本发明属于智能家居技术领域，特别涉及一种智能家居系统、智能网关及其控制方法。
背景技术：
现有的技术方案中，智能家居系统包括网关以及各种信息终端设备和智能家电设备，网关是整个家庭网络与外部网络发生联系的桥梁，也是数字家庭各种业务和应用的关键，可以从不同的外部网络接收通信信号，通过家庭网络传递信号给某个设备，例如打印机、电冰箱、电脑、电视等，现有技术中网关包括处理器和无线模块，无线模块通常为WIFI模块，WIFI模块工作在2.4GHZ，而ZigBee模块的许可频段也在2.4GHZ，本来就已经是非常拥挤的频段，如果设备距离非常近，尤其是两种无线模块还同时存在于同一个设备中时，这种干扰就尤为明显，为了避免这种同时存在于一个设备中的WiFi模块和ZigBee模块信号干扰，有方案厂商采用了软硬件相结合的模式指定抗干扰策略，但这种解决方案效果都不是很理想并可能会带来各种各样的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种智能家居系统、智能网关及其控制方法，解决现有技术中提出的同时存在于一个设备中的WiFi模块和ZigBee模块信号干扰的问题。
本发明是这样实现的，本发明第一方面提供一种智能网关，所述智能网关与路由器连接，所述智能网关包括多个子网关，所述子网关包括处理器、WIFI模块和ZigBee模块，所述处理器分别连接所述WIFI模块和所述ZigBee模块，所述处理器还连接所述路由器，所述WIFI模块连接至少一个所述终端，所述ZigBee模块连接至少一个所述终端；
所述处理器接收所述路由器发送的信道读取指令时，所述处理器判断所述WIFI模块和所述ZigBee模块是否为首次初始化；
所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块是首次初始化时，设置所述ZigBee模块使用的信道，并设置所述WIFI模块禁用与所述ZigBee模块使用的信道相同的信道；
所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块不是首次初始化时，获取所述ZigBee模块和所述WIFI模块正在使用的信道。
本发明第二方面提供一种智能网关的控制方法，所述智能网关与路由器连接，所述智能网关包括多个子网关，所述子网关包括处理器、WIFI模块和ZigBee模块，所述处理器分别连接所述WIFI模块和所述ZigBee模块，所述处理器还连接所述路由器，所述WIFI模块连接至少一个所述终端，所述ZigBee模块连接至少一个所述终端；
所述控制方法包括：
所述处理器接收所述路由器发送的信道读取指令时，所述处理器判断所述WIFI模块和所述ZigBee模块是否为首次初始化；
所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块是首次初始化时，设置所述ZigBee模块使用的信道，并设置所述WIFI模块禁用与所述ZigBee模块使用的信道相同的信道；
所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块不是首次初始化时，获取所述ZigBee模块和所述WIFI模块正在使用的信道。
本发明第三方面提供一种智能家居系统，所述智能家居系统包括智能路由器、多个终端以及第一方面所述的智能网关。
本发明属于智能家居技术领域，特别涉及一种智能家居系统、智能网关及其控制方法，智能网关包括多个子网关，子网关包括处理器、WIFI模块和ZigBee模块，所述处理器接收所述路由器发送的信道读取指令时，所述处理器判断所述WIFI模块和所述ZigBee模块是否为首次初始化；所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块是首次初始化时，设置所述ZigBee模块使用的信道，并设置所述WIFI模块禁用与所述ZigBee模块使用的信道相同的信道，本技术方案分别获取ZigBee模块和WIFI模块使用的信道，并在传输数据前设置ZigBee模块和WIFI模块使用不同的信道，避免了采用相同信道导致的信号干扰的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例提供的一种智能网关中的子网关的结构示意图；
图2是本发明一种实施例提供的一种智能网关的结构示意图；
图3是本发明一种实施例提供的一种智能网关的控制方法的流程图；
图4是本发明一种实施例提供的一种智能网关的控制方法的流程图；
图5是本发明一种实施例提供的一种智能网关的控制方法的流程图；
图6是本发明一种实施例提供的一种智能网关的控制方法的流程图；
