降低ZigBee网络系统耗能的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种降低ZigBee网络系统耗能的装置及方法，本发明专利技术在Zigbee协调器中增设装置，通过终端设备唤醒周期测量单元来动态测量网络中所有接入的Zigbee设备的唤醒周期，再经协调器唤醒周期计算单元将测得的数据汇总作为协调器的唤醒周期，协调器间断地被协调器唤醒控制单元所唤醒，不断地再去唤醒其他终端设备，解决了目前Zigbee网络中协调器必须永久处于工作状态的限制，从而可以使得对电流消耗要求很高的Zigbee设备可以在Zigbee网络中充当协调器，提高了系统的灵活性，降低了投入成本。同时，本发明专利技术多周期测量计算的方式能够保证所有Zigbee终端上报的消息被接收，保证了ZigBee网络系统的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，具体涉及ZigBee网络系统，特别是涉及一种能够降低ZigBee网络系统耗能的装置及方法。
技术介绍
在短距离无线通信系统中，Zigbee系统由于其具备的一些典型的特点(灵活自组网能力、成本低等)得到了广泛的应用，如家电控制、安防系统、家政物业、智能家居等。在Zigbee无线通信系统中，不同的Zigbee设备被赋予不同的角色，主要有：协调器(Coordinator)、路由器(Router)和设备(Device)。协调器的作用是启动网络初始化、组织网络节点和存储各节点信息；路由器的作用是管理每对节点的路由信息；终端设备是网络中的叶节点，可以是任何类型的Zigbee物理设备。在传统的Zigbee无线通信系统中，协调器由于负责网络节点的管理，需要处于永久的工作状态(即不能关机或者进入休眠状态)，否则会导致很多网络问题，比如：Zigbee终端设备接入失败、传输数据包丢失、动态网络调整失败等。这样的要求(Zigbee协调器处于永久的工作状态)导致Zigbee系统在某些场合的应用具有很大的局限性，如Zigbee协调器是对电流消耗要求很高的移动/便携设备。基于Zigbee网络的上述要求，有人提出了一些网络待机方式，如Zigbee协调器和终端设备按同样的周期睡眠/唤醒，这样的方法尽管实现起来比较简单，但是其有很多局限性和缺点，比如：按标准化协议开发的Zigbee设备就不能永远正确接入或者传输数据信息。这种方法要求所有Zigbee设备按客户化定义睡眠/唤醒周期工作，这样就把市场上很多其他按标准化协议开发的Zigbee终端“拒之门外”。所以其实际应用具有很大的局限性。因此，急需一种既能够降低ZigBee网络系统耗能的装置或方法，还不能够影响ZigBee网络的正常通信。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是要提供一种能够降低ZigBee网络系统耗能的装置及方法，本专利技术解决了目前Zigbee网络中协调器必须永久处于工作状态的限制，从而可以使得对电流消耗要求很高的Zigbee设备可以在Zigbee网络中充当协调器，而且还不会影响ZigBee的正常工作。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种降低ZigBee网络系统耗能的装置，其中，ZigBee网络系统的设备包括：协调器、路由器以及终端设备，终端设备是ZigBee网络中的节点，协调器用于启动系统初始化、组织网络节点和存储各节点信息，路由器的作用是管理每对节点的路由信息，所述协调器中还设置有：终端设备唤醒周期测量单元，用于测量所有终端设备的唤醒周期；协调器唤醒周期计算单元，根据所述终端设备唤醒周期测量单元的测量结果，计算确定所述协调器的唤醒周期，在被唤醒后所述协调器进行后续唤醒所述终端设备及消息接收的动作；协调器唤醒控制单元，用于根据计算确定的协调器唤醒周期将所述协调器唤醒。