专利名称：利用Zigbee的通信系统及其信道选定方法
技术领域：
本发明涉及一种利用Zigbee的通信系统及其信道选定方法，尤其涉及无 需使用专门的通信信道扫描装置也可以选定最适合的通信信道的利用Zigbee 的通信系统及其信道选定方法。
背景技术：
为了给用户提供方便，家庭中通常使用的家电设备(例如，空调系统或 电视机等)通过遥控器进行操作，为此家电设备和遥控器之间形成用于相互 进行无线通信的通信网络。
为了形成这种无线通信网络，最近普遍使用电力消耗少、安装费用低廉 的利用Zigbee的通信技术。
Zigbee是IEEE 802.15.4的小规模无线个人局域网(Low-rate Wireless Personal Area Network, LR-WPAN' s ),是以控制和监测作为基本功能的适用 于家庭网络的无线通信技术。虽然Zigbee与蓝牙(bluetooth)相比数据传送 量少，但是Zigbee是低电力模式， 一个电池可以使用一年左右，而且通过对 软件、相关零部件进行最小化其成本仅为蓝牙的1/2。
为了利用这种Zigbee形成通信网络，需要进行在家电设备和遥控器之间 选定相同的信道和个人局域网(Personal Area Network ，以下称PAN)固有标识 符(Identification,以下称ID)的过程。尤其，因为使用相同的2.4G频域的 无线局域网(LAN)、蓝牙及其它Zigbee通信网络的存在会影响相应的Zigbee 通信网络，所以根据周围环境选择最适合的信道是很重要的。
以往在选择最适合信道时所使用的方法有通过通信瞬间扫描所有信道 能量而自动设定信道的方式、通过程序下载预先输入而进行设定的方式、在 外部利用Dip开关等手动设定的方式。
但是，进行自动设定时由于瞬间(约50ms左右)扫描所有信道，因此 如果在该瞬间有任意信道为空，则有可能误认为对应信道为最适合信道，从 而与不期望的其它网络信道重复而引起通信不良。而且，下载程序的方式和在外部利用DIP开关的方式，由于需要导入专门的信道扫描装置，因此产生 额外的费用。
并且，这种信道设定动作只在对家电设备和遥控器进行协调(coordinate ) 并收发数据的Zigbee协调器中进行，而考虑不到将设置家电设备的各地区信 道环境，因此可能导致通信不良。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种在形 成家电设备与遥控器之间的Zigbee通信网络时，可以仅利用设有Zigbee装置 的遥控器来选定最适合通信信道的利用Zigbee的通信系统及其信道选定方法。
本发明的另 一 目的在于提供一种除了掌握Zigbee协调器位置的通信环境 以外还掌握Zigbee装置位置的通信环境，从而可以选定最适合通信信道的利 用Zigbee的通信系统及其信道选定方法。
为了实现上述目的，依据本发明所提供的利用Zigbee的通信系统，包含 输入部，以用于根据用户指令输入选定通信信道的信道扫描模式；监控部， 以用于当输入所述信道扫描模式时监控在Zigbee通信层发生的所有信道能量 值；控制部，基于所监控的各信道能量值选定最适合信道。
并且，所述输入部是设在进行Zigbee无线通信的多个通信终端中的遥控 器上的信道扫描开关。
并且，所述遥控器包含Zigbee装置，并用于输入信道扫描^t式和信道设 定模式。
并且，所述多个通信终端中的一个终端为家电设备。
并且，所述监控部是用于对在IEEE 802.15.4标准的物理(PHY)层和介 质访问控制(MAC)层产生的所有信道能量值进行监控的信道扫描模块。
并且，本发明还包含用于存储所监控的各信道能量值的存储器，所述控 制部计算所有信道的扫描次数，当该扫描次数达到预定次数时，将存储于所 述存储器的各信道能量值相加而测定平均值，并基于所测定的平均值选定最 适合信道。
并且，本发明还包含用于显示由所述控制部选定的最适合信道的显示部。 依据本发明所提供的信道选定方法，包含步骤判断是否根据用户指令输入用于选定通信信道的信道扫描模式；若输入信道扫描模式，则对在Zigbee 通信层所发生的所有信道能量值进行监控；基于所监控的各信道能量值选定 最适合信道。
并且，监控所述所有信道能量值的步骤是指对在IEEE 802.15.4标准的物 理(PHY)层和介质访问控制(MAC)层产生的所有信道能量值进行监控。
