbee收發模組至工作模式(S106)。此兩步驟的目的與(S102)和(S103)相仿。
當Zigbee收發模組被切換至工作模式後，Zigbee收發模組即可傳送工作指令至Zigbee感測節點(S107)。根據工作指令，Zigbee感測節點開始收集感測訊號，並且周期性地(可為相等的時間週期或是不相等的時間週期)回傳感測訊號。
接著，Zigbee收發模組自Zigbee感測節點接收至少一感測訊號(S108)。Zigbee收發模組會經由第一傳輸介面傳 送這些感測訊號至處理器，並且儲存這些感測訊號於暫存裝置內。
此時，處理器會記錄多少的感測訊號已經被傳送並且被儲存於暫存裝置內。此外，處理器也會開始紀錄傳送感測訊號所花費的時間。處理器會根據已被傳送的感測訊號的數量，判斷是否已完成感測訊號之接收(S109)。若是，則執行回傳程序(S20)。若否，則繼續判斷感測訊號之接收是否逾時(S110)。
判斷是否逾時則是根據感測數據回傳次數與感測數據回傳週期推算合理的傳送時間。當傳送感測訊號所花費的時間超過合理的傳送時間時，即判斷感測訊號之接收逾時。反之亦然。
若判斷為未逾時，則回到步驟(S108)，繼續進行接收感測訊號；若判斷為逾時，則執行回傳程序(S20)。
請參照『第3圖』，『第3圖』係為本發明之回傳程序之流程圖。回傳程序(S20)包括儲存Zigbee網路節點的狀態(S201)、切換Zigbee網路收發模組至休眠模式(S202)、切換無線網路收發模組至工作模式(S203)、傳送感測訊號至遠端主控裝置以及自遠端主控裝置接收第二工作清單(S204)、以及判斷S204是否完成(S205)。
在(S201)中，處理器可儲存所有Zigbee感測節點的狀態或是儲存這些無法建立鏈結或是逾時未回傳資料的 Zigbee感測節點。也就是紀錄下可能發生故障的Zigbee感測節點，藉以回傳給遠端主控裝置。遠端主控裝置可視情況決定是否重新建立鏈結或是發出訊息給使用者。
接著，執行切換Zigbee網路收發模組至休眠模式(S202)與切換無線網路收發模組至工作模式(S203)，目的同樣是避免兩個收發模組之間互相干擾。
當無線網路收發模組被切換至工作模式之後，無線網路收發模組可傳送感測訊號至遠端主控裝置以及自遠端主控裝置接收第二工作清單(S204)。無線網路收發模組為全雙工的傳輸模組，也就是可同時傳送和接收資料。
在(S204)中，無線網路收發模組另可傳Zigbee感測節點的狀態(全部的Zigbee感測節點或是可能故障的Zigbee感測節點)送至遠端主控裝置。
在(S204)中，第二工作清單可依照當前Zigbee感測節點的狀態所產生，或是由使用者輸入新的工作清單。
在(S204)之後，則判斷傳送感測訊號至遠端主控裝置以及自遠端主控裝置接收第二工作清單是否完成(S205)。
若判斷接收第二工作清單已完成時，則切換無線網路收發模組至休眠模式(S206)、切換Zigbee網路收發模組至工作模式(S207)。接著，判斷第二工作清單是否等於第一工作清單(S208)；若等於，則執行流量平衡程序(S30)；若不等於，則執行步驟(S107)。流量平衡程序容後詳述。
若判斷接收第二工作清單未完成時，則判斷回傳程序是否逾時(S209)。判斷回傳程序是否逾時即為判斷遠端主控裝置與無線網路收發模組之間的鏈結是否存在。在判斷是否逾時的時候，是以原本的第一工作清單預估傳送時間，並且根據預估的傳送時間判斷是否逾時。
若是判斷為未逾時，則執行步驟(S204)，繼續傳送以及接收資料。
若是判斷為逾時，則代表遠端主控裝置或是無線網路收發模組可能發生故障。因此，此時會記錄此例外事件於異質無線感測網路橋接裝置，並且執行系統重置程序(S40)，藉以重新開始執行橋接之步驟。系統重置程序係為停止Zigbee網路收發模組的工作，並且切換無線網路收發模組至休眠模式。
請參照『第4圖』，係為本發明之流量平衡程序之流程圖。流量平衡程序(S30)包括：分析每個Zigbee路由器的傳輸流量(S301)；根據傳輸流量排序複數個Zigbee路由器(S302)；以及，判斷傳輸流量之間的差距是否大於一參考值(S303)。
若是差距大於一參考值，則切換連接至傳輸流量最大的Zigbee路由器的Zigbee感測節點的頻段至傳輸流量最小的Zigbee路由器的頻段(S304)；以及，搜尋Zigbee感測節點是否能與傳輸流量最小的Zigbee路由器相連(S305)。若是， 通知傳輸流量最大的Zigbee路由器的Zigbee感測節點已經切換頻段(S308)，並重複執行步驟(S107)。若否，切換Zigbee感測節點的頻段為傳輸流量次小的Zigbee路由器(S306)，並且判斷傳輸流量次小的Zigbee路由器是否等於傳輸流量最大的Zigbee路由器(S307)；若傳輸流量次小的Zigbee等於傳輸流量最大的Zigbee，則執行步驟(S308)；若傳輸流量次小的Zigbee不等於傳輸流量最大的Zigbee，則回到步驟(S303)。
