基于Zigbee的智能家居网关控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及家庭网关技术，尤其涉及一种基于Zigbee的智能家居网关控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着物联网技术的发展，智能家居进入到一个迅速发展的阶段，各种智能家居设备通过接入互联网，使人们利用电子设备如手机对这些设备进行操作和监控，家居设备之间通过联网实现各种场景和联动，让家居生活更加舒适、快捷、节能、安全和智能，极大的方便了人们的生活，家庭网关作为家庭网络的入口，已经成为数字家庭的中心，电脑、电视、手机等各种电子设备通过有线以太网或者无线Wifi接入到网关，从而访问互联网。
[0003]然而，由于智能家居设备种类众多，通过有线的方式连接形成网络，灵活性差，所以一般采用无线技术如Wifi来实施设备组网，但是wifi组网不仅难度较大，而且成本和功耗都相对较高。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种组网简单且成本较低的基于Zigbee的智能家居网关控制系统及方法。
[0005]—种基于Zigbee的智能家居网关控制系统，其用于控制至少一个智能家居，所述智能家居网关控制系统包括一个智能家庭网关及一个控制单元，所述智能家庭网关用于与所述至少一个智能家居建立Zigbee网络，所述控制单元用于通过Wifi网络下发指令至所述智能家庭网关并经所述智能家庭网关将Wifi协议转换为Zigbee协议后以控制所建立的Zigbee网络中的至少一个智能家居。
[0006]—种基于Zigbee的智能家居网关控制方法，其用于通过一个智能家庭网关控制至少一个智能家居，所述智能家居网关控制方法包括:
[0007]建立包括至少一个智能家居的Zigbee网络；
[0008]通过Wifi协议下发相应指令；
[0009]将Wifi协议指令转换为Zigbee协议指令；
[0010]通过所述Zigbee协议指令控制所建立的Zigbee网络中的至少一个智能家居。
[0011]与现有技术相比，本发明提供的基于Zigbee的智能家居网关控制系统及方法中，在智能家庭网关中与家居设备之间构建Zigbee网络，智能家庭网关中将控制单元经Wifi网络下发的相应指令进行协议转换后通过Zigbee网络与家居设备之间交互通信，采用Zigbee技术组建智能家居设备网络，由于Zigbee是最理想的短距离无线标准，具有快速组网、低功耗等特点，保证该控制系统组网简单稳定的同时，成本也相对较低。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施方式提供的基于Zigbee的智能家居网关控制系统的模块示意图。
[0013]图2是本发明实施方式提供的基于Zigbee的智能家居网关控制方法的流程图。
[0014]图3是图2中建立Zigbee网络步骤的流程图。
[0015]图4是Zigbee网络中家居设备信息更新上报步骤的流程图。
[0016]图5是控制单元下发相应指令到智能家庭网关步骤的流程图。
[0017]主要元件符号说明
[0018]基于Zigbee的智能家居网关控制系统100
[0019]控制单元110
[0020]智能家庭网关120
[0021]Wifi 模块122
[0022]家庭网关124
[0023]协议转换模块126
[0024]Zigbee 协调模块128
[0025]信息存储模块129
[0026]智能家居设备200
[0027]Zigbee 终端模块210
[0028]信息判断模块220
[0029]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0030]请参阅图1，其为本发明实施方式提供的一种基于Zigbee的智能家居网关控制系统100，其用于控制至少一个智能家居设备200，所述智能家居网关控制系统100包括一个控制单元110及一个智能家庭网关120。智能家庭网关120用于与至少一个智能家居设备200建立Zigbee网络，所述控制单元110通过WiFi网络下发WiFi协议指令至智能家庭网关120，智能家庭网关120将Wifi协议转换为Zigbee协议后以控制所建立的Zigbee网络中的至少一个智能家居设备200。控制单元110为便携式电子设备如手机或平板电脑等，本实施方式中，控制单元110为手机终端。
