一种便捷式无线ZigBee网络配置方法

文档序号:9792423阅读:1274来源:国知局
一种便捷式无线ZigBee网络配置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及嵌入式无线传感器网络技术领域,尤其涉及一种便捷式无线ZigBee网络配置方法,该方法采用协议转换技术实现非专业人员通过智能手机对无线ZigBee网络及各项参数进行配置。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的迅速发展,ZigBee网络因具有低功耗、低成本、短时延、容量大、安全和可靠性高的特点,越来越广泛的应用在工业控制现场和智能家居系统,进行现场信息和环境参数的采集和控制。而随着ZigBee技术的发展和应用领域的不断扩大,用户对ZigBee网络中各项参数的操控性和对整体网络的可控性要求越来越高,而传统的ZigBee网络配置方法对于非专业人员来说操作较为困难,难以实现理想的配置效果。这就迫切需要一种便捷式无线ZigBee网络配置方法,使非专业人员通过对智能手机进行简单操作就能够实现对ZigBee网络及各项参数的配置。
[0003]经对现有技术文献的检索发现,中国专利申请号为201110200628.2,名称为“基于ZigBee技术的设备维护与配置系统及其通信方法”,该技术提供一种基于ZigBee技术的设备维护与配置系统及其通信方法;中国专利申请号为201410289221.5,名称为“ZigBee网络在线配置管理方法”,该技术提供一种基于AT指令集的ZigBee网络在线管理方法;以上两种方法的不足之处为,均没有涉及到协议转换技术的应用。对于非专业人员来说二者的配置过程过于繁琐、配置指令过于复杂,不能够满足非专业人员通过简洁、直观地操作来实现ZigBee网络及各项参数的配置要求。