若是差距小於一參考值，則執行步驟(S107)。
此流量平衡程序是為了讓每個Zigbee路由器的傳輸流量之間的差異能夠降低。若有Zigbee路由器的傳輸流量的傳輸流量特別高時，此Zigbee路由器需要花特別多的時間進行傳輸。因為異質無線感測網路橋接裝置需要等此傳輸流量特別高的Zigbee路由器傳輸完畢後，才能執行其他步驟。因此，當有Zigbee路由器的傳輸流量特別高時，將會使此異質無線感測網路橋接裝置的傳輸效率降低，並且造成傳輸的瓶頸。流量平衡程序詳述如下。
在步驟(S301)中，分析每個Zigbee路由器的傳輸流量係為根據第一工作清單進行分析。舉例而言，此異質無線感測網路橋接裝置共連接至七個Zigbee感測節點(分別以N1、N2、N3、N4、N5、N6與N7代表之)。其中，節點N1、N2、N3分別連接至第一Zigbee路由器G1，節點N4、N5分別連接至第二Zigbee路由器G2，且節點N6、N7分別連接至第 三Zigbee路由器G3。
假設節點N1感測資料的取樣頻率為50KHz(千赫茲)，取樣時間為10秒，且每筆取樣資料以2個位元表示。根據上述的數據可推得此節點N1的流量為1Mb(百萬位元)。同樣的，假設節點N2的流量為3Mb，節點N3的流量為5Mb，節點N4的流量為1Mb，節點N5的流量為2Mb，節點N6的流量為3Mb以及節點N7的流量為4Mb。
每一個Zigbee路由器的流量即為與其連接的節點的流量的總合。因此，第一Zigbee路由器G1的流量為9Mb，第二Zigbee路由器G2為3Mb且第三Zigbee路由器G3的流量為7Mb。
接著，根據傳輸流量，排序複數個Zigbee路由器(S302)。這些Zigbee路由器從大到小排序的結果依序為：第一Zigbee路由器G1、第三Zigbee路由器G3與第二Zigbee路由器G2。
之後，在步驟(S303)中，判斷傳輸流量最大的Zigbee路由器的與傳輸流量最小的Zigbee路由器之間的差距是否大於一參考值。在此步驟中，可判斷傳輸流量最大的Zigbee路由器的傳輸流量除以傳輸流量最小的Zigbee路由器的傳輸流量是否大於一參考值或是判斷傳輸流量最大的Zigbee路由器的傳輸流量減去傳輸流量最小的Zigbee路由器的傳輸流量是否大於一參考值。
在此實施例中，假設判斷傳輸流量最大的Zigbee路由器的傳輸流量(9Mb)除以傳輸流量最小的Zigbee路由器的傳輸流量(3Mb)小於參考值(假設此參考值為4)。因此，切換連接至傳輸流量最大的Zigbee路由器的Zigbee感測節點的頻段至傳輸流量最小的Zigbee路由器的頻段(S304)。於此，可設定一基準值，此基準值為將傳輸流量最大的Zigbee路由器的傳輸流量減以傳輸流量最小的Zigbee路由器的傳輸流量後，再除以二所得的值。也就是說，此基準值為(9Mb-3Mb)/2=3Mb。可從傳輸流量最大的Zigbee路由器中選擇一個傳輸流量與基準值最接近的感測節點。而在此實施例中，與基準值(3Mb)較為接近的感測節點即為節點N2。
接著，將節點N2的頻段從傳輸流量最大的Zigbee路由器所使用的頻段切換至傳輸流量最小的Zigbee路由器所使用的頻段，也就是步驟S304。此處所述的頻段可為Zigbee網路的不同頻道(channel)。假設傳輸流量最大的Zigbee路由器G1使用的頻道為第一頻道(channel 1)，輸流量最小的Zigbee路由器G2使用的頻道為第四頻道(channel 4)。此時，節點N2會從原本使用的第一頻道切換至第四頻道。
之後，節點N2會搜尋是否能與傳輸流量最小的Zigbee路由器G2相連，也就是步驟(S305)。若是節點N2能與Zigbee路由器G2相連，也就是節點N2在Zigbee路由器的通訊範圍之內時，通知傳輸流量最大的Zigbee路由器G1，節點 N2已經切換頻段至第一頻道。Zigbee路由器G1將會更新其路由表(Routing Table)。此時，即代表流量平衡程序已執行完成。在執行完流量平衡程序後，則將第一工作清單內的工作指令傳至每一個Zigbee感測節點，也就是重複(S107)的步驟。
若是節點N2無法與Zigbee路由器G2相連，則繼續將節點N2所使用的頻段切換成傳輸流量次小的Zigbee路由器G3所使用的頻段，也就是步驟(S306)。之後，並且判斷傳輸流量次小的Zigbee路由器是否與傳輸流量最大的Zigbee路由器相同。
