[發明專利]用于以zigbee全功能節點為中心的星型紅外終端子網通訊協議的實現方法

在審

• 申請號: 201510857066.7
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105515674A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 陳冠斌;覃孝梅;楊冶
• 申請（專利權）人: 江蘇茶花電氣股份有限公司
• 主分類號: H04B10/272
• 分類號: H04B10/272;H04W84/12
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 黃杭飛

本發明用于以zigbee全功能節點為中心的星型紅外終端子網通訊協議的實現方法，屬于物聯網通訊技術領域，包括物理層，鏈路通信層和應用層三部分；物理層實現基本的接收與發送功能，對需要發送的數據幀自動進行引導頭和結束符的添加，并在接收時予以剝除；鏈路通信層實現通信設備之間的正常通訊，盡量減少通信沖突，保證信息的完整無誤；應用層完成組網，同步，心跳傳送，查詢，控制等功能。本發明用于以zigbee全功能節點為中心的星型紅外終端子網通訊協議的實現方法，采用了無線通訊技術，引用了IEEE 802.15.4技術規范；通過本協議具有全無線雙向通訊、可大規模布網、狀態可見、互聯互通兼容性強，產品穩定，用戶DIY等的優點。

技術領域

本發明涉及一種通訊協議，具體涉及一種用于以zigbee全功能節點為中心的星型紅外終端子網通訊協議的實現方法，屬于物聯網通訊技術領域。

背景技術

在以物聯網建設為大環境下的設備物聯中，各設備的信息得到開發，環境狀態信息，設備控制信息等，各類信息的傳遞量大，使用以zigbee等專有物聯網模塊進行通訊，具有節點多，自組網，網絡結構多樣，能耗小等等特點。但在物聯網中大量的應用終端是沒有過多信息需要傳遞的傳統應用設備，它們處于網絡的終端，所要傳遞的信息單一，信息量少，數據處理簡單，在滿足基本網絡通訊的要求和控制信號的傳遞之外并無更多的要求。

紅外線無線信號傳輸具有不易受無線電設備的電磁干擾的特點，而得到廣泛應用。目前的紅外線應用方案，主要有兩種：一是有已經廣泛使用的紅外遙控設備應用方案，具有成本低廉，方案成熟的特點，但信息傳遞量小，速度慢，且編碼格式固定，不能滿足聯網和較復雜的應用要求。另外一種是為通訊設計的，滿足IRDA標準進行紅外通訊的專用紅外通訊模塊應用方案，通過串口連接，使用方便，速度快，可以滿足大信息量通訊的要求和各類復雜的應用，但要占用串口，且與之配合的單片機強大的計算能力在本案設定的使用環境中，閑置得不到充分的使用。

發明內容

本發明針對終端需要組網，但信息傳遞量少，不需要高速通訊的物聯設備使用，提出一種用于以zigbee全功能節點為中心的星型紅外終端子網通訊協議的實現方法，包括物理層，鏈路通信層和應用層三部分；

所述物理層實現基本的接收與發送功能，對需要發送的數據幀自動進行引導頭和結束符的添加，并在接收時予以剝除；

所述鏈路通信層實現通信設備之間的正常通訊，盡量減少通信沖突，保證信息的完整無誤；

所述應用層完成心跳傳送，同步，查詢，控制，組網和建網功能。

優選的，所述應用層具體功能及具體實現手段如下，

心跳傳送：通過固定的時間間隔向中心節點傳送固定格式內容的幀，來反映應用設備的狀況和網絡通信狀況；

同步：中心節點根據心跳啟動時間誤差，聯網要求確定同步時間，發出同步指令，同步時間以中心節點為準，同步從中心節點向子網末端逐級同步；

查詢：遠端控制通過物聯網或者上位機從中心節點發出查詢指令，指定的設備得到指令回復設備狀況；

控制：遠端控制通過物聯網或者上位機從中心節點發出控制指令，指定的設備得到指令對設備按照控制要求進行控制，并向中心節點回復設備狀況；

組網：設備安裝完畢，設定設備狀態，由中心節點發出聯網指令，各設備得到指令，確認中心節點設備，并向中心節點發送幀確認；中心節點根據接收的幀建立第一級設備表；隨后向設備表中設備逐一發送向下聯網指令；各設備發送聯網指令并向中心節點傳回響應信息，中心節點根據響應信息和第一級設備表，建立第二級設備表；根據網絡響應速度要求應用情況確定子網的最終層級數，最大層級不超過3級；

建網：中心節點發送建網指令，確定每個節點的傳輸上層設備和下層設備，確定每個節點的信息傳輸線路，形成最終的，在中心節點控制下的星型網絡。