并且，选定所述最适合信道的步骤包含按照预定的扫描次数存储所监 控的各信道能量值；将所存储的各信道能量值相加而测定平均值；基于所测 定的平均值选定最适合信道。
并且，本发明还包含显示所选定的最适合信道的步骤。
图1为依据本发明所提供的利用Zigbee通信网络的家电设备和遥控器系 统结构图2为依据本发明所提供的利用Zigbee的通信系统中用于选定信道的信 道扫描工作流程图3为依据本发明所提供的利用Zigbee的通信系统中用于变更信道的信 道设定工作流程图。
主要符号说明IO为家电设备，12为家电控制部，14为Zigbee协调器， 20为遥控器，22为遥控器控制部，24为Zigbee装置，26为输入部，28为信 道扫描模块，30为存储器，32为显示部。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
图1为依据本发明所提供的利用Zigbee通信网络的家电设备和遥控器系 统结构图，包含家庭中通常使用的家电设备10 (例如，空调系统的多个室内 机中的某一个室内机)和利用Zigbee无线通信网络将用户所期望的运行指令 传送到所述家电设备10的遥控器(remote controller) 20。
所述家电设备10是一个通信终端，该家电设备10包含控制家电设备10 整体动作的控制部12和通过Zigbee无线通信协调(coordinate )家电设备10 与遥控器20之间并收发数据的Zigbee协调器模块(Zigbee Coordinator module,下面简称Zigbee协调器)14。
所述遥控器20也是一个通信终端，该遥控器20包含控制遥控器20 整体动作的控制部22;通过Zigbee无线通信与家电设备10收发数据的Zigbee 终端装置模块(Zigbee End Device module,以下简称Zigbee装置)24;设有 信道扫描开关的输入部26,该信道扫描开关用于选定在电器电子工程师协会 (正EE )802.15.4标准的物理(Physical, PHY )层、介质访问控制(Media Access Control, MAC)层产生的信道；信道扫描模块28，当通过所述输入部26启 用用于选定信道的信道扫描模式时监控(monitoring)在IEEE 802.15.4标准 的物理层、介质访问控制层产生的信道能量值；用于存储所监控的信道能量 值的存储器30;显示部32,根据所监控的各信道能量平均值显示所选定的最 适合的信道。
下面说明如上所述的利用Zigbee的通信系统及其信道选定方法的动作过 程及作用效果。
图2为依据本发明所提供的利用Zigbee的通信系统中用于选定信道的信 道扫描工作流程图。
首先，在遥控器20上通过输入部26输入用于选定信道的信道扫描模式 (S100 ),则Zigbee装置24开始扫描所有信道(S102 )。
当Zigbee装置24开始进行所有信道的扫描动作时，在信道扫描模块28 监控各信道的能量值(S104),并将所监控的各信道能量值存储到存储器30 中(S106)。
然后，遥控器20控制部22判断所有信道的总扫描次数是否达到10次(为 了选定最适合的信道而预定的扫描次数，S108)，如果所有信道的总扫描次数 没有达到10次，则返回到所述S102进行后续动作，即对所有信道重复进行 扫描动作。
所述判断结果，如果所有信道的总扫描次数达到10次，则控制部22将 存储于存储器30的各信道能量值相加来测定平均值之后(SllO)，基于所测 定的平均值选定最适合的信道(S112)。
此时，在所述控制部22选定最适合信道的方法是，分别将所测定的各信 道平均值与预先设定的基准值进行比较，并将平均值为基准值以上的信道选 定为最适合信道。
如果所述控制部22选定了最适合信道，则通过显示部32显示所选定的 最适合信道，使用户仅通过遥控器20就能简单地确认最适合信道(S114)。
下面说明为了利用通过所述信道扫描动作而选定的最适合信道来形成
Zigbee无线通信网络而在家电设备10与遥控器20之间设定信道的动作。
图3为依据本发明所提供的利用Zigbee的通信系统中用于变更信道的信 道设定工作流程图。
