基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法，包括：给协调器分配网络ID；终端设备进行注册；移动终端的APP给路由器发送路由改写命令，然后发送包含设备ID的命令，把需要经过路由的终端设备添加后，使路由器结束改写过程；移动终端的APP将控制指令发送给协调器，协调器将其转换成物理层数据并发到空中；终端设备判断设备ID是否是自己的，如是，则执行相应操作，发送回应数据包给协调器，协调器将其转换成符合AT指令集数据格式的数据，从UART接口输出；否则，丢弃MAC层数据。本发明专利技术能节省发送及处理时间、可靠性较好、工作稳定性较高、有效降低应用过程中重码的问题、能实现低功耗。

【技术实现步骤摘要】
基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法
本专利技术涉及物联网领域，特别涉及一种基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法。
技术介绍
ZIGBEE通信协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。ZIGBEE的基础是IEEE802.15.4。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此ZIGBEE联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进行了标准化。ZIGBEE是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。在物联网或智能家居系统中，目前ZIGBEE通信协议产品较多，但是这个协议本身比较复杂，需要跑在操作系统上，导致无法做到真正的低功耗，另外ZIGBEE协议一定需要协调器才能组网工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能节省发送及处理时间、可靠性较好、工作稳定性较高、有效降低应用过程中重码的问题、能实现低功耗的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法，应用于物联网系统，所述物联网系统包括移动终端的APP、网关、协调器、多个路由器和多个终端设备，所述协调器通过UART接口与所述网关连接，所述协调器还直接与多个所述路由器和多个所述终端设备连接，所述协调器还通过所述路由器与其他的所述路由器或终端设备连接，所述方法包括如下步骤：A)所述移动终端的APP依次经过所述网关和UART接口给所述协调器发送符合AT指令集数据格式的网络ID分配指令，给所述协调器分配一个网络ID；所述AT指令集数据格式包括开始字符、地址、分隔符、命令符、数值和结束符，所述开始字符为＝，所述结束符为#，所述网络ID为9位十进制数，转换成十六进制数后则为4字节的数据，所述网络ID的高6位数字代表密码，所述网络ID的低3位代表无线物理信道，所述网络ID是能修改的；B)所述移动终端的APP依次经过所述网关和UART接口给所述协调器发送符合AT指令集数据格式的注册启动命令；C)长按所述终端设备的任何按键，所述终端设备按约定的无线物理信道发送上报数据给所述协调器，所述协调器收到所述上报数据后将所述终端设备添加到所述注册表，然后发送当前网络ID给所述终端设备，通知所述终端设备修改网络ID，并退出注册模式；D)所述终端设备收到所述当前网络ID后按照所述当前网络ID和所述当前网络ID中所包含的无线物理信道工作；E)重复上述步骤B)至步骤D)的注册过程，直到所有的所述终端设备注册完成；F)当所述协调器无法直接控制所述终端设备时，所述移动终端的APP给对应的所述路由器发送包含节点ID的路由改写命令，并使对应的所述路由器进入路由改写状态，然后发送包含设备ID的命令，把所有需要经过路由的终端设备添加后，给对应的所述路由器发送包含所述节点ID的结束命令，并使对应的所述路由器结束改写过程；所述设备ID为9位十进制数，转换成十六进制后为4字节的数据，所述设备ID是出厂固定的，所述设备ID至少包括类型、模式和参数，所述设备ID以开头的数字表示大类型，其后的数字表示小类型；所述网络ID与所述设备ID组成一个8字节的地址；G)所述移动终端的APP依次通过所述网关和UART接口将符合所述AT指令集数据格式的控制指令发送给所述协调器，所述协调器将所述控制指令转换成物理层数据并发到空中；所述物理层数据包括4字节的引导码、4个字节的同步码、1个字节的数据长度、1个字节的包序列号、n字节的MAC层数据和2个字节的CRC校验位，所述n为大于1的整数；所述MAC层数据包括帧头、网络ID、数据格式、所述设备ID、操作命令和数值；H)所述终端设备收到所述物理层数据后，判断所述物理层数据中的MAC层数据中所包含的设备ID是否是自己的，如是，所述终端设备按照所述MAC层数据中所包含的操作命令执行相应的操作，同时发送回应数据包给所述协调器，所述协调器收到所述回应数据包后将转换成符合所述AT指令集数据格式的数据，并从所述UART接口输出；否则，丢弃所述物理层数据。