一种大规模ZigBee网络模块的制作方法

本实用新型涉及一种网络模块，特别是一种大规模ZigBee网络模块。

背景技术：

无线传感器网络是由大量静止或移动的廉价微型传感器组成的多跳自组织无线网络，通过协作的方式感知、采集、处理和传输对象的监测信息。无线传感器网络主要应用在军事、环境检测和保护、智能家居和医疗护理、无线智能电网、工业控制、农业自动化、大型基础设施安全预警等领域。

ZigBee技术是一种新兴的、短距离、低功耗、低数据传输速率、低成本、低复杂度的无线传感器网络技术。

基于ZigBee技术组建的无线传感器网络(简称ZigBee网络)遵循IEEE 802.15.4标准与ZigBee无线通信协议栈规范，具备短距离、低功耗、低数据传输速率、低成本、低复杂度、网络容量大、自组织、自配置以及自愈功能等特点，被广泛应用在智能家居、无线智能电网以及工业控制领域。ZigBee网络虽然具备这么优点，但是在实际应用中，也存在着一些问题，比如网络中节点数增多到一定规模之后出现节点加入网络失败，异常掉线，丢包严重等问题。

本实用新型考虑到ZigBee技术在大规模ZigBee网络中存在的这些问题，提出一种大规模ZigBee网络模块，致力于解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种大规模ZigBee网络模块。其包括协调器，路由器节点，终端节点，其中所述协调器包括协调器中央处理模块、协调器定时器模块、第一数据发送模块、第一数据接收模块；所述路由器节点包括路由器节点中央处理模块、路由器节点数据采集模块、数据转发模块、路由器节点定时器模块、第二数据发送模块、第二数据接收模块；所述终端节点包括终端节点中央处理模块、终端节点定时器模块、终端节点数据采集模块,第三数据发送模块、第三数据接收模块。由于设置了数据转发模块，使得信号在路由器节点处灵活发送,大大降低大规模ZigBee网络出现阻塞的概率。

进一步的，各定时器模块将事件发生信号发送至对应的中央处理模块。

进一步的，同步指令生成模块信号输入口连接协调器定时器模块的一个信号输出口，并且同步指令生成模块信号输出口连接至第一数据发送模块。

进一步的，所述数据转发模块第一数据输出口连接第二数据发送模块，所述数据转发模块第二数据输出口连接第三数据接收模块，所述数据转发模块第一输数据入口连接第三数据发送模块，所述数据转发模块第二输数据入口连接经过路由器节点到终端节点的数据。

进一步的,所述协调器中设置有储存单元；

进一步的，形成大规模ZigBee网络的系统，其中协调器连接多个路由器节点，至少一个路由器节点通过其他路由器节点与协调器连接；

进一步的，各路由器节点连接多个终端节点。

进一步的，至少一个协调器包括了同步指令生成模块。

由此，本实用新型具备了以下优点和有益效果：

1.采用多对一和源路由机制，协调器作为网关，会存储到每个路由器节点和终端节点的路由信息，每个路由器节点也会存储到协调器的路由信息，通过这一措施可以有效减少网络中路由请求消息，由于设置了数据转发模块，使得信号在路由器节点处灵活发送。大大降低大规模ZigBee网络出现阻塞的概率，解决节点加入网络失败，异常掉线，丢包严重等问题；

2.通过同步准确控制协调器与路由器节点及终端节点之间的数据交互，进一步降低大规模ZigBee网络出现阻塞的概率，解决节点加入网络失败，异常掉线，丢包严重等问题。

附图说明

图1大规模ZigBee网络模块

图2大规模ZigBee网络的系统架构

具体实施方式

如图1所示，一种大规模ZigBee网络模块。其包括协调器，路由器节点，终端节点，其中所述协调器包括协调器中央处理模块、协调器定时器模块、第一数据发送模块、第一数据接收模块；所述路由器节点包括路由器节点中央处理模块、路由器节点数据采集模块、数据转发模块、路由器节点定时器模块、第二数据发送模块、第二数据接收模块；所述终端节点包括终端节点中央处理模块、终端节点定时器模块、终端节点数据采集模块,第三数据发送模块、第三数据接收模块。

各定时器模块将事件发生信号发送至对应的中央处理模块。所述数据转发模块第一数据输出口连接第二数据发送模块，所述数据转发模块第二数据输出口连接第三数据接收模块，所述数据转发模块第一输数据入口连接第三数据发送模块，所述数据转发模块第二输数据入口连接经过路由器节点到终端节点的数据。所述协调器中设置有储存单元。

如图2所示，形成大规模ZigBee网络的系统，其中协调器连接多个路由器节点，至少一个路由器节点通过其他路由器节点与协调器连接；各路由器节点连接多个终端节点。至少一个协调器包括了同步指令生成模块。

协调器扫描空间信道，找一个空闲信道，创建ZigBee网络；

路由器节点和终端节点发送入网请求，获取网络地址，加入网络。

协调器通过源路由机制获取协调器到每个路由器节点和终端节点的路由信息。

路由器节点和终端节点通过多对一机制获取每个路由器节点和终端节点到协调器的路由信息。

协调器发送获取网络拓扑图指令到所有路由器节点和终端节点。

路由器节点和终端节点收到指令后，延时一个随机时间，然后回应网络拓扑图信息给协调器。

协调器收到网络拓扑图信息后，生成每个路由器节点和终端节点的固定延时时间，下发给每一个路由器节点和终端节点。

路由器节点和终端节点收到协调器下发的固定延时时间，保存该固定延时时间。

协调器下发同步指令给每个路由器节点和终端节点。

路由器节点和终端节点收到协调器下发的同步指令后，以这个同步指令为起始时间，延时固定延时时间，然后发送采集数据到协调器。

以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型进行修改该或者同等替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。