一种ZigBee到WiFi的通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种ZigBee到WiFi的通信方法及装置。所述方法包括获取WiFi链路的链路信息，至少包括第一频段；对待发送数据进行解析以判定在预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与发送窗口，在第二频段发送ZigBee数据包，其中第二频段在第一频段的覆盖范围内，以供第二WiFi终端获取子信道在每一个解码窗口内的CSI序列，并对CSI序列进行解析以获取待发送数据，其中子信道在第二频段的覆盖范围内，解码窗口与发送窗口相对应且两者长度相等。本发明专利技术实施例通过将待发送数据在ZigBee终端采用有无ZigBee数据包编码，并在第二WiFi终端通过CSI信息进行解码以获取待发送数据的方式实现了ZigBee到WiFi的通信并增加了信息传输的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种ZigBee到WiFi的通信方法及装置
本专利技术实施例涉及无线通信
，尤其涉及一种ZigBee到WiFi的通信方法及装置。
技术介绍
大规模的物联网应用带来了无线感知和控制应用的蓬勃发展。目前常用的无线网络标准最流行的3个是WiFi、ZigBee和蓝牙Bluetooth。WiFi、ZigBee和Bluetooth的工作频段都是2.4GHz免费的ISM频段，在许多场景下，这些异质设备在物理空间中的共存不可避免的会导致各自无线通信系统受到对方的干扰以及相互的信道竞争。不同的无线技术适用于不同的应用场景，如何能够让各种无线技术的数据传输扬长避短，使得整个物联网世界实现万物互联是一个很大的挑战。为了实现异质设备之间更有效的数据传输和频谱使用，传统的方法主要借助于碰撞避免和干扰消除的。当共存环境中有多个无线网络协议存在时，首先要解决的问题是异质干扰源的检测与识别。检测到异质干扰后，无线设备需要采用共存技术保障在异质干扰环境下的传输效率。但是，跨协议通信为异质设备之间的共存开辟了一个新的方向。早期的工作主要是通过在异质设备间建立间接通信来实现数据交换的。比如云端服务器和网关的方法。但是这些方法管理难度大，业务扩展性弱，并且传输延迟性不可预测，并且有较高的硬件设备成本和维护费用。基于以上原因，不同技术之间的直接通信比较间接通信而言应该具有更加广阔的研究前景。因此，无线跨协议通信CTC技术应运而生。比如，FreeBee从时间维度上实现了从WiFi到ZigBee的直接通信，通过改变在异质设备之间广播信号的浮标beacon时间来传递信息。商用WiFi的beacon速率102.4ms/beacon，所以FreeBee的传输速率也会因beacon的固有速率而受到限制。Esense利用信号的能量实现了从WiFi到ZigBee的数据传输。WiZig提出利用时间和幅度分别调制能量信号，提高在噪声环境下从WiFi到ZigBee的吞吐量。B2W2实现了从蓝牙设备到WiFi设备的数据传输。但是，从ZigBee设备向WiFi设备的跨协议通信方面的研究却寥寥，主要的技术挑战是这两种技术之间的不对称。一方面是功率的不对称，另一方面是信道不对称。WiFi最大的发送功率是100dBm，ZigBee最大的发送功率是0dBm。WiFi的信道宽度是20MHz，ZigBee的信道宽度是2MHz。所以，较弱的ZigBee信号很难被宽带的WiFi设备检测得到。目前，仅有Freebee和TCTC两种方法借助时间调制的方法实现了ZigBee到WiFi的直接数据传输，但是吞吐量较低，不具有较强的实用意义。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种ZigBee到WiFi的通信方法及装置，用以解决现有技术ZigBee到WiFi之间的信息传输困难，且数据传输吞吐量低的问题。第一方面，本专利技术提供了一种ZigBee到WiFi的通信方法，包括：ZigBee终端获取第一WiFi终端到第二WiFi终端的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段；所述ZigBee终端对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在第二频段发送所述ZigBee数据包，其中所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，以供所述第二WiFi终端根据所述WiFi链路获取子信道在每一个解码窗口内的CSI序列，并对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在所述第二频段的覆盖范围内，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者长度相等。第二方面，本专利技术实施例提供了另一种ZigBee到WiFi的通信方法，包括：第二WiFi终端获取第一WiFi终端到所述第二WiFi终端的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段和子信道在每一个解码窗口内的CSI序列；所述第二WiFi终端对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在第二频段的覆盖范围内，所述第二频段为ZigBee终端发送ZigBee数据包的频段且所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，所述ZigBee终端用于对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在所述第二频段发送所述ZigBee数据包，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者的长度相等。第三方面，本专利技术实施例提供了一种ZigBee终端，包括：获取模块，用于获取已有第一WiFi终端的持续发送给第二WiFi终端的WiFi信息并分析获取链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段；发送模块，用于对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在第二频段发送所述ZigBee数据包，其中所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，以供所述第二WiFi终端根据所述WiFi链路获取子信道在每一个解码窗口内的CSI序列，并对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在所述第二频段的覆盖范围内，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者长度相等。