用于配置节点的方法和因此配置的节点技术

技术编号:12813867 阅读:109 留言:0更新日期:2016-02-05 13:48
本发明专利技术涉及无线节点和操作无线节点的方法,其中无线节点包括布置用于与至少一个另外的无线节点进行无线通信以便确定无线节点的能力并创建网络的控制器,其中网络的特性取决于所确定的无线节点的能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及调试节点和创建网络的方法的领域,并且涉及这样的节点。本专利技术例 如与无线传感器网络相关,并且特别地与其中存在多个不同协议的家庭自动化网络相关。
技术介绍
家庭自动化利用无线网络。在过去几年中,已经提出且正在使用众多类型的网络。 作为示例,ZigBee是低成本、低功率、无线网状网络标准。低成本允许该技术广泛地部署在 无线控制和监视应用中。低功率使用允许在较小电池的情况下的较长寿命。ZigBee基于 IEEE802. 15. 4标准。尽管是低功率的,但是ZigBee设备通常通过借由中间设备传递数据 以到达更远的设备来在较长距离之上传送数据,从而创建网状网络;即能够到达所有联网 设备的没有高功率传送器/接收器的网络。这样的无线自组织网络的分散化性质使其适合 于其中不能依靠中心节点的应用。 为了使应用进行通信,它们的组成设备必须使用公共应用协议(消息的类型、格式 等)。这些约定集合被分组在所谓简档中。另外,绑定是通过匹配输入和输出集群标识符来 决定的,输入和输出集群标识符在给定简档的情境内是唯一的并且与设备中的传入或传出 数据流相关联。绑定表包含源和目的地对。ZigBee可用作两个特征集合,ZigBeePRO和 ZigBee,并且它们限定ZigBee网状网络如何操作。ZigBeePRO,最广泛的使用的规范,针对 低功率消耗而被优化并且支持具有数千个设备的大型网络。ZigBeePRO提出可以在相同区 域中共存的若干简档。然而,目前,存在一些不兼容性,其阻碍来自不同简档的节点形成单 个网络。 ZigBee家庭自动化(ZHA)是帮助创建针对消费者增强舒适性、便利性、安全性和 能量管理的更智能的家庭的工业全球标准。另外,ZigBee光链路(ZLL)给予照明工业用于 可互操作且非常易于使用的消费者照明和控制产品的全球标准。它允许消费者经由定时 器、遥控和开关而获得对所有它们的LED灯具、灯泡的无线控制。典型的情况由ZHA简档和 ZLL简档设备表示。这里的主要差距由所牵涉的简档的不同性质表示。即,ZHA在中心协调 器周围构建,而ZLL设备可以在利用接触链接(Touchlink)机制以添加组件并且管理照明 网络的分布式网络中操作。 配置设备和网络以实现特定安装的需要的任务被称为调试。在其最宽泛的含义 中,调试涵盖宽范围的任务,包括无线电和物理环境的调查、设备的放置、参数的配置、应用 绑定、网络和设备参数的优化以及正确操作的测试和验证。通常,需要考虑非技术问题和半 技术问题,包括安装者的技能和工作流实践、设备的标识和可接入性的简易性以及与其它 无线或有线系统的可互操作性和共存性。虽然针对调试的考虑通常聚焦于安装者,但是在 开发和测试以及现场试验期间容易地配置和调试ZigBee系统的能力也可以显著地加速开 发和产品到市场的交付。而且,调试的简易性对于自己动手的消费者市场也是重要的。 调试过程牵涉一定数量的步骤,即找到和加入或创建网络、建立安全关联、发现 (多个)设备和(多个)服务以及建立控制关系(在ZigBee中被称为找到和绑定)。 在ZigBee联盟内典型地讨论三种不同的调试模式。第一,A模式(自动模式),其涉 及设备的自动调试。A模式一般允许最小的(或没有)人类干预。第二,E模式(简易模式), 其涉及设备上的按钮或其它物理机构的使用以在调试期间引导设备。E模式允许较简单的 最终用户或专业安装者调试。它通常以小型安装(尺寸:典型的家庭)为目标。第三,S模式 (系统模式),其涉及外部工具的使用并且典型地由专家级安装者使用。S模式表示调试的最 复杂的形式并且包括人类干预的最高水平。它通常以诸如商业处所和高端住宅环境之类的 较大安装为目标。另外,S模式是集中式调试,其是使(中心)设备执行或控制或影响其它设 备的调试的手段。