用于ZigBee设备的入网方法技术

本发明专利技术涉及ZigBee无线通信技术领域，公开了一种用于ZigBee设备的入网方法，用以提高ZigBee设备的入网效率。方案为：ZigBee设备触发加网命令后在工作信道发送入网请求，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则ZigBee设备进入睡眠模式，并每间隔一段时间唤醒ZigBee设备一次，ZigBee设备被唤醒之后，继续在工作信道发送入网请求，并对入网请求的发送次数计数，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，使得ZigBee设备入网成功；当入网请求的发送次数的计数到达阈值时，ZigBee设备进入待机模式，ZigBee设备重新触发加网命令后将入网请求的发送次数的计数清零。本发明专利技术适用于ZigBee设备的入网。

Network Access Method for ZigBee Equipment

The present invention relates to the field of ZigBee wireless communication technology, and discloses a method for ZigBee device access to the network to improve the efficiency of ZigBee device access to the network. The scheme is as follows: ZigBee device sends network entry request in the working channel after triggering the networking command. If the ZigBee device does not receive the ZigBee network response, the ZigBee device enters the sleep mode and wakes up the ZigBee device once every interval of time. After the ZigBee device is awakened, it continues to send network entry request in the working channel, and counts the number of network entry requests if the ZigBee device is awake. When the response of the ZigBee network is obtained, the connected screening operation is carried out to make the ZigBee device access the network successfully. When the counting of the number of requests to the network reaches the threshold, the ZigBee device enters the standby mode. After the ZigBee device re-triggers the screening command, the counting of the number of requests sent to the network is zero. The invention is suitable for the network entry of ZigBee equipment.

