一种网关及其身份切换方法与流程

本发明涉及zigebee无线通信技术领域，特别涉及zigebee无线通信技术中的一种网关及其身份切换方法。

背景技术：

zigbee作为目前成熟的短距离和低速率下的无线通信技术，以其易组网、低功耗、低复杂度、低成本等特点正在被越来越多的场景使用。zigebee网络中有三个角色：

协调器：zigbee协调器(英文名：zigbeecoordinate，通常简写为：zc)。协调器在zigbee网络中，有且只能有一个协调器，它在网络中起了网络搭建和网络维护的功能。是整个网络的中心枢纽。是等级最高的父节点。

路由器：zigbee路由器(英文名：zigbeerouter，通常简写为：zr)，路由器在zigbee网络中既可以充当父节点，也可以充当子节点，有信息转发和辅助协调器维护网络的功能。

终端：zigbee终端(英文名：zigbeeend-device，通常简写为：zed)，终端在zigbee网络中，其功能最为简单，只能加入网络，为最末端的子节点设备。只能与其父节点进行通信，如果两个终端之间需要通信，必须经过父节点进行多跳或者单跳通信。是zigbee网络中可允许存在的数量最多的节点，也是唯一允许低功耗的网络设备。

在一个zigbee网络中存在三种身份的设备，但其实zigbee协调器和zigbee路由器在硬件上几乎一样，在构建zigbee网络时，用户需要理解协调器和路由器之间的联系，需要选择正确的设备来扩展网络，商家也需要为这三个角色开三套模具。理解协调器和路由器之间的联系，选择正确的设备来扩展网络对普通消费者来讲过于复杂和专业，可能会买错设备，无法达到预期目的。

目前的三个身份的设备在制造时，一些小公司做的产品需要花费更多的模具费才能构建整个zigbee网络，在零部件管理、生产、采购、包装环节都要区分开来，生产成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种网关及其身份切换方法，在一个网关设备内集成协调器和路由器两种功能，实现协调器与路由器的身份切换。解决了现有技术中用户识别困难、制造商生产成本高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种网关的身份切换方法，包括以下步骤：

步骤1、网关上电后，将初始身份默认为路由器；

步骤2、网关自动检测网络环境，如果网络环境中有zigbee网络，维持网关的路由器身份，转至步骤3；如果网络环境中无zigbee网络，转至步骤4；

步骤3、重启网关的联网模块，依据zigbee联网协议，自动联入zigbee网络中的协调器；

步骤4、切换网关为协调器身份，重启网关的联网模块，完成身份转换。

进一步的，判断网络环境中是否有zigbee网络的方法为：由网关的联网模块判断网络环境中是否有协调器，如果有协调器，则有zigbee网络，无协调器，则无zigbee网络。

进一步的，当网关所在环境中存在zigbee网络时，联网模块能找到协调器并自动接入网络。

进一步的，当网关所在环境中无zigbee网络时，联网模块无法接入网络。

进一步的，网关的路由器身份与协调器身份之间的切换使用at指令或hex指令。

第二方面，本发明提供一种网关，所述的网关具有路由器功能和协调器功能，默认设置为路由器功能；所述的网关包括联网模块和功能切换模块，网关开机后，联网模块自动以路由器功能连接zigbee网络，如果设定时间内无法接入zigbee网络，则由功能切换模块切换网关为协调器功能。

进一步的，所述的设定时间为3秒。

进一步的，所述的功能切换模块使用使用at指令或hex指令切换网关的功能。

本发明在一个网关设备内集成协调器和路由器两种功能，用户无需判断需要的是协调器还是路由器。需要增加节点时，直接购买网关就行，无需任何设置，联网后网关根据网络环境自动切换身份，用户体验大大提升。生产制造时，也无需两种不同的模具，零部件管理、采购、生产、产品包装等也无需区分，节省了生产和管理成本。

附图说明

图1为本发明的网关的身份切换方法的流程示意图；

图2为本发明的网关的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

本发明的网关的身份切换方法，包括以下步骤：

步骤1、网关上电后，将初始身份默认为路由器。

利用zigbee路由器与协调器元器件高度重合(协调器比路由器多一个联网模块)的特性，将路由器与协调器共存在一个设备中，默认身份为路由器。

步骤2、网关自动检测网络环境，如果网络环境中有zigbee网络，维持网关的路由器身份，转至步骤3；如果网络环境中无zigbee网络，转至步骤4。

网关以协调器还是路由的身份存在，由网关开机后检视环境自动做出判断。

进一步的，在本申请的一种优选实施方式中，判断网络环境中是否有zigbee网络的方法为：由网关的联网模块判断网络环境中是否有协调器，如果有协调器，则有zigbee网络，无协调器，则无zigbee网络。

有协调器就等于是有zigbee网络，当子节点或者zr开启就可以搜到协调器的网络，因为zigbee网络是自组网，正常情况下只要开启子节点就能就近连接协调器从而加入zigbee网络，这个是zigbee网络的特性。

当网关所在环境中存在zigbee网络时，联网模块能快速找到协调器并自动接入网络。当不存在zigbee网络时，三秒内未能接入zigbee网络，则需要切换身份。

步骤3、重启网关的联网模块，然后依据zigbee联网协议，自动联入zigbee网络中的协调器。

步骤4、切换网关为协调器身份，重启网关的联网模块，完成身份转换。

当所在环境中不存在zigbee网络时，网关三秒内未能接入zigbee网络，则切换身份为协调器，自动重启zigbee模块，完成身份转换。

进一步的，在本申请的一种优选实施方式中，网关的路由器身份与协调器身份之间的切换使用at指令，也可以使用hex指令。以at指令为例进行说明：

身份切换所使用的指令有：

at+dev＝r：设置zigbee为路由器；

at+reset：重启zigbee；

at+dev＝？：查看zigbee的设备类型；

at+dev＝c：设置zigbee为协调器；

at+nwk＝？：查看zigbee是否建立/接入网络，等等。

身份切换的主要代码为：

本发明的网关，所述的网关具有路由器功能和协调器功能，默认设置为路由器功能。网关包括联网模块和功能切换模块，网关上电开机后，联网模块自动以路由器功能连接zigbee网络，如果设定时间内无法接入zigbee网络，则由功能切换模块切换网关为协调器功能。

设定时间可根据实际需要进行调整，比如设定为三秒。

所述的功能切换模块使用使用at指令或hex指令切换网关的功能。

以at指令为例进行说明：

身份切换所使用的指令有：

at+dev＝r：设置zigbee为路由器；

at+reset：重启zigbee；

at+dev＝？：查看zigbee的设备类型；

at+dev＝c：设置zigbee为协调器；

at+nwk＝？：查看zigbee是否建立/接入网络，等等。

本方法利用zigbee路由器与协调器元器件高度重合(协调器比路由器多一个联网模块)的特性，将路由器与协调器共存在一个设备中。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。