优选地，所述终端设备唤醒周期测量单元，是通过间断地向终端设备发送两个消息，并在收到确认消息后分别确定时间，两确认消息的接收时间的时间差即为所述终端设备的唤醒周期；具体地，所述协调器向终端设备发送第一个消息，该时刻记为零时刻，所述终端设备唤醒周期测量单元在收到终端设备的确认消息以后确定当前时刻t1，t1即为第一次信息传输所用的时间；所述协调器在收到第一个确认消息的t1时刻向所述终端设备发出第二个消息，将收到第二个确认消息的时刻记为t2，t2-t1即为第二次信息传输所用的时间，所述终端设备的唤醒周期T等于所述两个确认消息的时间差，即T＝t1-(t2-t1)＝2t1-t2。优选地，所述终端设备唤醒周期测量单元测量所有终端设备的唤醒周期，所述协调器唤醒周期计算单元根据所有终端设备的唤醒周期确定所述协调器应该被唤醒的各个周期；更进一步，对于永久开机的终端设备，所述协调器唤醒周期计算单元将所述永久开机的终端设备所发出的ZigBee帧长的整数倍时间作为所述协调器的唤醒周期。优选地，根据所述协调器唤醒周期计算单元的计算结果，所述协调器在所述协调器唤醒控制单元的作用下间断地被唤醒，然后协调器再完成后续对相应终端设备的唤醒动作。本专利技术还提供了一种降低ZigBee网络系统耗能的方法，其中，ZigBee网络系统的设备包括：协调器、路由器以及终端设备，终端设备是ZigBee网络中的节点，协调器用于启动系统初始化、组织网络节点和存储各节点信息，路由器的作用是管理每对节点的路由信息，包括如下步骤：步骤1：ZigBee协调器对接入的所有的终端设备的唤醒周期进行测量；步骤2：根据步骤1测得的所有终端设备的唤醒周期，分别设为Ta,Tb,Tc,Td,Te…，然后确定协调器所需要被唤醒的各个唤醒周期，所述协调器的唤醒周期为所有终端设备的唤醒周期的集合，即为{Ta,Tb,Tc,Td,Te…本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低ZigBee网络系统耗能的装置，其中，ZigBee网络系统的设备包括：协调器、路由器以及终端设备，终端设备是ZigBee网络中的节点，协调器用于启动系统初始化、组织网络节点和存储各节点信息，路由器的作用是管理每对节点的路由信息，其特征在于，所述协调器中还设置有：终端设备唤醒周期测量单元，用于测量所有终端设备的唤醒周期；协调器唤醒周期计算单元，根据所述终端设备唤醒周期测量单元的测量结果，计算确定所述协调器的唤醒周期，在被唤醒后所述协调器进行后续唤醒所述终端设备及消息接收的动作；协调器唤醒控制单元，用于根据计算确定的协调器唤醒周期将所述协调器唤醒。

【技术特征摘要】
1.一种降低ZigBee网络系统耗能的装置，其中，ZigBee网络系统的设备包括：协调器、路由器以及终端设备，终端设备是ZigBee网络中的节点，协调器用于启动系统初始化、组织网络节点和存储各节点信息，路由器的作用是管理每对节点的路由信息，其特征在于，所述协调器中还设置有：终端设备唤醒周期测量单元，用于测量所有终端设备的唤醒周期；协调器唤醒周期计算单元，根据所述终端设备唤醒周期测量单元的测量结果，计算确定所述协调器的唤醒周期，在被唤醒后所述协调器进行后续唤醒所述终端设备及消息接收的动作；协调器唤醒控制单元，用于根据计算确定的协调器唤醒周期将所述协调器唤醒。2.根据权利要求1所述的降低ZigBee网络系统耗能的装置，其特征在于，所述终端设备唤醒周期测量单元，是通过间断地向终端设备发送两个消息，并在收到确认消息后分别确定时间，两确认消息的接收时间的时间差即为所述终端设备的唤醒周期。3.根据权利要求2所述的降低ZigBee网络系统耗能的装置，其特征在于，所述协调器向终端设备发送第一个消息，该时刻记为零时刻，所述终端设备唤醒周期测量单元在收到终端设备的确认消息以后确定当前时刻t1，t1即为第一次信息传输所用的时间；所述协调器在收到第一个确认消息的t1时刻向所述终端设备发出第二个消息，将收到第二个确认消息的时刻记为t2，t2-t1即为第二次信息传输所用的时间，所述终端设备的唤醒周期T等于所述两个确认消息的时间差，即T＝t1-(t...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁玲波，
申请(专利权)人：北京晶点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11