本發(fā)明屬于嵌入式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,ZigBee協(xié)議作為一種低成本,低功耗,低速率,近距離以及高安全的無線通信方案在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在ZigBee的各種應(yīng)用中,位置信息是傳感器數(shù)據(jù)信息的重要組成部分。
節(jié)點(diǎn)定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。為了提供有效的位置信息,隨機(jī)部署的傳感器節(jié)點(diǎn)必須能夠在布置后確定自身的位置。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性、節(jié)點(diǎn)資源有限、通信易受到外界環(huán)境的干擾等特點(diǎn),傳統(tǒng)的定位方法難以實(shí)現(xiàn)有效定位。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位包括基于信號(hào)接收強(qiáng)度、基于信號(hào)到達(dá)角度和基于信號(hào)傳輸時(shí)間等3種方法?,F(xiàn)有的定位算法雖可以確定節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位置或者絕對(duì)位置,但是實(shí)現(xiàn)過程較為復(fù)雜,而且需要預(yù)先部署參考節(jié)點(diǎn),設(shè)定參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)或編號(hào)。安裝過程容易出錯(cuò),而且物理位置相鄰的節(jié)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。
不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)的物理部署具有重要的影響。網(wǎng)絡(luò)上相連接的節(jié)點(diǎn)不代表物理位置是相鄰的節(jié)點(diǎn)。特別是對(duì)于煤礦井下監(jiān)控、煤氣管道監(jiān)測、河流水質(zhì)監(jiān)測、大壩防訊測控、道路交通檢測、路燈控制等節(jié)點(diǎn)部署呈鏈狀拓?fù)浞植记闆r。如何標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)相鄰的物理位置成為鏈狀拓?fù)鋺?yīng)用的關(guān)鍵。
在ZigBee應(yīng)用中,節(jié)點(diǎn)通過兩種不同地址類型來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)身份:64Bit的MAC地址和網(wǎng)絡(luò)層的16Bit短地址。MAC地址由設(shè)備廠商在設(shè)備出廠時(shí)設(shè)置,可以唯一標(biāo)記一個(gè)設(shè)備,但設(shè)備一旦損壞,更換新的替代設(shè)備后,也就意味著所在物理位置的MAC地址將會(huì)發(fā)生改變。16Bit短地址在設(shè)備入網(wǎng)時(shí)由協(xié)調(diào)器或父設(shè)備隨機(jī)分配。在每次重新入網(wǎng)的時(shí)候設(shè)備可能都會(huì)分配到不同的地址。以上兩種地址信息僅能表示節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)身份,而且容易會(huì)發(fā)生變化,因此不適合用來標(biāo)記具體的物理位置。
如果直接為每個(gè)節(jié)點(diǎn)配備GPS接收器,則會(huì)增加節(jié)點(diǎn)的成本、功耗和體積,并不符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低成本低功耗的要求。因此迫切需要一種簡單易用且較為安全的物理位置標(biāo)記方法解決這一問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題或缺陷,本發(fā)明的目的在于,提供一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)及方法,屏蔽網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)溥B接關(guān)系,將物理位置與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相分離,標(biāo)識(shí)出設(shè)備相鄰物理位置,實(shí)現(xiàn)物理位置相鄰節(jié)點(diǎn)相互通信,解決現(xiàn)有技術(shù)相鄰節(jié)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)定向數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng),包括中心控制器系統(tǒng)和多個(gè)ZigBee協(xié)議設(shè)備,其中,中心控制器系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊、設(shè)備通訊接口模塊、命令交互接口模塊,設(shè)備持有者ID生成模塊、開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng);其中,ZigBee協(xié)議設(shè)備包括集成ZigBee協(xié)議的MCU和非易失性存儲(chǔ)器;