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，所述网络ID分配指令为＝XXXXXXYYY,ID#命令，所述注册启动命令为＝999999999,R1#命令。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，每个所述协调器的网络ID用所述移动终端的APP生成或由所述网关的MAC地址来生成，网络ID相同的终端设备能进行通信。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，所述AT指令集中的命令为大写字母或小写字母，所述大写字母代表是下行数据，所述小写字母代表是上行数据，0-64作为保留，所述AT指令集中的数值为0-127，经过A2R转换后为0X80-0XFF。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，所述终端设备通过注册的形式获得所述网络ID，所述协调器先进入注册模式，等待所述终端设备进行注册，所述终端设备注册后，所述协调器存放设备注册表，注册期间所述协调器与所述终端设备之间采用约定的无线物理信道。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，所述同步码的字节长度为所述MAC层数据长度加上1个字节的包序列号。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，所述路由器的路由功能能关闭，需要路由功能时，事先由所述移动终端的APP选取后，依次经过所述网关和协调器后将路由功能写入到相应的所述路由器。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，按照所述设备ID为所述终端设备进行地址的分配。在本专利技术所述的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法中，所述协调器发出的下行命令中的设备ID是目标终端设备的ID，所述终端设备主动发送或响应协调器命令时的设备ID是源地址。实施本专利技术的基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法，具有以下有益效果：由采用精简的AT指令集，将传统AT指令的开头字符“AT”改为“＝”，将回车换行字符改为“#”，这样就能节省发送以及处理时间，由于编码较短，在低功耗无线唤醒(WOR)的系统中可以明显降低功耗，网络ID为9位十进制数，转换成16进制数后则为4个字节，网络ID可修改，网络ID的高6位数字代表密码，低3位代表无线物理信道，由于有256个无线物理信道，采用人为选择信道的方式，其可靠性较好，工作稳定性较高，网络ID与设备ID组成一个8字节的地址，网络ID是可以由用户修改的，设备ID是出厂固定的，不可修改，采用这种方法可以有效降低应用过程中重码的问题，因此能节省发送及处理时间、可靠性较好、工作稳定性较高、有效降低应用过程中重码的问题、能实现低功耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法一个实施例中的流程图；图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法，其特征在于，应用于物联网系统，所述物联网系统包括移动终端的APP、网关、协调器、多个路由器和多个终端设备，所述协调器通过UART接口与所述网关连接，所述协调器还直接与多个所述路由器和多个所述终端设备连接，所述协调器还通过所述路由器与其他的所述路由器或终端设备连接，所述方法包括如下步骤：A)所述移动终端的APP依次经过所述网关和UART接口给所述协调器发送符合AT指令集数据格式的网络ID分配指令，给所述协调器分配一个网络ID；所述AT指令集数据格式包括开始字符、地址、分隔符、命令符、数值和结束符，所述开始字符为＝，所述结束符为#，所述网络ID为9位十进制数，转换成十六进制数后则为4字节的数据，所述网络ID的高6位数字代表密码，所述网络ID的低3位代表无线物理信道，所述网络ID是能修改的；B)所述移动终端的APP依次经过所述网关和UART接口给所述协调器发送符合AT指令集数据格式的注册