图7是本发明一种实施例提供的一种智能家居系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1
本发明实施例1提供一种智能网关，如图1所示，所述智能网关与路由器连接，所述智能网关包括多个子网关201，所述子网关201包括处理器210、WIFI模块211和ZigBee模块212，所述处理器210分别连接所述WIFI模块211和所述ZigBee模块212，所述处理器210还连接所述路由器，所述WIFI模块211连接至少一个所述终端，所述ZigBee模块212连接至少一个所述终端；
所述处理器210接收所述路由器发送的信道读取指令时，所述处理器210判断所述WIFI模块211和所述ZigBee模块212是否为首次初始化；
所述处理器210判定所述WIFI模块211和所述ZigBee模块212是首次初始化时，设置所述ZigBee模块212使用的信道，并设置所述WIFI模块211禁用与所述ZigBee模块212使用的信道相同的信道；
所述处理器210判定所述WIFI模块211和所述ZigBee模块212不是首次初始化时，获取所述ZigBee模块212和所述WIFI模块211正在使用的信道。
其中，路由器通过智能网关传输数据时，先获取智能网关中每个模块传输数据的信道，处理器210在获取到信道读取指令时，判断WIFI模块211和ZigBee模块212是否为首次初始化，当为首次初始化时，需对ZigBee模块212和WIFI模块211使用的信道进行设置，首先对ZigBee模块212的信道进行设置，然后再对WIFI模块211使用的信道进行设置时，避开ZigBee模块212的信道，当不是首次初始化时，此时，所述ZigBee模块212和所述WIFI模块211已经完成设置信道，首先读取ZigBee模块212所设置的信道，再读取WIFI模块211所设置的信道。
进一步的，当处理器210获取ZigBee模块212的信道时，根据预存的ZigBee信道与WIFI信道之间的对应关系获取WIFI信道，再控制WIFI模块211禁用所获取的WIFI信道。
具体的，ZigBee模块212通常在创建网络的时候会确定信道，并且根据协议规定确定信道后可以动态调整信道，当ZigBee模块212的信道在创建网络的时候就基本确定了，基于此特性可以在ZigBee模块212创建网络后将确定的信道告知系统，系统将ZigBee模块212使用的信道排除在外，通过大量测试表明，ZigBee模块212采用的信道为第11信道和第26信道受到的干扰最小，ZigBee模块212的第11信道和第26信道对应WIFI模块211的第1信道和第13信道，如果ZigBee模块212采用了11信道，则控制WIFI模块211不使用1信道，同理如果ZigBee模块212采用了26信道，则控制WIFI模块211不采用13信道。
本实施例在传输数据时，分别获取ZigBee模块212和WIFI模块211使用的信道，并在传输数据前设置ZigBee模块212和WIFI模块211使用不同的信道，避免了采用相同信道导致的信号干扰的问题。
可选地，作为一种实施方式，所述处理器210设置所述ZigBee模块212使用的信道，包括：
所述处理器210获取所述ZigBee模块212的信道列表，对所述信道列表中的信道进行能量检测获取每个信道的信道能量值，将信道能量值超出预设的能量值范围的信道标记为非可用信道，所述处理器210根据接收的Beacon帧，在剩余的未被标记的ZigBee信道中，确定出占用率最低的ZigBee信道，并可将该占用率最低的ZigBee信道设定为工作信道。
其中，处理器210可以对ZigBee信道列表中的ZigBee信道进行能量检测，测定出各个信道的能量值，处理器210可以基于各个信道的能量值，以递增的方式对各信道进行排序，并可以将信道能量值超出预设的能量值范围的信道标记为非可用信道，此时的ZigBee可用信道为具有所允许能量水平的信道。
例如，如果能量值以LQI(链路质量指示)进行表征时，处理器210可以在一段时间内，基于接收到的数据帧的能量与质量，确定上述未标记信道的能量值的平均值，再基于该能量值的平均值，以递增的方式对信道进行排序，并可以将信道能量值高于预设的阈值的信道标记为非可用信道。
在完成上述ZigBee信道的能量筛选之后，处理器210可以基于接收到的Beacon帧，在剩余的未被标记的ZigBee信道中，确定出占用率最低的ZigBee信道，并可以将该占用率最低的ZigBee信道设定为工作信道。
处理器210可以在一个预定的时间范围内，统计通过各个剩余的未被标记的信道的Beacon帧的数量，选择Beacon帧数量最少的信道，确定最佳信道，作为工作信道。