設(shè)備通訊接口模塊連接命令交互接口模塊,命令交互接口模塊連接數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊,數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊連接設(shè)備持有者ID生成模塊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng);開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊連接命令交互接口模塊和數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊,設(shè)備通訊接口模塊連接集成ZigBee協(xié)議的MCU;
數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)有多種數(shù)據(jù),多種數(shù)據(jù)包括開發(fā)者的基本認(rèn)證信息和開發(fā)者所持有的設(shè)備認(rèn)證信息;
數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊提供數(shù)據(jù)讀取的接口功能,用于讀取數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)介_發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊;
命令交互接口模塊用于將開發(fā)者輸入的認(rèn)證信息發(fā)送到開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊,提供與開發(fā)者的交互接口;
開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊通過接收到的開發(fā)者輸入的認(rèn)證信息和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),對(duì)開發(fā)者的身份合法性和設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性進(jìn)行安全認(rèn)證,并將設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性的安全認(rèn)證結(jié)果通過數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊傳輸?shù)皆O(shè)備持有者ID生成模塊;
設(shè)備持有者ID生成模塊根據(jù)接收到的設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性的安全認(rèn)證結(jié)果,生成帶有加密數(shù)字的ZigBee協(xié)議設(shè)備的設(shè)備標(biāo)簽;
設(shè)備通訊接口模塊用于將中心控制器系統(tǒng)與多個(gè)ZigBee協(xié)議設(shè)備連接,還用于將設(shè)備標(biāo)簽寫入到ZigBee協(xié)議設(shè)備內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)。
具體地,所述數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)采用文本數(shù)據(jù)交換格式如XML或JSON文本文件存儲(chǔ),或者采用開源數(shù)據(jù)庫。
具體地,命令交互接口模塊用于開發(fā)者審計(jì)日志和消息通知的顯示以及開發(fā)者向設(shè)備發(fā)送符合規(guī)范的命令,包括可信設(shè)備基本信息的獲取,修改記錄以及設(shè)備的狀態(tài)信息;命令交互接口模塊具有指令過濾能力,能夠屏蔽危險(xiǎn)非法指令和無效指令。
具體地,設(shè)備通訊接口模塊涵蓋多種ZigBee設(shè)備可以接受的通信協(xié)議,設(shè)備通訊接口模塊直接與設(shè)備通信或者通過協(xié)調(diào)器經(jīng)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)間接與入網(wǎng)設(shè)備通信。
應(yīng)用所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)的方法,包括以下步驟:
步驟一:初始化并啟動(dòng)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng),并啟動(dòng)中心控制器系統(tǒng),將數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊與數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)連接;開發(fā)者在命令交互接口模塊中的用戶界面進(jìn)行登錄認(rèn)證,通過開發(fā)者注冊(cè)與認(rèn)證模塊獲得合法身份后進(jìn)入中心控制器系統(tǒng);
步驟二:對(duì)所有的ZigBee協(xié)議設(shè)備進(jìn)行注冊(cè)分組,開發(fā)者通過設(shè)備通訊接口模塊連接到任意一個(gè)ZigBee協(xié)議設(shè)備內(nèi)的集成ZigBee協(xié)議的MCU,進(jìn)行對(duì)ZigBee協(xié)議設(shè)備的配置操作,配置操作具體包括以下步驟:
通過開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊,中心控制器系統(tǒng)對(duì)于開發(fā)者身份合法性進(jìn)行安全認(rèn)證,若當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備尚未經(jīng)過初始化,則開發(fā)者通過開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊對(duì)當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備初始化為持有設(shè)備:通過設(shè)備持有者ID生成模塊生成帶有加密數(shù)字簽名的設(shè)備標(biāo)簽,并設(shè)置一個(gè)持有者口令;