启动命令；C)长按所述终端设备的任何按键，所述终端设备按约定的无线物理信道发送上报数据给所述协调器，所述协调器收到所述上报数据后将所述终端设备添加到所述注册表，然后发送当前网络ID给所述终端设备，通知所述终端设备修改网络ID，并退出注册模式；D)所述终端设备收到所述当前网络ID后按照所述当前网络ID和所述当前网络ID中所包含的无线物理信道工作；E)重复上述步骤B)至步骤D)的注册过程，直到所有的所述终端设备注册完成；F)当所述协调器无法直接控制所述终端设备时，所述移动终端的APP给对应的所述路由器发送包含节点ID的路由改写命令，并使对应的所述路由器进入路由改写状态，然后发送包含设备ID的命令，把所有需要经过路由的终端设备添加后，给对应的所述路由器发送包含所述节点ID的结束命令，并使对应的所述路由器结束改写过程；所述设备ID为9位十进制数，转换成十六进制后为4字节的数据，所述设备ID是出厂固定的，所述设备ID至少包括类型、模式和参数，所述设备ID以开头的数字表示大类型，其后的数字表示小类型；所述网络ID与所述设备ID组成一个8字节的地址；G)所述移动终端的APP依次通过所述网关和UART接口将符合所述AT指令集数据格式的控制指令发送给所述协调器，所述协调器将所述控制指令转换成物理层数据并发到空中；所述物理层数据包括4字节的引导码、4个字节的同步码、1个字节的数据长度、1个字节的包序列号、n字节的MAC层数据和2个字节的CRC校验位，所述n为大于1的整数；所述MAC层数据包括帧头、网络ID、数据格式、所述设备ID、操作命令和数值；H)所述终端设备收到所述物理层数据后，判断所述物理层数据中的MAC层数据中所包含的设备ID是否是自己的，如是，所述终端设备按照所述MAC层数据中所包含的操作命令执行相应的操作，同时发送回应数据包给所述协调器，所述协调器收到所述回应数据包后将转换成符合所述AT指令集数据格式的数据，并从所述UART接口输出；否则，丢弃所述物理层数据。...

【技术特征摘要】
1.一种基于精简物联网通信协议的物联网系统的通信方法，其特征在于，应用于物联网系统，所述物联网系统包括移动终端的APP、网关、协调器、多个路由器和多个终端设备，所述协调器通过UART接口与所述网关连接，所述协调器还直接与多个所述路由器和多个所述终端设备连接，所述协调器还通过所述路由器与其他的所述路由器或终端设备连接，所述方法包括如下步骤：A)所述移动终端的APP依次经过所述网关和UART接口给所述协调器发送符合AT指令集数据格式的网络ID分配指令，给所述协调器分配一个网络ID；所述AT指令集数据格式包括开始字符、地址、分隔符、命令符、数值和结束符，所述开始字符为＝，所述结束符为#，所述网络ID为9位十进制数，转换成十六进制数后则为4字节的数据，所述网络ID的高6位数字代表密码，所述网络ID的低3位代表无线物理信道，所述网络ID是能修改的；B)所述移动终端的APP依次经过所述网关和UART接口给所述协调器发送符合AT指令集数据格式的注册启动命令；C)长按所述终端设备的任何按键，所述终端设备按约定的无线物理信道发送上报数据给所述协调器，所述协调器收到所述上报数据后将所述终端设备添加到所述注册表，然后发送当前网络ID给所述终端设备，通知所述终端设备修改网络ID，并退出注册模式；D)所述终端设备收到所述当前网络ID后按照所述当前网络ID和所述当前网络ID中所包含的无线物理信道工作；E)重复上述步骤B)至步骤D)的注册过程，直到所有的所述终端设备注册完成；F)当所述协调器无法直接控制所述终端设备时，所述移动终端的APP给对应的所述路由器发送包含节点ID的路由改写命令，并使对应的所述路由器进入路由改写状态，然后发送包含设备ID的命令，把所有需要经过路由的终端设备添加后，给对应的所述路由器发送包含所述节点ID的结束命令，并使对应的所述路由器结束改写过程；所述设备ID为9位十进制数，转换成十六进制后为4字节的数据，所述设备ID是出厂固定的，所述设备ID至少包括类型、模式和参数，所述设备ID以开头的数字表示大类型，其后的数字表示小类型；所述网络ID与所述设备ID组成一个8字节的地址；G)所述移动终端的APP依次通过所述网关和UART接口将符合所述AT指令集数据格式的控制指令发送给所述协调器，所述协调器将所述控制指令转换成物理层数据并发到空中；所述物理层数据包括4字节的引导码、4个字节的同步码、1个字节的数据长度、1个字节的包序列号、n字节的MAC层数据和2个字节的CRC...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁军，
申请(专利权)人：深圳市劳沃智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44