當判斷傳輸流量次小的Zigbee路由器傳輸流量最大的Zigbee路由器不同時，則將節點N2所使用的頻段切換為Zigbee路由器G3所使用的頻段。也就是重複執行步驟(S304)與其之後的步驟。
當執行完流量平衡程序之後，若將節點N2從原本經由第一Zigbee路由器G1相連，切換連接至第二Zigbee路由器G2。此時，所有的路由器流量分別為：第一Zigbee路由器G1的傳輸流量6Mb，第二Zigbee路由器G2的傳輸流量6Mb與第三Zigbee路由器G3的傳輸流量7Mb。從此例中可看出，不同的Zigbee路由器傳輸流量之間的差異被大幅的減少。
根據本發明所提出無線感測網路橋接裝置之控制方法以及適用此方法之異質無線感測網路橋接裝置，此橋接裝置可解決相同頻段的無線網路與Zigbee網路之間互相干 擾的問題。同時，此橋接裝置也可以克服傳輸資料的瓶頸。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

Claims (19)

  1. 一種異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，適於控制一異質無線感測網路橋接裝置，該異質無線感測網路橋接裝置包含一蜂群(Zigbee)收發模組、一無線網路收發模組以及一處理器，該橋接裝置係用於橋接多個Zigbee感測節點(node)及一遠端主控裝置，該方法包括：切換該無線網路收發模組至一工作模式，並且經由該無線網路收發模組自該遠端主控裝置接收一第一工作清單；切換該無線網路收發模組至一休眠模式，並且切換該些Zigbee收發模組至一工作模式；根據該第一工作清單，經由該Zigbee收發模組傳送工作指令至該些Zigbee感測節點；各別自該些Zigbee感測節點接收至少一感測訊號，並且儲存該些感測訊號；以及依據該第一工作清單，判斷是否已完成該些感測訊號之接收；若是，執行一回傳程序，該回傳程序包含：將該些Zigbee感測節點中，逾時未回傳資料的一Zigbee感測節點記錄為一可能故障的Zigbee感測節點；切換該些Zigbee感測節點至該休眠模式，並且切換該無線網路收發模組至該工作模式；以及 經由該無線網路收發模組傳送該些感測訊號以及該可能故障的Zigbee感測節點的資訊至該遠端主控裝置，以便該遠端主控裝置對該可能故障的Zigbee感測節點重新建立鏈結。
  2. 如請求項1所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，在該判斷是否已完成該些感測訊號之接收的步驟之後，另包含：若否，則判斷接收工作是否逾時；以及若接收工作逾時，則執行該回傳程序。
  3. 如請求項2所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，在該判斷是否工作逾時的步驟之後，另包含：若接收工作未逾時，則回到該各別自該些Zigbee感測節點接收至少一感測訊號的步驟。
  4. 如請求項2所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，在該切換該些Zigbee感測節點至該休眠模式，並且切換該無線網路收發模組至該工作模式的步驟之後，另包含下載另一工作清單及該傳送該些感測訊號至該遠端主控裝置之步驟。
  5. 如請求項2所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，在該回傳程序另包含：判斷該下載一第二工作清單及該傳送該些感測訊號至該遠端主控裝置之步驟是否已完成；以及 若是，則回到該切換該無線網路收發模組至一休眠模式之步驟。
  6. 如請求項5所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，當判斷該下載另一工作清單及該傳送該些感測訊號至該遠端主控裝置之步驟是否已完成的結果為否時，另包含：判斷回傳工作是否逾時；及若否，則回到該傳送該些感測訊號至該遠端主控裝置之步驟。
  7. 如請求項6所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，在該判斷回傳工作是否逾時的結果為是時，則執行一重置程序，該重置程序包含：紀錄一例外事件；以及發出一重置訊號予該遠端主控裝置。
  8. 如請求項5所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，其中該複數個Zigbee感測節點與該異質無線感測網路橋接裝置係經由複數個Zigbee路由器耦接，每一該Zigbee路由器係對應該些Zigbee感測節點中至少一個，其中該切換該異質無線網路收發模組至一休眠模式的步驟之後，另包括：判斷該第一工作清單是否等於該第二工作清單；若是，則執行一流量平衡程序；以及 若否，則回到該經由該Zigbee收發模組傳送工作指令至該些Zigbee感測節點的步驟。