【技术实现步骤摘要】
用于ZigBee设备的入网方法
本专利技术涉及ZigBee无线通信
，特别涉及用于ZigBee设备的入网方法。
技术介绍
随着物联网行业的快速发展，ZigBee作为无线局域网通信技术被广泛使用。专业发布物联网领域全球商业情报的ONWorld公司证实，ZigBee芯片的销量截止目前已达到5亿个。该公司分析师还预测，到2023年，802.15.4网状网络芯片的销量将猛增至45亿，而其中大部分芯片将基于ZigBee联盟的技术标准。ZigBee技术具有低功耗和高可靠性通信两大特征。目前，ZigBee行业在ZigBee设备入网时的设计往往不能兼顾低功耗和入网可靠性。以德州仪器(TI)最新ZigBee协议栈Z-stack3.01为例，ZigBee设备入网时只发送一次入网请求，如果受环境因素或人员操作因素影响没有及时收到ZigBee网络回应则进入待机休眠状态，ZigBee设备将无法加入ZigBee网络，如图1所示。如果简单设计连续发送入网请求，将导致ZigBee设备加网功耗过高，与ZigBee低功耗特性不符。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种用于ZigBee设备的入网方法，用以提高ZigBee设备的入网效率。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：用于ZigBee设备的入网方法，包括如下步骤：步骤1：ZigBee设备触发加网命令后在工作信道发送入网请求，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则ZigBee设备进入睡眠模式，进入步骤2，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作；步骤2：每间隔一段时间唤醒ZigBee设备一次，ZigBee设备被唤醒之后，继续在工作信道发送入网请求，并对入网请求的发送次数计数，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则重复步骤2；步骤3：当入网请求的发送次数的计数到达阈值时，ZigBee设备进入待机模式以降低能耗，ZigBee设备重新触发加网命令后将入网请求的发送次数的计数清零，然后从步骤1重新开始执行。进一步的，所述工作信道包括优选信道和备选信道；为了保证没有信道遗漏，ZigBee设备的一次入网请求指：在优选信道和备选信道均发送了一次入网信标。进一步的，ZigBee设备在工作信道发送入网请求的方式为：在优选信道和备选信道交替循环发送入网信标或者在全部工作信道同时发送入网信标。交替发送的好处是对于建立在优选信道上的ZigBee网络(实际情况是大部分ZigBee网络都会建立在优选信道上，因为优选信道无线信号干扰小)能够提高入网速度，降低功耗。但对于少数建立在备选信道上的ZigBee网络，交替发送会降低入网速度。进一步的，步骤2中的唤醒间隔既可以随着唤醒的次数的增加而逐渐加长，也可以保持不变。随着唤醒的次数增加，导致入网不成功的原因为外部原因的可能性越大(例如协调器未开启准许入网、信号干扰大等)。逐渐增加唤醒时间等待外部环境改善(协调器开启准许入网、无线信号干扰减弱等)，降低等待功耗。本专利技术的有益效果是：ZigBee设备加网时，本专利技术在工作信道发送入网信标，如果没有收到有效的ZigBee网络响应则继续在优选信道和备选信道交替发送入网信标。多次发送入网请求可以提高入网可靠性，为解决连续发送入网请求功耗高的问题，本专利技术设计限定入网请求发送最大次数和设计ZigBee设备进入睡眠模式、待机模式直到再次发送入网请求。由于ZigBee设备触发加网命令后的前几次发送入网请求获得回应的概率较高，可设计触发加网命令后的前几次的时间间隔较短，保障ZigBee设备快速加入网络。通过加长触发加网命令后的后几次的唤醒间隔，提高受人员操作因素(例如先开启ZigBee设备加网后开启协调器准许入网)影响情况下的入网可靠性。设计发送入网请求到达限度值后ZigBee设备进入待机状态，避免ZigBee设备长期加网不成功导致较高的电能损耗。附图说明图1为当前ZigBee设备入网流程图。图2为本专利技术的入网流程图。具体实施方式本专利技术提供一种，用于ZigBee设备的入网方法，如图2所示，包括如下步骤：步骤1：ZigBee设备触发加网命令后在工作信道发送入网请求，一般是先后在优选信道和备选信道发送了一次入网信标，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则ZigBee设备进入睡眠模式，进入步骤2，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，以使得ZigBee设备入网成功。步骤2：每间隔一段时间唤醒ZigBee设备一次，ZigBee设备被唤醒之后，继续在工作信道发送入网请求，可以选择在优选信道和备选信道交替循环发送入网信标或者向全部工作信道同时发送入网信标，并对入网请求的发送次数计数，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，以使得ZigBee设备入网成功，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则重复步骤2。为了降低功耗，步骤2中唤醒间隔随着唤醒的次数的增加而逐渐加长。步骤3：当入网请求的发送次数的计数到达阈值时，ZigBee设备最终进入待机模式以降低能耗，处于待机模式ZigBee设备将不会再自动唤醒。当ZigBee设备重新触发加网命令后将入网请求的发送次数的计数清零，然后从步骤1重新开始执行。由上述步骤可知，本专利技术中，ZigBee设备加网时，在优选信道发送一次入网请求，如果没有收到有效的ZigBee网络响应则在备选信道发送一次入网请求，如果还没收到有效ZigBee网络响应，则继续在优选信道和备选信道交替发送入网信标。多次发送入网请求可以提高入网可靠性，为解决连续发送入网请求功耗高的问题，本专利技术设计限定入网请求发送最大次数和设计ZigBee设备进入睡眠模式、待机模式直到再次发送入网请求。由于ZigBee设备触发加网命令后的前几次发送入网请求获得回应的概率较高，本专利技术还设计触发加网命令后的前几次的时间间隔较短，保障ZigBee设备快速加入网络。通过加长触发加网命令后的后几次的唤醒间隔，提高受人员操作因素(例如先开启ZigBee设备加网后开启协调器准许入网)影响情况下的入网可靠性。设计发送入网请求到达限度值后ZigBee设备进入待机状态，避免了ZigBee设备长期加网不成功导致较高的电能损耗。以TIZ-stack3.01协议栈举例说明如下：(1)ZigBee设备触发加网命令后，发送一次入网请求，即ZigBee设备先在优选信道发送一次入网信标，然后在备选信道发送一次入网信标，在均未收到回应的情况下并不直接进入待机模式，而是进入短暂的睡眠模式，每间隔一段时间唤醒ZigBee设备一次，继续入网请求，即在优选信道和备选信道交替循环发送入网请求或者向全部2.4G工作信道继续发送入网信标，并对入网请求的发送次数计数；如果计数期间获得了ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，使得ZigBee设备入网成功，将发送次数的计数清零。(2)当步骤(1)中发送入网请求的发送次数的计数到达阈值时，ZigBee设备最终进入睡眠模式以降低能耗，并将发送次数的计数清零。当ZigBee设备重新触发加网命令后将入网请求的发送次数的计数清零，然后从步骤(1)重新开始执行。设计触发加网命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于ZigBee设备的入网方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：ZigBee设备触发加网命令后在工作信道发送入网请求，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则ZigBee设备进入睡眠模式，进入步骤2，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作；步骤2：每间隔一段时间唤醒ZigBee设备一次，ZigBee设备被唤醒之后，继续在工作信道发送入网请求，并对入网请求的发送次数计数，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则重复步骤2；步骤3：当入网请求的发送次数的计数到达阈值时，ZigBee设备进入待机模式，ZigBee设备重新触发加网命令后将入网请求的发送次数的计数清零，然后从步骤1重新开始执行。

【技术特征摘要】
1.用于ZigBee设备的入网方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：ZigBee设备触发加网命令后在工作信道发送入网请求，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则ZigBee设备进入睡眠模式，进入步骤2，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作；步骤2：每间隔一段时间唤醒ZigBee设备一次，ZigBee设备被唤醒之后，继续在工作信道发送入网请求，并对入网请求的发送次数计数，如果ZigBee设备获得ZigBee网络响应，则进行关联加网操作，如果ZigBee设备未获得ZigBee网络响应，则重复步骤2；步骤3：当入网请求的发送次数的计数到达阈值时，ZigB...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈修强，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51