[0031]所述智能家庭网关120包括一个Wifi模块122，一个家庭网关124、一个协议转换模块126、一个Zigbee协调模块128及一个信息存储模块129，控制单元110通过WiFi网络将相应指令下发至所述家庭网关124后经所述WiFi模块122接收相应的WiFi控制指令，所述协议转换模块126用于将WiFi模块122接收的Wifi控制指令转换为Zigbee协议指令，所述Zigbee协调模块128用于根据所转换的Zigbee协议指令控制至少一个智能家居设备200。可以理解的是，至少一个智能家居设备200中设置Zigbee终端模块210用于与智能家庭网关120的Zigbee协调模块128进行通信，至少一个智能家居通过Zigbee终端模块210将至少一个智能家居设备200的属性信息发送至智能家庭网关120的Zigbee协调模块128处理后存储至信息存储模块129。
[0032]在智能家庭网关120上电后，各模块初始化，Zigbee协调模块128组建Zigbee网络，至少一个智能家居设备200发出加入网络请求，家庭网关Zigbee协调模块128对加入请求作出应答，智能家居设备200在收到应答后发送数据请求，请求分配网络地址(Identificat1n，ID) Jigbee协调模块128收到数据请求作出应答，并分配网络地址给智能家居设备200，智能家居设备200收到网络地址后即可加入Zigbee网络。
[0033]在Zigbee网络建立完成后，智能家庭网关120的Zigbee协调模块128向入网的智能家居设备发出设备信息请求，包括设备类型和属性，智能家居设备200收到请求后应答自身设备的属性信息，Zigbee协调模块128解析应答的相应设备信息并将设备信息保存到智能家庭网关的信息存储模块129。
[0034]当控制单元110如手机终端通过无线Wifi网络下发连接智能家居的指令时，Wifi模块122响应请求，手机终端通过Wifi网络发出认证请求后输入用户名和密码，家庭网关124经Wifi模块122接收相应的请求信息并通过认证后允许手机终端连接，并将保存在设备信息存储模块129中的所有Zigbee智能家居设备信息发送给手机终端，手机终端收到信息后进行解析并显示在手机终端的屏幕上。
[0035]手机终端根据用户输入指令将需要控制的智能家居设备指令通过无线Wifi网络发送到智能家庭网关120，智能家庭网关120的Wifi模块122接收到指令，将指令输入到协议转换模块126将指令转换成符合Zigbee协议规范的控制帧发至Zigbee协调模块128，最后通过组建的Zigbee网络将控制指令传递到智能家居设备，完成对智能家居设备的控制。
[0036]可以理解的是，为进一步提高智能家庭网关系统的智能操作，所述至少一个智能家居中还设置一个信息判断模块220，所述信息判断模块220在所述至少一个智能家居的属性信息出现更新时将更新的属性信息发送至智能家庭网关200并更新存储。
[0037]请参阅图2，其为本发明实施方式提供的一种基于Zigbee的智能家居网关控制方法，其用于通过一个智能家庭网关120控制至少一个智能家居，所述智能家居网关控制方法包括以下步骤:
[0038]SI 10:建立包括至少一个智能家居的Zigbee网络；
[0039]S120:通过Wifi协议下发相应指令；
[0040]S130:将Wif i协议指令转换为Zigbee协议指令；
[0041 ] S140:通过相应Zigbee协议指令控制所建立的Zigbee网络中的至少一个智能家居。
[0042]如图3所示，在步骤SllO中，所述建立Zigbee网络的步骤包括以下步骤:
[0043]Sill:上电初始化；
[0044]SI 12:将所述至少一个智能家居加入到所述Zigbee网络；
[0045]S113:所述至少一个智能家居发送相应信息；
[0046]SI 14:获取所述至少一个智能家居的信息并存储。
[0047]在步骤Slll中，智能家庭网关120的Wifi模块122初始化，并监听服务器，等待连接请求，Zigbee协调模块128初始化建立网络，等待连接请求，智能家居设备200初始化后搜索Zigbee 网络。
[0048]在步骤S112中，智能家居设备200发出入网请求，Zigbee协调模块128对请求应答，智能家居设备200收到应答发出分配网络地址请求，Zigbee协调模块128应答并分配网络地址给智能家居设备，智能家居设备收到网络地址后网络建立完成，智能家居设备200可接收智能家庭网关120下发的