跨地域Zigbee网络设备间的通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种跨地域Zigbee网络设备间的通信系统，包括TCP/IP网络、至少两个Zigbee网络，每个Zigbee网络的Zigbee协调器分别通过一个SH协议交换机与TCP/IP网络连接；相应的本发明专利技术还公开了一种跨地域Zigbee网络设备间的通信系统，包括至少两个Zigbee网络，各Zigbee网络的Zigbee协调器连接到同一个SH协议交换机，上述两系统中每个Zigbee网络包括至少一个Zigbee设备，每个Zigbee设备的ZStack协议栈中封装有一层SH协议层与SH协议交换机配合，使每个Zigbee设备都具有唯一TCP/IP网络身份，Zigbee设备间可依赖于每个设备的TCP/IP网络身份进行通信，扩宽了Zigbee设备的通信距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线传感领域，尤其涉及跨地域Zigbee网络设备间的通信系统。
技术介绍
Zigbee (IEEE802. 15. 4)技术是最近发展起来的一种短距离无线通信技术。它使用2. 4GHz波段，采用跳频技术和扩频技术，具有功耗低，迟延小，高可靠性，低复杂度，低成本，低数据速率，自组织网络等特点，使得其在工业监控、传感器网络、家庭监控、安全系统等领域有很大的发展空间。为了实现跨地域的Zigbee网络设备间的通信，完成远距离数据直接交互以及远程Zigbee网络设备的控制和管理，让Zigbee网络设备间可以有序、高效的工作，仅使用Zigbee网络是不可能实现的，原因是Zigbee网络点到点的通信距离小于1KM，要实现跨地域的通信，就必须在两地间布置大量的Zigbee节点，使数据在Zigbee网络节点间以“接力”的方式经过多次路由后传送至目的地。这种做法网络迟延大、工程量大、硬件成本高，毫无实用意义，如何有效实现跨地域的Zigbee网络设备间的通信成为一个有必要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种跨地域Zigbee网络设备间的通信系统，解决现有技术中跨地域Zigbee网络设备间的通信只能采取“接力”的方式进行的缺陷，提供一种有效实现跨地域的Zigbee网络设备间通信的系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种跨地域Zigbee网络设备间的通信系统，所述系统包括TCP/IP网络、至少两个Zigbee网络，每个Zigbee网络包括至少一个Zigbee设备，每个Zigbee网络的Zigbee协调器分别通过一个SH协议交换机与TCP/IP网络连接，每个Zigbee设备的ZStack协议栈中封装有一层SH协议层； 所述SH协议层将Zigbee设备的应用数据封装为SH协议层数据； 所述SH协议层数据整体作为Zigbee协议层的应用数据进行再次封装，并通过Zigbee网络发送至Zigbee协调器； Zigbee协调器将Zigbee协议层的应用数据发送至SH协议交换机，SH协议交换机根据SH协议层数据的帧头和帧尾信息通过TCP/IP网络，将SH协议层数据发送至目的SH协议交换机； 目的SH协议交换机收到所述SH协议层数据后，根据SH协议层数据的帧头和帧尾信息将SH协议层数据中的应用数据转发至目的Zigbee设备。其中，所述SH协议层数据包括帧头、帧尾和应用数据，所述帧头用于存放数据路由信息，帧尾用于存储校验数据，所述帧头存放的数据路由信息包括数据的源地址和目标地址。其中，所述目的Zigbee设备与数据发送Zigbee设备分属于两个Zigbee网络。相应的，本专利技术还提供了一种跨地域Zigbee网络设备间的通信系统，所述系统包括至少两个Zigbee网络，每个Zigbee网络包括至少一个Zigbee设备,各Zigbee网络的Zigbee协调器连接到同一个SH协议交换机,每个Zigbee设备的ZStack协议栈中封装有一层SH协议层； 所述SH协议层将Zigbee设备的应用数据封装为SH协议层数据； 所述SH协议层数据整体作为Zigbee协议层的应用数据进行再次封装，并通过Zigbee网络发送至Zigbee协调器； Zigbee协调器将Zigbee协议层的应用数据发送至SH协议交换机，SH协议交换机根据SH协议层数据的帧头和帧尾信息，将SH协议层数据中的应用数据转发至目的Zigbee设备。其中，所述SH协议层数据包括帧头、帧尾和应用数据，所述帧头用于存放数据路由信息，帧尾用于存储校验数据，所述帧头存放的数据路由信息包括数据的源地址和目标地址。其中，所述目的Zigbee设备与数据发送Zigbee设备分属于两个Zigbee网络。