專利名稱：ZigBee無線網(wǎng)關(guān)及其數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)及其數(shù)據(jù)傳輸方法。
背景技術(shù)：
ZigBee是一種新興的短距離、低速率、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其來源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來分享新發(fā)現(xiàn)的食物源的位置、距離和方向等信息。它支持目前三種主要的自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型，且具有很強的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性，主要適合于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入在各種設(shè)備中，同時支持地理定位功能，十分適合用作于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。在實際應(yīng)用中，往往同一區(qū)域中有多個ZigBee網(wǎng)絡(luò)存在，為了滿足這多個ZigBee 網(wǎng)絡(luò)之間的的數(shù)據(jù)交換，通常采用多個分屬于不同網(wǎng)絡(luò)的ZigBee模塊來實現(xiàn)。具體地，每個ZigBee模塊與一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，多個ZigBee模塊之間通過微處理器連接。數(shù)據(jù)交換時，由第一個ZigBee模塊將屬于該模塊的ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸給第二個ZigBee模塊，再由第二個ZigBee模塊轉(zhuǎn)發(fā)至屬于第二個ZigBee模塊的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，從而完成多個網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。然而，采用上述無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，需要多個ZigBee模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切換，因而，當(dāng)同一區(qū)域存在的ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)量較大時，所需的ZigBee模塊數(shù)量也很多，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相應(yīng)增加。另外，在多個ZigBee模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切換時，所花費的時間也較長，從而降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｒ虼?，有必要提供一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)及其數(shù)據(jù)傳輸方法，以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)，包括一個ZigBee模塊， 用于在登錄每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，接收并轉(zhuǎn)發(fā)每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；以及控制模塊，用于根據(jù)將要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段和網(wǎng)絡(luò)層地址，控制ZigBee 模塊登錄與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段匹配的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多個不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的切換，在 ZigBee模塊與登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后存儲ZigBee模塊接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并控制ZigBee模塊休眠。具體地，控制模塊包括第一存儲單元，用于存儲每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；網(wǎng)絡(luò)判斷單元，用于從第一存儲單元中獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，并通過 ZigBee協(xié)議棧根據(jù)獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段判斷當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是否存在；參數(shù)獲取單元，用于當(dāng)網(wǎng)絡(luò)判斷單元判斷出存在當(dāng)前要登錄ZigBee網(wǎng)絡(luò)時，從第一存儲單元中獲取所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；配置單元，用于根據(jù)參數(shù)獲取單元發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改ZigBee模塊的標(biāo)識符，以修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段以及網(wǎng)絡(luò)層地址；控制單元，用于發(fā)送啟動信號控制ZigBee模塊登錄所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)，且在ZigBee模塊完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后發(fā)送休眠信號控制ZigBee模塊休眠；以及第二存儲單元，用于在ZigBee模塊休眠之前，存儲ZigBee模塊接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下步驟 (1)判斷是否存在當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)；(2)若存在，則根據(jù)獲取的所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改ZigBee模塊的標(biāo)識符，以修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段以及網(wǎng)絡(luò)層地址，否則，結(jié)束；(3)控制ZigBee模塊登錄所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)；(4)存儲ZigBee模
塊登錄后接收的所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；(5)控制ZigBee模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，并返回步驟 ⑴。具體地，所述步驟(1)為獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，并通過ZigBee協(xié)議棧根據(jù)獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段判斷當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是否存在。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用分時切換的方式，使單個ZigBee模塊存在于不同的 ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)多個不同ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了多個不同ZigBee網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸效率。另外，由于本發(fā)明只包括一個ZigBee模塊，從而簡化了 ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)并節(jié)約了成本。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。


