本發(fā)明屬于智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法及裝置。
背景技術(shù)：
ZIGBEE技術(shù)采用802.15.4定義了物理層及MAC層，并支持Mesh拓撲。由于具有網(wǎng)絡容量大、優(yōu)良的網(wǎng)絡拓撲能力、布網(wǎng)簡單、低功耗的特點。其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的覆蓋范圍也迅速擴散，應用場合也由城市建設領(lǐng)域逐漸覆蓋到家庭家電領(lǐng)域。
不同家電廠商的家用電器通常會有自身的通信或控制協(xié)議。為了可以實現(xiàn)不同廠商的設備可以互聯(lián)互通，目前各大智能家居應用廠商都在向某一種標準協(xié)議靠攏。
但是，兼容性的提高給用戶帶來不必要的麻煩，例如A/B用戶為鄰居關(guān)系，分別與X/Y廠商的設備互相兼容，這樣，即使A/B用戶所購得產(chǎn)品不同，但他們在各自將新產(chǎn)品加入到各自的家居系統(tǒng)中，就有可能出現(xiàn)A用戶的產(chǎn)品加入到B用戶的智能家居系統(tǒng)的情況。這種情況，無論是從用戶操作體驗上還是從安全性的考慮都是用戶不能接受的。
基于這種情況，各大廠商也紛紛設定一些組網(wǎng)機制來盡量避免該類事件發(fā)生，比如：近距離組網(wǎng)、按鍵組網(wǎng)等。這些組網(wǎng)機制雖然一定程度上可以減少A/B用戶之間的尷尬。
雖然ZIGBEE協(xié)議本身也有加密機制，不同密鑰的設備無法正常通訊，但其加密機制是作用在APS層，所以即使兩個設備密鑰不同也能夠被正確分配網(wǎng)絡地址，區(qū)別在于密鑰不同的設備不能夠正常數(shù)據(jù)交互，ZIGBEE技術(shù)也對被正確分配地址的不同密鑰的設備進行退網(wǎng)處理。因此，盡管近距離組網(wǎng)、按鍵組網(wǎng)等技術(shù)在一定程度上能夠緩解不必要的麻煩，但無法解決根本性問題，比如：一墻之隔小區(qū)業(yè)主、頻繁發(fā)起入網(wǎng)請求的流氓節(jié)點等等。這些都對未來家電的安全隱私方面帶來影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法和裝置，以確保Zigbee網(wǎng)絡的安全性。
一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法，所述Zigbee網(wǎng)絡中包括路由節(jié)點，且至少有一個路由節(jié)點為協(xié)調(diào)器，包括步驟：
(1)通過協(xié)調(diào)器在所述Zigbee網(wǎng)絡中廣播待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
(2)路由節(jié)點接收所述的節(jié)點信息并寫入預設的地址池中，且在接收到所述節(jié)點信息后開啟允許入網(wǎng)功能；
(3)待接入節(jié)點向所述Zigbee網(wǎng)絡廣播入網(wǎng)請求信標幀，所述入網(wǎng)請求信標幀包括待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
(4)每一個接收到所述入網(wǎng)請求信標幀的路由節(jié)點將待接入節(jié)點的節(jié)點信息與自身的地址池中的節(jié)點信息進行匹配，在匹配成功時，向待接入節(jié)點發(fā)送響應幀，所述響應幀中包含該路由節(jié)點的信號強度和地址信息：
(5)待接入節(jié)點接收響應幀，并根據(jù)接收到的響應幀中的信號強度選擇信號最強的路由節(jié)點作為目的路由節(jié)點，并根據(jù)相應的地址信息接入該目的路由節(jié)點。
作為優(yōu)選，所述Zigbee網(wǎng)絡中包括與所述協(xié)調(diào)器通信的上位機，通過上位機向所述協(xié)調(diào)器寫入所述節(jié)點信息以供廣播。
為降低能耗，所述步驟(2)中在開啟允許入網(wǎng)功能時還包括設定開啟時長，所述的路由節(jié)點在開啟允許入網(wǎng)功能的時間達到設定的開啟時長后自動關(guān)閉允許入網(wǎng)功能。。
開啟時長可根據(jù)應用需要設定，作為優(yōu)選，所述的開啟時長為30～120s。進一步優(yōu)選，所述開啟時長為60s。
通過刪除地址池中的節(jié)點信息，以便于其他待接入節(jié)點的節(jié)點信息的存儲。所述路由節(jié)點在允許入網(wǎng)功能關(guān)閉后從地址池中刪除接收到的節(jié)點信息。
一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入裝置，所述Zigbee網(wǎng)絡中包括路由節(jié)點，且至少有一個路由節(jié)點為協(xié)調(diào)器，包括：
地址廣播模塊，用于通過協(xié)調(diào)器在所述Zigbee網(wǎng)絡中廣播待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
允許入網(wǎng)模塊，用于路由節(jié)點接收所述的節(jié)點信息并寫入預設的地址池中，且在接收到所述節(jié)點信息后開啟允許入網(wǎng)功能；