【发明内容】

[0004]为了克服在现有的ZigBee网络中,网络可控性差、网络设备维护难度高、网络节点中各项参数的配置复杂度高、非专业人员对ZigBee网络配置困难的缺点,本发明提供一种便捷式无线ZigBee网络配置方法,该方法不仅能够有效地对网络中的各项参数进行配置,同时能够满足非专业人员通过对智能手机进行简洁、直观地操作来实现对ZigBee网络及各项参数进行配置的要求。
[0005]为了解决上述存在的技术问题实现上述发明目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种便捷式无线ZigBee网络配置方法,该方法的实现基于无线ZigBee网络配置系统,所述的无线ZigBee网络配置系统包括智能手机、无线主站、无线从站;所述的智能手机负责控制指令和配置指令的发送以及获取网络参数信息来实现ZigBee网络参数的配置和系统状态的监控;所述的无线主站是由一个W1-Fi控制器和一个ZigBee控制器组成,所述的无线主站通过USART接口将W1-Fi控制器与ZigBee控制器相连,实现二者数据的通信;所述的无线主站负责W1-Fi协议数据与ZigBee协议数据的转换、分发、处理以及二者网络的建立和维护;*ZigBee控制器实现基于IEEE802.15.4标准的ZigBee无线通讯,由W1-Fi控制器实现W1-Fi网络的无线通讯;所述的无线从站是由加入ZigBee网络的ZigBee无线节点和扩展网络功能的传感器组成;所述的无线从站负责实现ZigBee网络系统中应用设备的控制、传感器数据的采集以及网络功能的拓展;所述的W1-Fi控制器在具有强大的数据处理能力的同时,通过开辟地址转换映射区和协议转换映射区实现W1-Fi协议和ZigBee协议之间数据的转换;智能手机通过加入W1-Fi控制器建立的W1-Fi网络与ZigBee网络建立有效通信,Wi_Fi控制器通过建立任务调度机制来降低通信时延、提高系统运行效率,并通过对智能手机进行简单操作来实现ZigBee网络参数的获取和配置;
[0007]该便捷式无线ZigBee网络配置方法内容包括如下步骤:
[0008]第一步,定义W1-Fi协议中协议栈的应用层来建立一个协议转换模型,在协议栈的应用层实现Z i g B e e协议与W 1- F i协议之间的协议转换;在此协议转换系统中,基于IEEE802.15.4标准的无线ZigBee控制器和具有强大数据处理能力的W1-Fi控制器通过USART连接,二者不仅能够独立的完成各自网络的组建和维护,同时能够确保对各自网络中数据进行准确的通信和有效的处理;
[0009]为了实现智能手机对ZigBee网络中ZigBee控制器和无线从站数据参数的获取和配置,在W1-Fi控制器的内存中开辟地址转换映射区,预先存储无线ZigBee网络中控制器和无线从站与W1-Fi控制器通信时对应的地址信息,通过建立地址转换映射区完成W1-Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换;在ZigBee控制器的内存中开辟数据类型映射区,并在数据类型映射区定义数据类型映射表,ZigBee控制器通过数据中的数据类型标识符来确定数据类型;预先存储对应智能手机控制指令和配置指令的数据类型映射表和对应数据类型映射表中数据类型标识符的数据类型结构体;在控制指令、配置指令和ZigBee数据中的固定位中加入用I?16位域表示的优先级处理位;
[0010]初始化W1-Fi网络和ZigBee网络,包括无线从站、各通信接口、协议转换映射区、地址转换映射区和数据类型映射区;ZigBee控制器获取无线从站地址并构造结构体后传输至W1-Fi控制器;并将智能手机连接至W1-Fi网络,使之能通过W1-Fi控制器与ZigBee网络建立有效通信;
[0011]第二步,通过智能手机中的应用软件发送扫描控制指令,W1-Fi控制器对此指令进行数据解析、协议转换、地址转换后通过W1-Fi控制器的输出总线TX传输至ZigBee控制器;ZigBee控制器通过对照数据类型结构体解析数据来获取数据类型识别信息,当识别出数据为扫面控制指令后对将网络中控制器和无线从站信息经过ZigBee控制器的输出总线TX传输至W1-Fi控制器;
[0012]第三步,W1-Fi控制器接收数据后,通过解析数据中的地址识别信息判断出数据为ZigBee数据,然后对数据进行解析后进行ZigBee协议至W1-Fi协议转换,待数据转换完成后通过W1-Fi网络传输至智能手机;智能手机成功收到数据后在应用软件中显示网络中各项参数信息,所述的参数信息包括设备类型、运行状态、网络号、网络地址、传感器类型和采集周期;
[0013]第四步,通过智能手机中的应用软件对特定无线从站发送配置指令,发送该配置指令前在应用软件中输入要配置的参数,然后点击完成后应用软件将配置的参数封装在配置指令中一键发送至W1-Fi控制器;W1-Fi控制器接收参数后,通过解析参数中的地址识别信息判断出该参数为配置指令,然后进行协议和地址转换,将配置参数传输至ZigBee控制器;
[0014]第五步,ZigBee控制器接收并解析此配置指令后,通过目的地址重启对应的无线从站使之重新加入网络,并根据配置数据对无线从站进行参数配置;如果配置指令中的配置参数只涉及传感器参数的配置,则无需重启无线从站,直接将配置指令发送至目的地址对应的无线从站进行配置;待无线从站配置成功后,ZigBee控制器将发送配置后的各项参数信息,同时实现了通过智能手机对网络状态的监控。
[0015]所述通过建立地址转换映射区完成W1-F i协议与Z i gBe e协议之间的数据交换,Wi _Fi协议与ZigBee协议之间的数据交换方法步骤如下:
[0016]W1-Fi控制器开始初始化时,预留一部分内存作为地址转换映射区;ZigBee控制器初始化时,在协议应用层定义一个地址结构体,通过网络相应的配置参数对地址结构体进行初始化,ZigBee控制器通过获取无线节点的地址来更新地址结构体,并将该地址结构体发送至W1-Fi控制器,W1-Fi控制器通过解析、处理地址结构体来建立地址转换映射表,定义Z i gBee无线网络和W1-Fi网络之间地址的对应关系;
[
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1