[發明專利]ZigBee組網系統及組網方法

有效

• 申請號: 201310377907.5
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103442370A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 楊剛;賀志楠
• 申請（專利權）人: 西安嵌牛電子科技有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W84/18
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

1.一種ZigBee組網系統，其特征在于包括協調器Coordinator節點（1）、路由器Router節點（2）和終端設備EndDevice節點（3），所述的協調器Coordinator節點（1）、路由器Router節點（2）和終端設備EndDevice節點（3）依次連接，路由器Router節點（2）和終端設備EndDevice節點（3）均帶有各自的電源鍵和配置按鍵；

所述的協調器Coordinator節點（1）在ZigBee組網系統中作為智能網關設備以及數據匯聚節點；

所述的路由器Router節點（2）為負責轉發數據的路由器節點；

所述的終端設備EndDevice節點（3）為傳感器節點或者控制節點；

協調器Coordinator節點（1）、路由器Router節點（2）和終端設備EndDevice節點（3）均采用Z-Stack協議棧。

2.根據權利要求1所述的ZigBee組網系統，其特征在于所述的協調器Coordinator節點（1）包括應用處理器芯片（101），應用處理器芯片（101）同協調器Coordinator節點（1）內的ZigBee網絡組件（102）通過UART接口（103）相連接。

3.根據權利要求1所述的ZigBee組網系統的組網方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1：配置PANID，所述的配置PANID方法為所述的ZigBee組網系統中的協調器Coordinator節點（1）的處理器、路由器Router節點（2）的處理器和終端設備EndDevice節點（3）的處理器將各自對應的Z-Stack協議棧內的用于存儲域網標志符PANID值的存儲單元的值均設為0xFFFF；

?步驟2：設置網絡接入時間窗，所述的網絡接入時間窗的方法為先通過協調器Coordinator節點（1）的處理器、路由器Router節點（2）的處理器和終端設備EndDevice節點（3）的處理器調用PermitJoiningRequest命令來將各自對應的Z-Stack協議棧內的用于存儲允許設備關聯參數PermitDuration值的存儲單元的值均設為0x00，然后協調器Coordinator節點（1）的處理器、路由器Router節點（2）的處理器和終端設備EndDevice節點（3）的處理器通過傳遞MLME_SET.request原語指令分別將各自對應的MAC層中存儲macAssociationPermit?PIB屬性的存儲單元的值設置為FALSE，這樣就完成了ZigBee組網系統被初始設置為不允許加入的網絡的狀態，接著當有外部節點需要加入網絡時，再給ZigBee組網系統設置一個接入允許時間窗，在這一窗口期內外部節點才能夠被加入網絡中，所述的給ZigBee組網系統設置一個接入允許時間窗的具體方式如下：

首先，協調器Coordinator節點（1）通過調用PermitJoiningRequest命令來將其Z-Stack協議棧內的用于存儲允許設備關聯參數PermitDuration值的存儲單元的值設為預定的接入時間窗值，然后協調器Coordinator節點（1）的處理器通過其網絡接口還要向與之連接的路由器Router節點（2）發出一個廣播命令，接收到該廣播命令的路由器Router節點（2），會通過調用PermitJoiningRequest命令來將其Z-Stack協議棧內的用于存儲允許設備關聯參數PermitDuration值的存儲單元的值設為預定的接入時間窗值，并且在這預定的接入時間窗值下的窗口期內，協調器Coordinator節點（1）的處理器和與其連接的路由器Router節點（2）的處理器通過傳遞MLME_SET.request原語指令分別將各自對應的MAC層中存儲macAssociationPermit?PIB屬性的存儲單元的值設置為True，這樣協調器Coordinator節點（1）和與其連接的路由器Router節點（2）在所述的窗口期內均能允許新節點的加入從而最終建立ZigBee網絡；

步驟3：設置網絡信息存儲，所述的設置網絡信息存儲的方式為在ZigBee網絡建立后，即默認狀態下，協調器Coordinator節點（1）的處理器、路由器Router節點（2）的處理器和終端設備EndDevice節點（3）的處理器通過執行保存網絡狀態指令和上電恢復網絡狀態指令分別將ZigBee網絡中各自對應的協調器Coordinator節點（1）、路由器Router節點（2）和終端設備EndDevice節點（3）的狀態配置為保存網絡狀態和上電恢復網絡狀態，這樣當ZigBee網絡狀態有變化時，協調器Coordinator節點（1）的處理器、路由器Router節點（2）的處理器和終端設備EndDevice節點（3）的處理器就通過數據總線將當前網絡狀態存儲到Z-Stack協議棧的非易失介質中，當協調器Coordinator節點（1）、路由器Router節點（2）和終端設備EndDevice節點（3）重新上電時，就從各自對應的Z-Stack協議棧的非易失介質中重新讀取所述的當前網絡狀態值來恢復網絡拓撲；

當需要重新構建ZigBee網絡時，需要協調器Coordinator節點（1）的處理器通過發出重新組網指令來修改保存在其Z-Stack協議棧的非易失介質中的啟動標識為重新組網標識，然后協調器Coordinator節點（1）的處理器通過發出啟動指令來重新啟動Z-Stack協議棧，這樣Z-Stack協議棧重啟后，Z-Stack協議棧會讀取啟動標識并判斷為重新組網標識，這樣就能就開始重新組網過程，并且協調器Coordinator節點（1）的處理器還通過發出恢復網絡指令來將啟動標識修改為恢復網絡標識；

而當路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）需要重新加入新的ZigBee網絡時，需要在路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）通過按動電源鍵上電時，按下路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）的配置按鍵，這樣路由器Router節點（2）的處理器或者終端設備EndDevice節點（3）的處理器通過數據總線進行接收信號的操作，該接收信號的操作檢測到配置按鍵按下的信號時，那么就啟動新的入網過程，重新搜索新的ZigBee網絡，選擇允許加入新的ZigBee網絡，這樣在路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）就能請求加入新的ZigBee網絡；

步驟4：設置新節點入網通知，所述的設置新節點入網通知的方式為一旦路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）重新加入新的ZigBee網絡后，路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）向協調器Coordinator節點（1）發送接入確認指示信號，這樣就能在協調器Coordinator節點（1）上查看是否為所需加入的路由器Router節點（2）或者終端設備EndDevice節點（3）。

4.根據權利要求3所述的ZigBee組網系統的組網方法，其特征在于所述的廣播命令為ZDP_MgmtPermitJoinReq。