本发明实施方式处理器210可以在ZigBee信道列表中，将能量值高于预设的阈值的信道标记为非可用信道，并可以基于接收到的Beacon帧的数量，选择出占用率最低的ZigBee信道作为工作信道，可以实现选择合适的ZigBee信道。
可选地，作为一种实施方式，当相邻子网关中的ZigBee模块212采用相同信道时，ZigBee模块212之间会存在信号干扰导致两个智能网关无法相互沟通，因此，当两个ZigBee模块212之间存在无法传输数据时，可以通过更改传输数据的信道实现信号传输。
具体的，所述处理器210控制所述ZigBee模块212发送干扰检测请求包至相邻子网关的ZigBee模块212；
当所述处理器210接收到相邻子网关的ZigBee模块212发送的应答帧时，保持所述ZigBee模块212的当前信道；
当所述处理器210未接收到相邻子网关的ZigBee模块212发送的应答帧时，切换所述ZigBee模块212的当前信道至占用率次低的ZigBee信道，并控制所述ZigBee模块212再次发送干扰检测请求包至相邻子网关的ZigBee模块212，直至接收到应答帧。
本实施方式中，在未接收到相邻子网关的ZigBee模块212发送的应答帧时，调整ZigBee模块212所使用的当前信道，直至接收应答，实现了相邻子网关之间的正常通信。
可选地，作为一种实施方式，当相邻两个智能网关中的WIFI模块211工作相同信道时，会使信号的传输质量受到干扰而下降，因此，当相邻两个智能网关中的WIFI模块211存在干扰时，可以通过更改传输数据的信道实现减少干扰。
具体的，所述处理器210控制所述ZigBee模块212向相邻子网关的WIFI模块211发送Beacon报文，所述Beacon报文为模拟不同的设备的mac地址信息；
所述相邻子网关的WIFI模块211根据所述Beacon报文获取其使用信道的干扰度，并选择干扰度最低的信道为工作信道。
下面具体举例说明，如图2所示，所述子网关包括第一子网关220和第二子网关230，所述第一子网关220包括第一处理器221、第一ZigBee模块223以及第一WIFI模块222，第二子网关230包括第二处理器231、第二ZigBee模块233以及第二WIFI模块232；第一ZigBee模块223的工作信道为信道11，第一WIFI模块222的主工作信道为信道21、可选的工作信道为信道22和信道23，第二子网关230中的第二ZigBee模块233的工作信道为信道10，第二WIFI模块232的主工作信道为信道21、可选的工作信道为信道24和信道25，第一子网关220中的第一处理器221控制第一WIFI模块222采用信道21传输数据信号，并控制第一WIFI模块222向第二子网关230的第二WIFI模块232发送Beacon报文，Beacon报文为模拟不同的设备的mac地址信息，来标明不同的设备的身份，这样使得第二WIFI模块232在进行工作信道干扰度检测时，会判断检测到的工作信道受到的干扰程度严重，第二WIFI模块232接收第一WIFI模块222发射的Beacon报文，对当前所处的工作信道21进行检测，判断当前工作信道21的干扰相关参数是否达到干扰阈值，若是则调整当前所处的工作信道21，跳转到信道22，跳转后继续分析信道22及信道23的干扰度，并最终选择干扰度最优的信道进行跳转。
本实施方式其通过提高自身的发射功率及模拟不同的设备向外发射Beacon报文的方式，来使相邻子网关中的WIFI模块对工作信道11中的干扰进行驱离，从而得到一个干净的网络环境。
可选地，作为一种实施方式，第一子网关220的第一处理器221控制第一WIFI模块222向相邻的第二子网关的第二WIFI模块232发送Beacon报文，第二子网关230的第二WIFI模块232获取Beacon报文携带的第一信道标识、第一子网关的标识和加密标识，第二WIFI模块232获取该信道的第二信道标识，并获取与第二信道标识一致的第一信道标识对应的第一子网关的标识和加密标识，并从获取到的第一子网关的标识和加密标识中确定加密标识为预设标识对应的第一子网关的标识，并统计该第一子网关的标识的数量，判断该数量是否小于预设数值，若该数量小于预设数值，表示该信道为无效信道，第二WIFI模块232通过该信道接收不到属于非加密第一子网关的WIFI报文，因此可以将该信道过滤掉，若该数量小于预设数值，将该信道确定为有效信道，并根据该数量确定该有效信道对应的权值，并将该有效信道与该权值记录到有效信道列表中。