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果 本专利技术在每个Zigbee设备的ZStack协议栈中添加一层SH协议层，所述SH协议层与SH协议交换机相配合，使每个Zigbee设备都具有一个唯一的TCP/IP网络身份，使得Zigbee网编设备成为一个TCP/IP网络设备，Zigbee设备间可依赖于每个设备唯一 TCP/IP网络身份进行通信，拓宽了 Zigbee设备间通信距离。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图 图I为本专利技术实施例Zigbee设备中应用数据封装示意 图2为本专利技术实施例中跨地域Zigbee网络设备间的通信系统结构示意图一； 图3为本专利技术实施例中跨地域Zigbee网络设备间的通信系统结构示意图二。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例系统中，在每个Zigbee设备的Zigbee协议栈中封装一层SH协议与SH协议交换机相配合，使每个Zigbee设备都拥有一个唯一的TCP/IP网络身份，对于应用程序而言，Zigbee协议是透明的，使Zigbee网编设备成为一个TCP/IP网络设备。Zigbee设备间的通信，完全依赖于每个设备唯一 TCP/IP网络身份。首先，需要说明的是，SH协议是由本申请人自定义的网络传输协议，SH协议交换机内运行有与SH协议对应的数据交换协议，使得SH协议交换机可识别由SH协议层封装后、的数据，两者相互配合可将Zigbee设备种的数据进行远程路由。其中SH协议层及SH协议交换机中的SH代码无具体技术含义，仅为一种自定义名称。本专利技术实施例中的SH协议帧结构可以用表一来示意表一 ___中贞头(Head) 数据位(Data) 中贞尾(End) 31字节|3字节 其中，帧头主要用于存放数据路由信息，路由信息包括数据的源地址和目标地址等信息，数据位用于存放应用数据，帧尾用于存储校验数据。 其中，帧头内容定义方式可参见表二 表_■:位I位描述 I位长度(字节)Hl开始字符I_H2帧类型 I_贞长度 ~Η4 簇_2_ H^目标地IF 13 Η6 I源地址 113 其中，帧类型用于判断帧的类别是为数据帧还是网络维护帧；帧长度用于描述帧的总长度；源地址是帧的发起地址；目标地址是帧的接收地址。源地址和目标地址内容均可以表三的方式表不 表三:位描述I数据交换机Mac I网络类型I节点IP|程序端口 位长度(字节) |6|lK |2 其中，数据交换机Mac是目标的上级数据交换机的物理地址；网络类型是描述网络的类别，目前主要包括2丨81^、11即05、們打、1^10、以太网、蓝牙、36等，节点IP是目标的IP地址。帧尾内容定义方式可参见表四 表四位I描述I长度(字节)CRC校验对本协议此CRC之前的所有数据作校验 2_结束字符I对本协议完整一帧作结束标志Il— 本专利技术在ZStack协议栈的基础上再封装一层SH协议层，主要用于为应用层程序提供数据发送接口，以及用于将接收到网络数据包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.跨地域Zigbee网络设备间的通信系统，其特征在于，所述系统包括TCP/IP网络、至少两个Zigbee网络，每个Zigbee网络包括至少一个Zigbee设备，每个Zigbee网络的Zigbee协调器分别通过一个SH协议交换机与TCP/IP网络连接，每个Zigbee设备的ZStack协议栈中封装有一层SH协议层； 所述SH协议层将Zigbee设备的应用数据封装为SH协议层数据； 所述SH协议层数据整体作为Zigbee协议层的应用数据进行再次封装，并通过Zigbee网络发送至Zigbee协调器； Zigbee协调器将Zigbee 协议层的应用数据发送至SH协议交换机，SH协议交换机根据SH协议层数据的帧头和帧尾信息通过TCP/IP网络，将SH协议层数据发送至目的SH协议交换机； 目的SH协议交换机收到所述SH协议层数据后，根据SH协议层数据的帧头和帧尾信息将SH协议层数据中的应用数据转发至目的Zigbee设备。2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述SH协议层数据包括帧头、帧尾和应用数据，所述帧头用于存放数据路由信息，帧尾用于存储校验数据，所述帧头存放的数据路由信息包括数据的源地址和目标地址。3.如权利要求2所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙飞，何定旭，蒲爽，孟玖林，
申请(专利权)人：成都思晗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：