第四方面，本专利技术实施例提供了一种WiFi终端，包括：采集模块，用于第二WiFi终端获取第一WiFi终端到所述采集模块的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段和子信道在每一个解码窗口内的CSI序列；解码模块，用于对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在第二频段的覆盖范围内，所述第二频段为ZigBee终端发送ZigBee数据包的频段且所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，所述ZigBee终端用于对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在所述第二频段发送所述ZigBee数据包，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者的长度相等。第五方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于该电子设备的通信设备之间的信息传输；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：ZigBee终端获取第一WiFi终端到第二WiFi终端的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段；所述ZigBee终端对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在第二频段发送所述ZigBee数据包，其中所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，以供所述第二WiFi终端根据所述WiFi链路获取子信道在每一个解码窗口内的CSI序列，并对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在所述第二频段的覆盖范围内，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者长度相等。第六方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机程序，包括程序代码，所述程序代码用于执行如下操作：所述处理器用于调用所述存储器中的逻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ZigBee到WiFi的通信方法，其特征在于，包括：ZigBee终端获取第一WiFi终端到第二WiFi终端的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段；所述ZigBee终端对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在第二频段发送所述ZigBee数据包，其中所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，以供所述第二WiFi终端根据所述WiFi链路获取子信道在每一个解码窗口内的CSI序列，并对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在所述第二频段的覆盖范围内，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者长度相等。

【技术特征摘要】
1.一种ZigBee到WiFi的通信方法，其特征在于，包括：ZigBee终端获取第一WiFi终端到第二WiFi终端的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段；所述ZigBee终端对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，则在与所述发送窗口相对应的时间段内，在第二频段发送所述ZigBee数据包，其中所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，以供所述第二WiFi终端根据所述WiFi链路获取子信道在每一个解码窗口内的CSI序列，并对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在所述第二频段的覆盖范围内，所述解码窗口与所述发送窗口相对应且两者长度相等。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ZigBee终端对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，具体为：所述ZigBee终端按所述待发送数据的排列顺序，每经过一个所述发送窗口获取一位待发送数据，所述发送窗口为发送至少一个ZigBee数据包的ZigBee包长加ZigBee包间隔，若所述一位待发送数据的值为1，则判定所述发送窗口需要发送所述ZigBee数据包，若所述一位待发送数据的值为0，则判定所述发送窗口不需要发送所述ZigBee数据包。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述链路信息还包括传输WiFi数据包的WiFi包长和WiFi包间隔；相应地，所述方法还包括：所述ZigBee终端根据所述WiFi包长和所述WiFi包间隔得到所述ZigBee包长，以满足所述ZigBee包长至少等于两个所述WiFi包长和一个所述WiFi包间隔的和，进而再根据预设ZigBee包间隔得到所述发送窗口的长度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在与所述发送窗口相对应的时间段内，在第二频段发送所述ZigBee数据包，具体为，在与所述发送窗口相对应的时间段内，在所述第二频段发送所述ZigBee数据包，且发送功率在预设功率阈值范围内。5.一种ZigBee到WiFi的通信方法，其特征在于，包括：第二WiFi终端获取第一WiFi终端到所述第二WiFi终端的WiFi链路的链路信息，其中所述链路信息至少包括第一频段和子信道在每一个解码窗口内的CSI序列；所述第二WiFi终端对每一段CSI序列进行解析以获取每一位待发送数据，其中所述子信道在第二频段的覆盖范围内，所述第二频段为ZigBee终端发送ZigBee数据包的频段且所述第二频段在所述第一频段的覆盖范围内，所述ZigBee终端用于对待发送数据进行解析以判定在与每一位待发送数据相对应的预设发送窗口是否发送ZigBee数据包，若发送，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何源，郭秀珍，郑霄龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11