若當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備已經(jīng)經(jīng)過初始化,則此ZigBee協(xié)議設(shè)備在初始化時(shí)已經(jīng)存儲(chǔ)了一個(gè)持有者口令,開發(fā)者必須通過開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊輸入認(rèn)證口令,只有該認(rèn)證口令和設(shè)備內(nèi)已存儲(chǔ)的持有者口令匹配的情況下,開發(fā)者才能對(duì)該設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步操作,該進(jìn)一步操作包括查看已經(jīng)存在的設(shè)備標(biāo)簽信息,若設(shè)備標(biāo)簽信息存在錯(cuò)誤,則對(duì)設(shè)備標(biāo)簽信息進(jìn)行修改;
步驟三:通過設(shè)備通信接口模塊,將步驟二生成的設(shè)備標(biāo)簽寫入到ZigBee協(xié)議設(shè)備內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器內(nèi);
步驟四:移除當(dāng)前連接的ZigBee協(xié)議設(shè)備,重新選取一個(gè)新的ZigBee協(xié)議設(shè)備,重復(fù)步驟一至步驟三,得到全部ZigBee協(xié)議設(shè)備的設(shè)備標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee協(xié)議設(shè)備的物理位置的標(biāo)識(shí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
1、設(shè)備持有者ID生成模塊針對(duì)ZigBee協(xié)議設(shè)備生成帶有加密數(shù)字的設(shè)備標(biāo)簽來標(biāo)識(shí)ZigBee協(xié)議設(shè)備,提高設(shè)備使用的安全性。
2、利用非易失性存儲(chǔ)器保存設(shè)備持有者信息和分組標(biāo)簽以及組內(nèi)相對(duì)位置標(biāo)記,保證信息的可靠性。
3、在應(yīng)用層設(shè)置位置標(biāo)識(shí)的方法,不改變?cè)型負(fù)浣Y(jié)構(gòu)及自組織方式,不影響ZigBee通信效率。
4、設(shè)備擴(kuò)展性好,只在軟件應(yīng)用層進(jìn)行處理,不增加硬件設(shè)備。只需要按照標(biāo)簽設(shè)置規(guī)則進(jìn)行設(shè)置,操作方便。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的方案做進(jìn)一步詳細(xì)地解釋和說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖;
圖2是中心控制系統(tǒng)操作流程圖;
圖3是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee節(jié)點(diǎn)物理位置標(biāo)識(shí)方法的設(shè)備標(biāo)簽結(jié)構(gòu)圖;
圖4是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee節(jié)點(diǎn)物理位置標(biāo)識(shí)方法的相鄰設(shè)備標(biāo)簽設(shè)置樣例。
具體實(shí)施方式
遵從上述技術(shù)方案,參見圖1,本發(fā)明的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)包括中心控制器系統(tǒng)和多個(gè)ZigBee協(xié)議設(shè)備,其中,中心控制器系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊、設(shè)備通訊接口模塊、命令交互接口模塊,設(shè)備持有者ID生成模塊、開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng);其中,ZigBee協(xié)議設(shè)備包括集成ZigBee協(xié)議的MCU(單片機(jī))和非易失性存儲(chǔ)器。所述設(shè)備通訊接口模塊連接命令交互接口模塊,命令交互接口模塊連接數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊,數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊連接設(shè)備持有者ID生成模塊和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng);開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊連接命令交互接口模塊與數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊,設(shè)備通訊接口模塊連接集成ZigBee協(xié)議的MCU。
數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)有多種數(shù)據(jù),多種數(shù)據(jù)包括開發(fā)者的基本認(rèn)證信息和開發(fā)者所持有的設(shè)備認(rèn)證信息;所述數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)可以采用現(xiàn)有的文本數(shù)據(jù)交換格式如XML,JSON等文本文件存儲(chǔ),也可以選擇現(xiàn)有的開源數(shù)據(jù)庫,需要說明的是無論采用哪種方式都應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)進(jìn)行安全性論證,保證存儲(chǔ)方案是安全可靠的,建議文本存儲(chǔ)方案使用一種現(xiàn)有的加密方案。