信標幀發(fā)送模塊，用于待接入節(jié)點向所述Zigbee網(wǎng)絡廣播入網(wǎng)請求信標幀，所述入網(wǎng)請求信標幀包括待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
響應幀發(fā)送模塊，用于路由節(jié)點在接收到所述入網(wǎng)請求信標幀后將待接入節(jié)點的節(jié)點信息與自身的地址池中的節(jié)點信息進行匹配，且在匹配成功時，向待接入節(jié)點發(fā)送響應幀，所述響應幀中包含相應路由節(jié)點的信號強度和地址信息：
接入模塊，用于待接入節(jié)點接收響應幀，并根據(jù)接收到的響應幀中的信號強度選擇信號最強的路由節(jié)點作為目的路由節(jié)點，并根據(jù)相應的地址信息接入該目的路由節(jié)點。
作為優(yōu)選，所述Zigbee網(wǎng)絡中還包括與所述協(xié)調(diào)器通信的上位機，所述的節(jié)點接入裝置還包括節(jié)點信息寫入模塊，用于上位機向所述協(xié)調(diào)器寫入所述節(jié)點信息以供所述的地址廣播模塊廣播。
作為優(yōu)選，所述允許入網(wǎng)模塊還用于在開啟允許入網(wǎng)功能時還設定開啟時長，所述的路由節(jié)點在開啟允許入網(wǎng)功能的時間達到設定的開啟時長后自動關(guān)閉允許入網(wǎng)功能。
進一步優(yōu)選，所述的開啟時長為30～120s。
作為優(yōu)選，所述允許入網(wǎng)模塊還用于路由節(jié)點在允許入網(wǎng)功能關(guān)閉后從地址池中刪除接收到的節(jié)點信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決Zigbee網(wǎng)絡接入時密鑰不同但仍能正確分配到網(wǎng)絡地址的安全問題，有效解決了鄰里之間設備組網(wǎng)混亂的問題，且從源頭杜絕非法設備的數(shù)據(jù)交互。
附圖說明
圖1為本實施例的Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法的流程圖。
具體實施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面將結(jié)合具體實施例和附圖進一步闡述本發(fā)明的方案，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
本實施例的一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法中的節(jié)點可以是路由節(jié)點，以也可以是非路由節(jié)點，如終端節(jié)點等。
本實施例的一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法實施于Zigbee網(wǎng)絡，包括路由節(jié)點和上位機，且有一個路由節(jié)點為協(xié)調(diào)器，其余路由節(jié)點為路由器，上位機與其中作為協(xié)調(diào)器的路由節(jié)點通信連接以向其輸入信息，該Zigbee網(wǎng)絡中的任意兩個節(jié)點(包括路由節(jié)點和終端節(jié)點)之間的通信基于Zigbee技術(shù)實現(xiàn)。
本實施例的Zigbee網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)量不定，在實際應用時節(jié)點會不斷的加入或刪除。
在初始情況下，Zigbee網(wǎng)絡中僅有協(xié)調(diào)器，然后通過協(xié)調(diào)器組建Zigbee網(wǎng)絡。由于整個Zigbee網(wǎng)絡中僅有協(xié)調(diào)器這一個路由節(jié)點，因此，第一個節(jié)點(包括路由節(jié)點和終端節(jié)點)一定是接入該協(xié)調(diào)器中；隨著Zigbee網(wǎng)絡節(jié)點的逐漸加入，會出現(xiàn)多個路由節(jié)點的情況，當Zigbee網(wǎng)絡中有多個路由節(jié)點時，待接入的節(jié)點可以接入除協(xié)調(diào)器外的其他路由節(jié)點。
本實施例的一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入方法，如圖1所示，包括步驟：
(1)通過協(xié)調(diào)器在Zigbee網(wǎng)絡中廣播的待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
本實施例中協(xié)調(diào)器所廣播的待接入節(jié)點的節(jié)點信息通過上位機向協(xié)調(diào)器寫入。該節(jié)點信息包括但不僅限于待接入節(jié)點的物理地址，在實際應用時可以包含其他能夠確定待接入節(jié)點身份的信息均可。
(2)路由節(jié)點接收所述的節(jié)點信息并寫入預設的地址池中，且在接收到節(jié)點信息后開啟允許入網(wǎng)功能；
本實施例中，當允許入網(wǎng)功能開啟時，該路由節(jié)點可以接收待接入節(jié)點向Zigbee網(wǎng)絡廣播入網(wǎng)請求信標幀、發(fā)送響應幀、并允許待接入節(jié)點接入；當允許入網(wǎng)功能關(guān)閉時，該路由節(jié)點不能接收待接入節(jié)點向Zigbee網(wǎng)絡廣播入網(wǎng)請求信標幀、不發(fā)送響應幀、也不允許待接入節(jié)點接入。