这种类型的调试也被称为网关调试或工具调试。中心设备可以是典型地 连接到图形用户接口的网关、家庭控制器或调试工具。它能够配置网络中其它设备上的绑 定和报告。为了执行集中式调试,功能不取决于作为ZigBee协调器的设备。事实上,它也 可以是ZigBee路由器。具有该功能性的ZHA网络中的该设备被定义为调试引导器(⑶)。 用于ZHA简档的当前规范限定两个不同的主调试模式,即EZ模式调试(例如推动 按钮调试)和集中式调试(例如亦称为网关、工具或S模式调试),其中EZ模式和集中式调试 是互补的并且完全兼容。 图1和2示出表示用于节点的调试的常规方式的流程图。EZ模式调试特别地由如 图1中所示的网络操纵过程表征。 根据图1,EZ模式网络操纵在步骤S101处例如由用户动作调用。然后,在步骤S102 处,检查节点是否连接到网络或者在网络中操作。如果是这样,在步骤S103处检查是否启 用准许加入方法。这由用于确定是否允许设备加入设备的准许加入标志指示。如果启用准 许加入,在步骤S104处发起准许加入广播子例程,以便还指令其它设备允许加入。此后,在 步骤S105处发起准许加入设置子例程,其以准许加入超时为结束,直到该过程在步骤S108 处结束。如果在步骤S102处确定节点未连接到网络或者未在网络中操作,发起扫描和加入 过程并且在步骤S106处检查该过程是否成功。如果是这样,过程跳到步骤S104并且发起 准许加入过程,以允许另外的设备加入,包括在新加入的设备处。如果在步骤S106处确定 扫描和加入过程失败,发起可选网络形成过程并且在步骤S107处可选地检查网络形成过 程是否成功。如果是这样,过程跳到步骤S105并且发起准许加入设置子例程,以允许另外 的设备加入该新形成的网络。如果在步骤S107处确定网络形成过程失败,过程在步骤S108 处结束。当前EZ模式过程的缺点在于,没有精确地指示在哪些条件下可以发生步骤S107的 网络形成,以及结果到底应当是什么。这将造成网络中的不一致的行为,以及非互操作性。 由于该过程是可选的,它可能(在某些场景中)导致根本没有网络形成。 同样,ZLL简档规范(如docs-zll-zigbee-light-link-zll-profile-specificat ion,ZigBee文档编号11-0037中所公开的)提供作为优选调试机制的接触链接调试。ZLL 系统受益于简化的安装方法以便迎合消费者市场。该方法被称为接触链接并且最小化用户 参与,允许现成的产品由消费者快速且容易地安装。接触链接去除对于网络形成和加入过 程中的ZigBee协调器的需要。该方法使用在节点上运行的特殊的调试应用(基于ZLL调试 集群)。发起网络形成/加入操作的节点被称为"发起器" 一一该节点将通常是远程控制单 元,但是可以是另一节点,例如开关、传感器或甚至灯。接触链接简单地要求使发起器节点 靠近要包括在网络中的节点并且开始调试(例如通过按压按钮)。被发起器接触以执行网络 形成或加入操作的节点被称为"目标"。 图2示出概述了在接触链接过程中由ZLL发起器(ZLL-I)和ZLL目标(ZLL-T)执 行的步骤的信令图,如ZLL规范(ZigBee文档11-0037-10)中所描述的那样。 在可选用户干预或其它触发时,过程在步骤201处开始。在步骤202处,发起器在 每一个主要ZLL信道(11、15、20、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线节点(601)的装置,所述装置包括用于与至少一个另外的无线节点(611,621,631,641)进行无线通信的控制器(6010),所述控制器(6010)适于确定无线节点(601)的能力并且配置所述无线节点(601)以创建网络,其中网络的特性取决于所确定的无线节点的能力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B埃德曼恩T佐特蒂RC豪特潘PA贾米伊森
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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