圖1為本發(fā)明ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為圖1所示的控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。參考圖1，本實施例的ZigBee無線網(wǎng)關(guān)包括ZigBee模塊10和控制模塊11。所述 ZigBee模塊10與所述控制模塊11相連。所述ZigBee模塊10用于在登錄每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，接收并轉(zhuǎn)發(fā)每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。所述控制模塊11用于根據(jù)將要登錄的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)修改所述ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段和網(wǎng)絡(luò)層地址，控制所述ZigBee模塊10登錄與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段匹配的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，以切換到不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，在所述ZigBee模塊10與登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后，存儲所述ZigBee模塊10接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并控制所述ZigBee模塊10休眠。具體地，如圖2所示，所述控制模塊11包括第一存儲單元111、網(wǎng)絡(luò)判斷單元112、 參數(shù)獲取單元113、配置單元114、控制單元115以及第二存儲單元116。所述第一存儲單元 111與所述參數(shù)獲取單元113和所述網(wǎng)絡(luò)判斷單元112相連，所述網(wǎng)絡(luò)判斷單元112、所述參數(shù)獲取單元113、所述配置單元114、所述控制單元115和所述第二存儲單元116依次相連。所述第一存儲單元111用于存儲每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；所述網(wǎng)絡(luò)判斷單元112用于從第一存儲單元111中獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，并通過ZigBee協(xié)
4議棧根據(jù)獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段判斷當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是否存在；所述參數(shù)獲取單元113用于當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)判斷單元112判斷出存在當(dāng)前要登錄ZigBee網(wǎng)絡(luò)時， 從第一存儲單元111中獲取所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；所述配置單元114用于根據(jù)所述參數(shù)獲取單元113發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改所述ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、 頻段以及網(wǎng)絡(luò)層地；所述控制單元115用于發(fā)送啟動信號控制所述ZigBee模塊10登錄所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)，且在所述ZigBee模塊10完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后，發(fā)送休眠信號控制所述 ZigBee模塊10休眠；所述第二存儲單元116用于在所述ZigBee模塊10休眠之前，存儲所述ZigBee模塊10接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。如圖3所示，本實施例的ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下步驟步驟Si，初始化所述ZigBee無線網(wǎng)關(guān)；步驟S2，獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；步驟S3，通過ZigBee協(xié)議棧根據(jù)獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段判斷當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是否存在，若存在進(jìn)入步驟S4，否則，結(jié)束進(jìn)程；步驟S4，根據(jù)獲取的所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改ZigBee模塊10的標(biāo)識符，以將ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段修改成與所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段一致，并修改ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)層地址；步驟S5，控制所述ZigBee模塊10登錄所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)；步驟S6，存儲所述ZigBee模塊10登錄后接收的所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；步驟S7，控制所述ZigBee模塊10進(jìn)入休眠狀態(tài)，并返回步驟S2。下面以同一區(qū)域存在三個不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)為例，詳細(xì)說明一下本發(fā)明的 ZigBee無線網(wǎng)關(guān)工作過程。所述三個不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)分別為網(wǎng)絡(luò)A、網(wǎng)絡(luò)B和網(wǎng)絡(luò)C。 ZigBee無線網(wǎng)關(guān)初始化后，網(wǎng)絡(luò)判斷單元112判斷是否存在網(wǎng)絡(luò)A，若存在，則參數(shù)獲取單元113從第一存儲單元111中獲取網(wǎng)絡(luò)A的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，配置單元114根據(jù)參數(shù)獲取單元113發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)A的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，將ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段修改成與網(wǎng)絡(luò)A的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段一致，并修改ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)層地址。然后，控制單元115 發(fā)送啟動信號控制ZigBee模塊10登錄網(wǎng)絡(luò)A，登錄網(wǎng)絡(luò)A后，ZigBee模塊10接收網(wǎng)絡(luò)A 中的數(shù)據(jù)，接收完畢后，ZigBee模塊10將從網(wǎng)絡(luò)A中接收的數(shù)據(jù)存儲在第二存儲單元116 中。接著，控制單元115發(fā)送休眠信號使ZigBee模塊10進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而完成與網(wǎng)絡(luò)A 中的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)判斷單元112判斷存在網(wǎng)絡(luò)B時，參數(shù)獲取單元113從第一存儲單元111 中獲取網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，配置單元114根據(jù)參數(shù)獲取單元113發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改ZigBee模塊10的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段和網(wǎng)絡(luò)層地址。然后，控制單元115 發(fā)送啟動信號控制ZigBee模塊10登錄網(wǎng)絡(luò)B，登錄網(wǎng)絡(luò)B后，ZigBee模塊10先將從網(wǎng)絡(luò) A中接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B，再接收需要從網(wǎng)絡(luò)B傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)A或網(wǎng)絡(luò)C的數(shù)據(jù)，接收完畢后，ZigBee模塊10將從網(wǎng)絡(luò)B中接收的數(shù)據(jù)存儲在第二存儲單元116中。