數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊提供數(shù)據(jù)讀取的接口功能,用于讀取數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)介_發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊;所述數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊用于將設(shè)備持有者ID生成模塊和命令交互接口模塊與數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)連接,提供數(shù)據(jù)存取的接口功能。數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊存取的數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)包含登錄ID,登錄認(rèn)證密碼,開發(fā)者ID,添加的分組,持有的設(shè)備信息,修改記錄和審查日志等內(nèi)容。
命令交互接口模塊提供中心控制器系統(tǒng)與開發(fā)者的交互接口,用于將開發(fā)者輸入的認(rèn)證信息發(fā)送到開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊;開發(fā)者輸入的認(rèn)證信息包括對(duì)開發(fā)者的身份合法性的認(rèn)證信息和設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性的認(rèn)證信息;所述命令交互模塊用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理和命令的發(fā)送,提供與管理者的交互接口;命令交互接口模塊用于開發(fā)者審計(jì)日志和消息通知的顯示以及開發(fā)者向設(shè)備發(fā)送符合規(guī)范的命令,包括可信設(shè)備基本信息的獲取,修改記錄,以及設(shè)備的狀態(tài)信息等;命令交互接口模塊應(yīng)該具有一定的指令過濾能力,能夠在一定程度上屏蔽一些危險(xiǎn)非法指令和無效指令。
開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊通過接收到的開發(fā)者輸入的認(rèn)證信息和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),對(duì)開發(fā)者的身份合法性和設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性進(jìn)行安全認(rèn)證,開發(fā)者的身份合法性通過安全認(rèn)證,開發(fā)者才能對(duì)中心控制系統(tǒng)進(jìn)行操作;并將設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性的安全認(rèn)證結(jié)果通過數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊傳輸?shù)皆O(shè)備持有者ID生成模塊;只有經(jīng)過合法注冊(cè)的開發(fā)者才能使用中心控制器對(duì)所持有設(shè)備進(jìn)行操作,開發(fā)者在注冊(cè)后需通過登錄界面登錄認(rèn)證后方能進(jìn)行后續(xù)對(duì)合法設(shè)備的有效操作。經(jīng)過登錄認(rèn)證的開發(fā)者,需要匹配所持有設(shè)備寫入的持有者信息口令,只有開發(fā)者所使用的認(rèn)證口令和設(shè)備內(nèi)已經(jīng)存儲(chǔ)的持有者口令匹配的情況下,開發(fā)者才能對(duì)該設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步操作,否則中心控制器應(yīng)拒絕開發(fā)者所有命令請(qǐng)求。如果當(dāng)前設(shè)備尚未經(jīng)過初始化,則開發(fā)者可以對(duì)該設(shè)備初始化為持有設(shè)備。
設(shè)備持有者ID生成模塊根據(jù)接受到的設(shè)備對(duì)于開發(fā)者的合法性的安全認(rèn)證結(jié)果,生成帶有加密數(shù)字的ZigBee協(xié)議設(shè)備的設(shè)備標(biāo)簽;所述的設(shè)備持有者ID生成模塊用于針對(duì)ZigBee協(xié)議設(shè)備生成帶有加密數(shù)字的設(shè)備標(biāo)簽;設(shè)備持有者ID生成模塊應(yīng)至少實(shí)現(xiàn)設(shè)備持有者ID生成的基本加密和簽名操作。當(dāng)開發(fā)者注冊(cè)成功中心控制器應(yīng)自動(dòng)調(diào)用該模塊根據(jù)前述口令規(guī)則生成一套認(rèn)證口令,并采用散列函數(shù)加密簽名,設(shè)備持有者ID應(yīng)采用不可逆加密方案,防止明文攻擊。設(shè)備持有者ID的生成規(guī)則應(yīng)使用存儲(chǔ)系統(tǒng)ID+開發(fā)者ID+當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間+隨機(jī)數(shù)作為種子,考慮到一般嵌入式設(shè)備存儲(chǔ)器的容量,生成長度應(yīng)控制256Bit以內(nèi)。