開啟允許入網(wǎng)功能時還包括設定開啟時長，路由節(jié)點在開啟允許入網(wǎng)功能的時間達到設定的開啟時長后自動關(guān)閉允許入網(wǎng)功能。
地址池的存儲空間可根據(jù)實際應用需求設定，可以在設定節(jié)點信息的格式后，根據(jù)節(jié)點信息的大小設定，以設定的節(jié)點信息的大小作為最小存儲單位，至少要求能存儲一個節(jié)點信息。
由于地址池的存儲空間有限，路由節(jié)點在允許入網(wǎng)功能關(guān)閉后從地址池中刪除接收到的節(jié)點信息。
作為一種優(yōu)選方式，路由節(jié)點在開啟允許入網(wǎng)功能前還判斷地址池是否為空，在地址池不為空時，再開啟允許入網(wǎng)功能；在地址池為空時，不開啟允許入網(wǎng)功能。這樣，利用地址池先對路由節(jié)點進行一次過濾，可以大大提高待接入節(jié)點的一次性接入的成功率。
需要說明的是，開啟時長可根據(jù)實際應用需求調(diào)整，通常為30～120s，本實施例中優(yōu)選為60s。
當路由節(jié)點處于開啟允許入網(wǎng)功能的狀態(tài)時，再次接收到另一個待接入節(jié)點的節(jié)點信息后，將計時歸零后開始重新計時，即以接收到的后一個待接入節(jié)點的節(jié)點信息重新計時。
(3)待接入節(jié)點向Zigbee網(wǎng)絡廣播入網(wǎng)請求信標幀，入網(wǎng)請求信標幀包括待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
(4)接收到入網(wǎng)請求信標幀的路由節(jié)點將待接入節(jié)點的節(jié)點信息與自身的地址池中的節(jié)點信息進行匹配，在匹配成功時，向待接入節(jié)點發(fā)送響應幀，響應幀中包含信號強度和地址信息；
(5)待接入節(jié)點接收響應幀，并根據(jù)接收到的響應幀中的信號強度選擇信號最強的路由節(jié)點作為目的路由節(jié)點，并根據(jù)相應的地址信息接入該目的路由節(jié)點。
需要說明是的，本實施例中接入請求信標幀和響應幀都為Zigbee網(wǎng)絡中的標準通信格式。
下面將具體以節(jié)點1的接入過程為例進行說明，假設接入時Zigbee網(wǎng)絡有3個路由節(jié)點，分別為協(xié)調(diào)器、路由器1和路由器2，協(xié)調(diào)器1還連接有一個上位機。
接入過程如下：
首先，上位機將節(jié)點1的節(jié)點信息(物理地址)AA：BB：CC：DD：EE：FF：00：11發(fā)送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器在Zigbee網(wǎng)絡中廣播該節(jié)點信息；
假設路由器1接收到該節(jié)點信息，路由器2未接收到該節(jié)點信息。此時，路由器1將接收到的節(jié)點信息寫入地址池中進行存儲，并開啟允許入網(wǎng)功能，開啟時長為60s；
若開啟允許入網(wǎng)功能的60s內(nèi)，路由器1接收到節(jié)點1的接入請求信標幀，則將待接入節(jié)點的節(jié)點信息與自身的地址池中的節(jié)點信息進行匹配，匹配成功，路由節(jié)點1向節(jié)點1發(fā)送響應幀，響應幀中包含路由節(jié)點1的信號強度和地址信息，節(jié)點1接收路由節(jié)點1的響應幀，并根據(jù)相應的地址信息接入該目的路由節(jié)點。
本實施例還公開了一種Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點接入裝置，包括：
地址廣播模塊，用于通過協(xié)調(diào)器在所述Zigbee網(wǎng)絡中廣播的待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
允許入網(wǎng)模塊，用于路由節(jié)點接收節(jié)點信息并寫入預設的地址池中，且在接收到所述節(jié)點信息后開啟允許入網(wǎng)功能；
信標幀發(fā)送模塊，用于待接入節(jié)點向Zigbee網(wǎng)絡廣播入網(wǎng)請求信標幀，入網(wǎng)請求信標幀包括待接入節(jié)點的節(jié)點信息；
響應幀發(fā)送模塊，用于路由節(jié)點在接收到所述入網(wǎng)請求信標幀后將待接入節(jié)點的節(jié)點信息與自身的地址池中的節(jié)點信息進行匹配，且在匹配成功時，向待接入節(jié)點發(fā)送響應幀，所述響應幀中包含信號強度和地址信息：
接入模塊，用于待接入節(jié)點接收響應幀，并根據(jù)接收到的響應幀中的信號強度選擇信號最強的路由節(jié)點作為目的路由節(jié)點，并根據(jù)相應的地址信息接入該目的路由節(jié)點。
本實施例的節(jié)點接入裝置應用于Zigbee網(wǎng)絡中，其中，地址廣播模塊和響應幀發(fā)送模塊可以集成在各個路由節(jié)點中，也可以是可與路由節(jié)點通信的專門設備；響應幀發(fā)送模塊和接入模塊，可以集成在待接入節(jié)點中，也可以是可與待接入節(jié)點通信的專門設備。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。