接著，控制單元115發(fā)送休眠信號使ZigBee模塊10進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而完成網(wǎng)絡(luò)A與網(wǎng)絡(luò)B的數(shù)據(jù)傳輸和交換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)判斷單元112判斷存在網(wǎng)絡(luò)C時，其具體傳輸過程與在網(wǎng)絡(luò)B中的傳輸過程類似，此處不再贅述。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明利用分時切換的方式，使單個ZigBee模塊10存在于不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)多個不同ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了多個不同 ZigBee網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸效率。另外，由于本發(fā)明只包括一個ZigBee模塊10，從而簡化了 ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)并節(jié)約了成本。 以上結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括ZigBee模塊，用于在登錄每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，接收并轉(zhuǎn)發(fā)每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；以及控制模塊，用于根據(jù)將要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段和網(wǎng)絡(luò)層地址，控制ZigBee模塊登錄與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段匹配的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多個不同的 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的切換，在ZigBee模塊與登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后，存儲 ZigBee模塊接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并控制ZigBee模塊休眠。
2.如權(quán)利要求1所述的ZigBee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于，控制模塊包括 第一存儲單元，用于存儲每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；網(wǎng)絡(luò)判斷單元，用于從第一存儲單元中獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，并通過 ZigBee協(xié)議棧根據(jù)獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段判斷當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是否存在；參數(shù)獲取單元，用于當(dāng)網(wǎng)絡(luò)判斷單元判斷出存在當(dāng)前要登錄ZigBee網(wǎng)絡(luò)時，從第一存儲單元中獲取所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段；配置單元，用于根據(jù)參數(shù)獲取單元發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改ZigBee模塊的標(biāo)識符，以修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段以及網(wǎng)絡(luò)層地址；控制單元，用于發(fā)送啟動信號控制ZigBee模塊登錄所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)，且在ZigBee模塊完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后發(fā)送休眠信號控制ZigBee模塊休眠；以及第二存儲單元，用于在ZigBee模塊休眠之前，存儲ZigBee模塊接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。
3.—種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括如下步驟(1)判斷是否存在當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)；(2)若存在，則根據(jù)獲取的所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，修改ZigBee模塊的標(biāo)識符，以修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段以及網(wǎng)絡(luò)層地址，否則，結(jié)束；(3)控制ZigBee模塊登錄所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)；(4)存儲ZigBee模塊登錄后接收的所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；(5)控制ZigBee模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，并返回步驟(1)。
4.如權(quán)利要求3所述的ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸方法，所述步驟(1)具體為 獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段，并通過ZigBee協(xié)議棧根據(jù)獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段判斷當(dāng)前要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是否存在。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)，包括ZigBee模塊，用于在登錄每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，接收并轉(zhuǎn)發(fā)每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；以及控制模塊，用于根據(jù)將要登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)修改ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、頻段和網(wǎng)絡(luò)層地址，控制ZigBee模塊登錄與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和頻段匹配的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多個不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的切換，在ZigBee模塊與登錄的ZigBee網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)后存儲ZigBee模塊接收和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并控制ZigBee模塊休眠。本發(fā)明利用分時切換的方式，使單個ZigBee模塊存在于不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)多個不同ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了多個不同ZigBee網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸效率。本發(fā)明同時還公開了一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸方法。
文檔編號H04W88/16GK102202430SQ201110120429
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者于軍, 何立言, 朱威, 羅熠, 黃躍文 申請人:江漢大學(xué)