  9. 如請求項8所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，其中判斷是否執行該流量平衡程序係包括以下步驟：依據該第一工作清單、該些Zigbee路由器及該些Zigbee感測節點之對應關係，獲得一最大傳輸量的該Zigbee路由器及一最小傳輸量的該Zigbee路由器；切換耦接至該最大傳輸量的該Zigbee路由器的該些Zigbee感測節點之一至該最小傳輸量的該Zigbee路由器；以及搜尋該Zigbee感測節點是否能與該傳輸流量最小的該Zigbee路由器相連，若是，則通知該傳輸流量最大的該Zigbee路由器之該Zigbee感測節點已經切換頻段。
  10. 如請求項1所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，另包括一初始化該些Zigbee感測節點。
  11. 如請求項10所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，其中該初始化的步驟包括廣播一啟動訊號至該些Zigbee感測節點。
  12. 如請求項11所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，其中該初始化的步驟包括確認該些Zigbee感測節點的一識別碼(Identification Code)以及一短位址碼(Short Address Code)。
  13. 如請求項12所述之異質無線感測網路橋接裝置之控制方法，其中在該初始化的步驟之後，包括切換該Zigbee感測模組至該休眠模式。
  14. 一種流量平衡方法，適於控制一異質無線感測網路橋接裝置與複數個Zigbee感測節點之間的鏈結，該複數個Zigbee感測節點與該異質無線感測網路橋接裝置係經由複數個Zigbee路由器相連，該方法包括：分析每個該Zigbee路由器的一傳輸流量；根據每個該Zigbee路由器的該傳輸流量，排序該複數個Zigbee路由器；以及判斷該傳輸流量最大的該Zigbee路由器與該傳輸流量最小的該Zigbee路由器之間的差距是否大於一參考值，若是，則執行一換頻步驟；該換頻步驟包括：切換連接至該傳輸流量最大的該Zigbee路由器的其中的一個該Zigbee感測節點的一頻段至該傳輸流量最小的該Zigbee路由器所使用的另一頻段；以及搜尋該Zigbee感測節點是否能與該傳輸流量最小的該Zigbee路由器相連，若是，則通知該傳輸流量最大的該Zigbee路由器之該Zigbee感測節點已經切換該頻段。
  15. 如請求項14所述之流量平衡方法，其中搜尋該Zigbee感測節點是否能與該傳輸流量最小的該Zigbee路由器相連，若否，則執行以下步驟：切換該Zigbee感測節點的該頻段為該傳輸流量次小的該Zigbee路由器；以及搜尋該Zigbee感測節點是否能與該傳輸流量次小的該Zigbee路由器相連，若是，則通知該傳輸流量最大的該Zigbee路由器之該Zigbee感測節點已經切換該頻段。
  16. 如請求項15所述之流量平衡方法，其中在切換該Zigbee感測節點至傳輸流量次小的該Zigbee路由器，若該傳輸流量次小的該Zigbee路由器等於該傳輸流量最大的該Zigbee路由器，則停止此執行該傳輸流量平衡方法。
  17. 一種異質無線感測網路橋接裝置，適用於橋接多個群蜂(Zigbee)感測節點(node)及一遠端主控裝置，該橋接裝置包括：一Zigbee收發模組，用於與該些Zigbee感測節點建立一Zigbee無線鏈結；一無線網路收發模組，用於與該遠端主控裝置建立一無線網路鏈結；以及一處理器，用以控制該Zigbee收發模組以及該無線網路收發模組的訊息交換以及資料傳輸，選擇性地連接該Zigbee無線鏈結或該無線網路鏈結，並且將該些Zigbee感 測節點中，逾時未回傳資料的一Zigbee感測節點的資料傳送給該遠端主控裝置，以便該遠端主控裝置對逾時未回傳資料的該Zigbee感測節點重新建立鏈結。
  18. 如請求項17所述之橋接裝置，另包括一乙太網路收發模組，該乙太網路收發模組用以與該遠端主控裝置建立一乙太網路鏈結。
  19. 如請求項17所述之橋接裝置，另包括：一暫存器，電性連接於該處理器；一第一傳輸介面，電性連接於該Zigbee收發模組與該處理器之間；以及一第二傳輸介面，電性連接於該區域網路收發模組與該處理器之間。
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