首先，在遥控器20上通过输入部26输入用于设定信道的信道设定模式 (S200 ),由于家电设备10与遥控器20之间已经形成Zigbee无线通信网络， 因此设在家电设备10的Zigbee协调器14和设在遥控器20的Zigbee装置24 开始进行Zigbee无线通信(S202)。
开始Zigbee无线通信之后，Zigbee装置24向Zigbee协调器14传送用 于变更信道的信道设定信息(S204), Zigbee协调器14接收信道设定信息之 后将信道^L定响应信息通过原先的信道传送出去并变更自身的信道(S206)。
然后，Zigbee装置24从Zigbee协调器14接收信道设定响应信息(S208 ), 并变更自身的信道(S210)。
综上所述，依据本发明所提供的利用Zigbee的通信系统及其信道选定方 法，在形成家电设备与遥控器之间的Zigbee通信网络时，可以仅利用设有 Zigbee装置的遥控器来选定最适合的通信信道，因此无需专门的信道扫描装 置。
并且，本发明除了掌握Zigbee协调器位置的通信环境以外还掌握Zigbee 装置位置的通信环境，因此可以选定最适合的通信信道，而且可以解决因信 道重复引起的通信不良。
权利要求
1. 一种利用Zigbee的通信系统，包含输入部，以用于根据用户指令输入选定通信信道的信道扫描模式；监控部，以用于当输入所述信道扫描模式时监控在Zigbee通信层发生的所有信道能量值；控制部，基于所监控的各信道能量值选定最适合信道。
2、 根据权利要求1所述的利用Zigbee的通信系统，其特征在于所述输 入部是设在进行Zigbee无线通信的多个通信终端中的遥控器上的信道扫描开 关。
3、 根据权利要求2所述的利用Zigbee的通信系统，其特征在于所述遥 控器包含Zigbee装置，并用于输入信道扫描模式和信道设定模式。
4、 根据权利要求2所述的利用Zigbee的通信系统，其特征在于所述多 个通信终端中的一个终端为家电设备。
5、 根据权利要求1所述的利用Zigbee的通信系统，其特征在于所述监 控部是用于对在IEEE 802.15.4标准的物理层和介质访问控制层产生的所有信 道能量值进行监控的信道扫描模块。
6、 根据权利要求1所述的利用Zigbee的通信系统，其特征在于还包含 用于存储所监控的各信道能量值的存储器，所述控制部计算所有信道的扫描 次数，当该扫描次数达到预定次数时，将存储于所述存储器的各信道能量值 相加而测定平均值，并基于所测定的平均值选定最适合信道。
7、 根据权利要求1或6所述的利用Zigbee的通信系统，其特征在于还 包含用于显示由所述控制部选定的最适合信道的显示部。
8、 利用Zigbee的通信系统的信道选定方法，包含步骤判断是否根据用户指令输入用于选定通信信道的信道扫描模式； 若输入信道扫描it式，则对在Zigbee通信层所发生的所有信道能量值进 行监控；基于所监控的各信道能量值选定最适合信道。
9、 根据权利要求8所述的利用Zigbee的通信系统的信道选定方法，其 特征在于监控所述所有信道的能量值的步骤是指对在IEEE 802.15.4标准的物 理层和介质访问控制层产生的所有信道能量值进行监控。
10、 根据权利要求8所述的利用Zigbee的通信系统的信道选定方法，其 特征在于选定所述最适合信道的步骤包含按照预定的扫描次数存储所监控的各信道能量值；将所存储的各信道能量值相加而测定平均值；基于所测定的平均值选定最适合信道。
11、 根据权利要求8或10所述的利用Zigbee的通信系统的信道选定方 法，其特征在于还包含显示所选定的最适合信道的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种利用Zigbee的通信系统及其信道选定方法，其目的在于在形成Zigbee通信网络时，可以仅利用设有Zigbee装置的遥控器来选定最适合通信信道。为此，本发明所提供的利用Zigbee的通信系统，包含输入部，以用于根据用户指令输入选定通信信道的信道扫描模式；监控部，以用于当输入所述信道扫描模式时监控在Zigbee通信层发生的所有信道能量值；控制部，基于所监控的各信道能量值选定最适合信道。
文档编号H04L12/28GK101207540SQ20071009104
公开日2008年6月25日 申请日期2007年4月6日 优先权日2006年12月21日
发明者宋东俊, 栗田浩, 郑尚镇 申请人:三星电子株式会社