設(shè)備通訊接口模塊用于將中心控制器系統(tǒng)與多個(gè)ZigBee協(xié)議設(shè)備連接,通過組網(wǎng)的方式將生成的設(shè)備標(biāo)簽輸入到ZigBee協(xié)議設(shè)備內(nèi)的集成ZigBee協(xié)議的MCU,并通過集成ZigBee協(xié)議的MCU寫入到非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)。設(shè)備通訊接口模塊應(yīng)涵蓋一種或多種ZigBee設(shè)備可以接受的通信協(xié)議,包含串口通信模塊。設(shè)備通訊接口模塊可以直接與設(shè)備通信也可以通過協(xié)調(diào)器經(jīng)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)間接與入網(wǎng)設(shè)備通信,無論哪種通信方案,被通信設(shè)備都需經(jīng)過身份認(rèn)證方可使用,可擴(kuò)展的通信接口包括TCP/IP協(xié)議接口和藍(lán)牙通信接口。
所述的集成ZigBee協(xié)議的MCU用于與設(shè)備通訊接口模塊連接,使得中心控制器系統(tǒng)與ZigBee協(xié)議設(shè)備連接;
所述的非易失性存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)生成的設(shè)備標(biāo)簽;
本發(fā)明的應(yīng)用所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行ZigBee物理位置標(biāo)識(shí)的方法,參見圖2,包括以下步驟:
步驟一:首先初始化并啟動(dòng)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng),然后啟動(dòng)中心控制器系統(tǒng),將數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)接口模塊與數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)連接;開發(fā)者在命令交互接口模塊中的用戶界面進(jìn)行登錄認(rèn)證,獲得合法身份后進(jìn)入中心控制器系統(tǒng);
步驟二:對(duì)所有的ZigBee協(xié)議設(shè)備進(jìn)行注冊(cè)分組,指的是將所有的ZigBee協(xié)議設(shè)備分成多個(gè)組,并對(duì)每個(gè)組設(shè)置編號(hào);開發(fā)者通過設(shè)備通訊接口模塊(可以選擇通過有線方式或無線方式)連接到任意一個(gè)ZigBee協(xié)議設(shè)備內(nèi)的集成ZigBee協(xié)議的MCU模塊,然后進(jìn)行對(duì)ZigBee協(xié)議設(shè)備的配置操作,配置操作具體包括以下步驟:
通過開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊,中心控制器系統(tǒng)對(duì)于開發(fā)者身份合法性進(jìn)行安全認(rèn)證,若當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備尚未經(jīng)過初始化,則開發(fā)者通過開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊進(jìn)行注冊(cè)登錄,對(duì)當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備初始化為持有設(shè)備:通過設(shè)備持有者ID生成模塊生成帶有加密數(shù)字簽名的設(shè)備標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備與開發(fā)者的綁定,并設(shè)置一個(gè)持有者口令。具體設(shè)備標(biāo)簽內(nèi)容包括16Bit的目錄索引(低8Bit記錄為目的起始偏移量,高8Bit為數(shù)據(jù)校驗(yàn)和,數(shù)據(jù)校驗(yàn)和用于檢測數(shù)據(jù)是否為合法數(shù)據(jù))、256Bit的持有者口令、16Bit的設(shè)備分組信息(標(biāo)明設(shè)備所屬分組)和3個(gè)8Bit的位置分量(標(biāo)明該設(shè)備在分組內(nèi)的相對(duì)位置,分別標(biāo)明設(shè)備的橫坐標(biāo),縱坐標(biāo)和空間垂直位置坐標(biāo))。
若當(dāng)前ZigBee協(xié)議設(shè)備已經(jīng)經(jīng)過初始化,則此ZigBee協(xié)議設(shè)備在初始化時(shí)已經(jīng)存儲(chǔ)了一個(gè)持有者口令,開發(fā)者必須通過開發(fā)者身份注冊(cè)與認(rèn)證模塊在其登錄界面輸入認(rèn)證口令,只有該認(rèn)證口令和設(shè)備內(nèi)已存儲(chǔ)的持有者口令匹配的情況下,開發(fā)者才能對(duì)該設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步操作,查看已經(jīng)存在的設(shè)備標(biāo)簽信息,若設(shè)備標(biāo)簽信息存在錯(cuò)誤,則對(duì)信息進(jìn)行修改,若該認(rèn)證口令和設(shè)備內(nèi)已存儲(chǔ)的持有者口令不匹配,則無法對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。
步驟三:通過設(shè)備通信接口模塊,將圖3所示的設(shè)備標(biāo)簽寫入到ZigBee協(xié)議設(shè)備內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)。
步驟四:移除當(dāng)前連接的ZigBee協(xié)議設(shè)備,重新選取一個(gè)新的ZigBee協(xié)議設(shè)備,重復(fù)步驟一至步驟三,得到全部ZigBee協(xié)議設(shè)備的設(shè)備標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee協(xié)議設(shè)備的物理位置的標(biāo)識(shí)。
參見圖4,根據(jù)寫入的設(shè)備標(biāo)簽,物理相鄰位置節(jié)點(diǎn)的位置分量相差1,可以實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信。