在一实施例中，由于BEACON报文中通常会携带第一子网关的MAC地址、第一信道标识等信息，其中，第一信道标识用于表示该BEACON报文来自于使用该第一信道标识指向信道的第一子网关，加密字段值用于表示该第一子网关提供的无线网络是否加密，例如，可以将BEACON报文中的Privacy字段值确定为加密标识，如果Privacy字段值为1，则表示该第一子网关提供的无线网络是加密的，如果Privacy字段值为0，则表示该第一子网关提供的无线网络是非加密的。由于第一子网关的MAC地址可以唯一标识一个第一子网关，因此第一子网关的标识可以是第一子网关的MAC地址。
由于相邻信道之间有频段重叠，因此，接收到的BEACON报文可能有使用另一相邻信道的第一子网关发送的BEACON报文，可以将BEACON报文携带的第一信道标识与第二信道标识比较，如果一致，则表示该BEACON报文来自使用该信道的第一子网关，如果不一致，则表示该BEACON报文来自使用另一相邻信道的智能网关，预设标识可以是0，采集终端可以先从所有加密标识中确定出加密标识为0对应的第一子网关的MAC地址，然后再统计出信道标识为第二信道标识的信道对应的第一子网关数量。在一实施例中，该预设数值可以根据实际需求进行设置，例如，预设数值可以是0，即只要有非加密的第一子网关使用该信道，就可以将该信道确定为有效信道。
实施例2
本发明实施例2提供一种智能网关的控制方法，所述智能网关与路由器连接，所述智能网关包括多个子网关，所述子网关包括处理器、WIFI模块和ZigBee模块，所述处理器分别连接所述WIFI模块和所述ZigBee模块，所述处理器还连接所述路由器，所述WIFI模块连接至少一个所述终端，所述ZigBee模块连接至少一个所述终端；
如图3所示，所述控制方法包括：
步骤S121.所述处理器接收所述路由器发送的信道读取指令时，判断所述WIFI模块和所述ZigBee模块是否为首次初始化。
步骤S122.所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块是首次初始化时，设置所述ZigBee模块使用的信道，并设置所述WIFI模块禁用与所述ZigBee模块使用的信道相同的信道。
步骤S123.所述处理器判定所述WIFI模块和所述ZigBee模块不是首次初始化时，获取所述ZigBee模块和所述WIFI模块正在使用的信道。
所述步骤S122中，如图4所示，所述处理器设置所述ZigBee模块使用的信道，包括：
步骤S201.所述处理器获取所述ZigBee模块的信道列表，对所述信道列表中的信道进行能量检测获取每个信道的信道能量值，将信道能量值超出预设的能量值范围的信道标记为非可用信道。
步骤S202.所述处理器根据接收的Beacon帧，在剩余的未被标记的ZigBee信道中，确定出占用率最低的ZigBee信道，并可将该占用率最低的ZigBee信道设定为工作信道。
如图5所示，所述控制方法还包括：
步骤S50.所述处理器控制所述ZigBee模块发送干扰检测请求包至相邻子网关的ZigBee模块。
步骤S60.当所述处理器接收到相邻子网关的ZigBee模块发送的应答帧时，保持所述ZigBee模块的当前信道。
步骤S70.当所述处理器未接收到相邻子网关的ZigBee模块发送的应答帧时，切换所述ZigBee模块的当前信道至占用率次低的ZigBee信道，并控制所述ZigBee模块再次发送干扰检测请求包至相邻子网关的ZigBee模块，直至接收到应答帧。
如图6所示，所述控制方法还包括：
步骤S80.所述处理器控制所述WIFI模块向相邻子网关的WIFI模块发送Beacon报文，所述Beacon报文为模拟不同的设备的mac地址信息；
步骤S90.所述相邻子网关的WIFI模块根据所述Beacon报文获取其使用信道的干扰度，并选择干扰度最低的信道为工作信道。
实施例3
本发明实施例3提供一种智能家居系统，如图7所示，所述智能家居系统包括路由器10、多个终端以及实施例1所述的智能网关20。
所述智能网关20与路由器10连接，所述智能网关20包括多个子网关201、202至20N，所述子网关201连接终端301、302至30N，所述子网关202连接终端311、312至31N，所述子网关20N连接终端321、322至32N。
其中，对于路由器，路由器具有控制功能和路由功能，智能路由器可以根据从网络中接收的控制指令对子网关进行控制，可以控制子网关的开通或者断开，也可以向子网关发送操作指令以控制与子网关连接的终端，例如，可以接收用户通过移动终端发送的对某个终端发送的操作指令，该操作指令不仅是对开关的打开或者关闭，也可以是对终端具体的实现某种功能的操作指令，路由器还可以直接连接终端，对终端进行控制。
以上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精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。