一种ZigBee设备组网方法与流程

本发明涉及一种zigbee设备组网方法。属于zigbee组网领域。

背景技术：

zigbee是基于ieee802.15.4的局域网协议，即ieee802.15.4规定了它的物理层和媒体访问控制协议，zigbee联盟制定了其网络层、应用层等上层协议。zigbee无线通信协议既可以工作在2.4ghz频段也可以工作在868mhz和915mhz频段内通信。而且zigbee技术功耗低、带宽低且数据稳定，十分符合物联网通信的标准。

zigbee标准堆栈架构是在osi七层模型的基础上根据市场和实际需要定义的。ieee802.i5.4-2003标准定义了底层：物理层(physicallayer.，phy)和媒体访问控制层(mediumaccesscontrolsub-layer，mac)层。zigbee联盟在此基础上定义了网络层(networklayer，nwk)，应用层(applicationlayer,apl)架构。其中应用层包括应用支持子层(applicationsupportsub-layer，aps)，应用架构(applicationframework，af)。

而现有的zigbee网络存在集成性差的问题。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有的zigbee网络存在集成性差的问题。现提供一种zigbee设备组网方法。

一种zigbee设备组网方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、初始化zigbee中心协调器节点及zigbee中心协调器节点中的协议层；

步骤二、启动zigbee中心协调器节点，在zigbee中心协调器节点中写入设备类型、启动模式、信标事件和超帧长度；

步骤三、zigbee中心协调器节点根据步骤二中写入的设备类型、启动模式、信标事件和超帧长度与服务器建立zigbee网络，zigbee网络建立成功后，zigbee中心协调器节点负责与终端节点或者路由器进行通信，当终端节点或者路由器接收到zigbee中心协调器节点发送的网络命令时，终端节点或者路由器做出相应操作并将该操作信息反馈给zigbee中心协调器节点，从而使终端节点或者路由器加入zigbee网络。

本发明的有益效果为：

本申请以中心协调器节点作为zigbee网络的中心，通过中心协调器节点与服务器建立zigbee网络，zigbee网络建立成功后，中心协调器节点负责与每一个终端节点相互通信，进行信息传输，并且与电脑主机相连构成网关服务器；本申请能够集成多个终端节点，与现有网络相比网络集成性提高了5倍以上。

本申请还可以将电脑主机接入服务器，通过在电脑主机上访问网络系统，例如管理员可以通过电脑主机界面进行课程增删，也可以管理学生是否有权利选择某些课，学生可以通过这个界面查看已选课程并且可以继续选课或者删除已经选的课程。

本申请还可以应用于实验室，终端节点可以为实验室中的电器开关控制节点及红外遥控节点，用于控制实验室中电器的开或关。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的一种zigbee设备组网方法的流程图；

图2为一种zigbee设备组网的结构示意图，附图标记1表示服务器，附图标记2电脑主机，附图标记3表示中心协调器节点，附图标记4表示终端节点，附图标记3和附图标记4均为无线访问点。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种zigbee设备组网方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、初始化zigbee中心协调器节点及zigbee中心协调器节点中的协议层；

步骤二、启动zigbee中心协调器节点，在zigbee中心协调器节点中写入设备类型、启动模式、信标事件和超帧长度；

步骤三、zigbee中心协调器节点根据步骤二中写入的设备类型、启动模式、信标事件和超帧长度与服务器建立zigbee网络，zigbee网络建立成功后，zigbee中心协调器节点负责与终端节点或者路由器进行通信，当终端节点或者路由器接收到zigbee中心协调器节点发送的网络命令时，终端节点或者路由器做出相应操作并将该操作信息反馈给zigbee中心协调器节点，从而使终端节点或者路由器加入zigbee网络。

本实施方式中，通信层为zigbee协议栈中的一个层。用户可以自己设定网络连接成功后的提示字符。

本申请主要由zigbee中心协调器建立网络，启动网络事件，网络建立成功后，终端节点，可以发出请求加入网络，经zigbee中心协调器确认后，成功加入网络。完成网络的建立和通信，

先进行设备的识别，然后根据识别出来的情况，执行相应的操作。若是中心协调器器，则建立网络。若是终端节点或者路由器，则加入网络。形成以zigbee中心协调器为中心的星型网络。

在zigbee网络中，通信时信源发出数据后，就开始等到信宿收到数据后的反馈信息，如果收到了反馈信息，则表明一次通信过程完成，若迟迟没有收到，则信源会再次发送数据，直到收到反馈信息为止。这种网络通信机制保证了zigbee通信的可靠性。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种zigbee设备组网方法作进一步说明，本实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

电脑主机接入服务器，通过在电脑主机上访问zigbee网络。

本实施方式中，中心协调器节点与电脑主机经由usb口的有线连接。

本申请中用户可以通过电脑主机作为服务器发布web网页，可进行远程检测和控制。对传统产品功能进行了扩展，另外还加入了选课和管理员增删课程的功能，管理员可以通过web端对实验室的状态进行观察，以防止出现危险状况，达到这种一站式的学生管理员交互方式。

服务器为web服务器，用来对zigbee网络建立一个能够跟用户交互的界面，web服务器在遇到访问jsp网页的请求时，首先执行其中的程序段，然后将执行结果连同jsp文件中的html代码一起返回给客户。插入的java程序段可以操作数据库、重新定向网页等，以实现建立动态网页所需要的功能。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种zigbee设备组网方法作进一步说明，本实施方式中，zigbee网络建立成功后，zigbee中心协调器节点负责与终端节点或者路由器进行通信的具体过程为：

zigbee网络建立成功后，zigbee中心协调器节点负责与温湿度信息采集节点、电器开关控制节点或红外遥控节点中的一种或多种进行通信。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的一种zigbee设备组网方法作进一步说明，本实施方式中，当终端节点或者路由器接收到zigbee中心协调器节点发送的网络命令时，终端节点或者路由器做出相应操作并将该操作信息反馈给zigbee中心协调器节点，从而使终端节点或者路由器加入zigbee网络的具体过程为：

当温湿度信息采集节点接收到zigbee中心协调器节点发送的网络命令时，温湿度信息采集节点采集环境中的温湿度信息，并将温湿度信息发送给中心协调器节点；

当电器开关控制节点接收到zigbee中心协调器节点发送的网络命令时，电器开关控制节点控制电器开启或者关闭，并将电器的开关信号反馈给中心协调器节点；

当红外遥控节点接收到zigbee中心协调器节点发送的网络命令时，红外遥控节点发送红外信号控制电器开启或者关闭，并将电器的开关信号反馈给中心协调器节点。

本实施方式中，本申请可以对实验室进行稍微改造，建立一个智能实验室，管理者可通过web端进行实验室信息的检测和控制，网络内终端节点最远传输距离可达50米。在距离为8米的情况下，丢包率只有0.58‰，距离为0.1米时，丢包率只有0.43‰。另外对网络内各个终端节点进行丢包率检测，红外遥控节点和电器开关控制节点在1秒/次的发送速率下几乎不会产生丢包情况，温湿度信息采集节点，在2秒/次和4秒/次的发送速率时，丢包率分别为1.071％和0.342％，针对这种情况，在网络中，对于温湿度的采集时，加入了一定的延迟，以保障其通信。