專利名稱：Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法。
背景技術：
Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的作用是建立網(wǎng)絡，在實際環(huán)境中協(xié)調(diào)器常承擔著與外部網(wǎng)絡(如IP網(wǎng)絡)的通信。Zigbee網(wǎng)絡中路由器和終端節(jié)點通常具有多個，因而可以通過增加節(jié)點提高冗余度和可靠性，但是Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器節(jié)點只能有一個，因此常常會碰到協(xié)調(diào)器故障引起Zigbee網(wǎng)絡無法建立或者無法與外部進行通信。因而在Zigbee網(wǎng)絡中需要增加協(xié)調(diào)器來提高網(wǎng)絡的可靠性，防止單點故障的發(fā)生。由于Zigbee網(wǎng)絡中只能有一個協(xié)調(diào)器，因而當協(xié)調(diào)器出現(xiàn)問題時，通常人為替換新的協(xié)調(diào)器，替換過程中會影響網(wǎng)絡通信的及時性和可靠性。所以在高可靠的通信網(wǎng)絡中，需要Zigbee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器的熱備方法，能·在一個協(xié)調(diào)器失效時，自動啟用備用的協(xié)調(diào)器。傳統(tǒng)的熱備方法需要在主協(xié)調(diào)器、備協(xié)調(diào)器之間連接心跳線，因而安裝配置比較復雜，當有多個備用協(xié)調(diào)器時這種方式變得很難實現(xiàn)，而且通常情況下備用協(xié)調(diào)器不參與其他工作，造成了資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種提供多個備用協(xié)調(diào)器、同時多個備用協(xié)調(diào)器在不作為主協(xié)調(diào)器使用時也會參與Zigbee網(wǎng)絡工作、且主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器之間能平滑無縫切換的協(xié)調(diào)器的Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為該Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法，其特征在于(一 )、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器的建立設置多個協(xié)調(diào)器，每個協(xié)調(diào)器均具有兩種工作模式，第一工作模式為協(xié)調(diào)器工作模式，第二工作模式為非協(xié)調(diào)器工作模式，非協(xié)調(diào)器工作模式包括路由器工作模式和/或終端節(jié)點工作模式；每個協(xié)調(diào)器以本身硬件MAC地址啟動后，先掃描周圍Zigbee網(wǎng)絡，如果沒有發(fā)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡，該協(xié)調(diào)器則進入?yún)f(xié)調(diào)器工作模式并建立一個Zigbee網(wǎng)絡，否則就以非協(xié)調(diào)器工作模式加入現(xiàn)有的Zigbee網(wǎng)絡；建立Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器稱為主協(xié)調(diào)器，以非協(xié)調(diào)器工作模式加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器均稱為備用協(xié)調(diào)器；備用協(xié)調(diào)器以路由器或終端節(jié)點身份加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡，這樣做是為了利用Zigbee網(wǎng)絡進行有效的通信；備用協(xié)調(diào)器加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡后向主協(xié)調(diào)器注冊，主協(xié)調(diào)器向備用協(xié)調(diào)器發(fā)送備用協(xié)調(diào)器列表和主協(xié)調(diào)器MAC地址數(shù)據(jù)，備用協(xié)調(diào)器收到備用協(xié)調(diào)器列表和主協(xié)調(diào)器MAC地址數(shù)據(jù)后存儲這些數(shù)據(jù)；(二)、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器的切換備用協(xié)調(diào)器每隔一段時間發(fā)送保持活動連接的數(shù)據(jù)包給主協(xié)調(diào)器，并啟動定時器；主協(xié)調(diào)器收到后發(fā)送回應包，備用協(xié)調(diào)器收到回應后重置定時器；主協(xié)調(diào)器根據(jù)收到保持活動連接的數(shù)據(jù)包動態(tài)更新備用協(xié)調(diào)器列表；如果備用協(xié)調(diào)器的定時器超時，則所有備用協(xié)調(diào)按照既定規(guī)則選出一個備用協(xié)調(diào)器作為主協(xié)調(diào)器，其余備用協(xié)調(diào)器將和新的主協(xié)調(diào)器進行通信；選中的備用協(xié)調(diào)器以其保存的原主協(xié)調(diào)器的MAC地址作為自己的MAC地址并切換到協(xié)調(diào)器工作模式，因而對Zigbee網(wǎng)絡中其他節(jié)點來說這種切換是平滑和透明的；所有備用協(xié)調(diào)器中選出一個作為主協(xié)調(diào)器的既定規(guī)則為對所有備用協(xié)調(diào)器進行排序，按照排序順序先后優(yōu)先選用來確定主協(xié)調(diào)器，或者所有備用協(xié)調(diào)器按照競爭規(guī)則來確定主協(xié)調(diào)器，或者所有備用協(xié)調(diào)器進行協(xié)商選舉來確定主協(xié)調(diào)器。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于(I)、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器之間通過無線通信和數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)了熱備，并且切換過程透明平滑，大大提高了 Zigbee網(wǎng)絡的可靠性；(2)、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器利用原有Zigbee網(wǎng)絡進行無線通信，提高了通信的可靠性和降低了部署的難度，去除了主協(xié)調(diào)器、備用協(xié)調(diào)器之間的物理連接要求，只要有Zigbee網(wǎng)絡覆蓋的地方就可以部署新的備用協(xié)調(diào)器，而且部署多個備用協(xié)調(diào)器也成為可能，多個備用協(xié)調(diào)器在Zigbee網(wǎng)絡中作為路由器或終端節(jié)點使用，不會浪費資源；并且通過本發(fā)明建立的Zigbee網(wǎng)絡具有自治的特點，因而可以在運行過程中動態(tài)增減備用協(xié)調(diào)器的部署而不會破壞原有Zigbee網(wǎng)絡；(3)、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器為全功能Zigbee節(jié)點，具備協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點的功能，因而切換時只需啟用或禁用部分功能，適用于硬件資源受限的Zigbee節(jié)點；(4)、當備用協(xié)調(diào)器充當路由器時，會參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作，可以提高Zigbee網(wǎng)絡的可靠性和擴大Zigbee網(wǎng)絡覆蓋范圍。


圖I為本發(fā)明實施例中Zigbee協(xié)調(diào)器熱備的部署方式示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。本發(fā)明提供的Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法，首先需要建立一個主協(xié)調(diào)器和多個備用協(xié)調(diào)器，其具體方法為設置多個協(xié)調(diào)器，每個協(xié)調(diào)器均具有兩種工作模式，第一工作模式為協(xié)調(diào)器工作模式，第二工作模式為非協(xié)調(diào)器工作模式，非協(xié)調(diào)器工作模式包括路由器工作模式和/或終端節(jié)點工作模式；每個協(xié)調(diào)器以本身硬件MAC地址啟動后，先掃描周圍Zigbee網(wǎng)絡，如果沒有發(fā)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡，該協(xié)調(diào)器則進入?yún)f(xié)調(diào)器工作模式并建立一個Zigbee網(wǎng)絡，否則就以非協(xié)調(diào)器工作模式加入現(xiàn)有的Zigbee網(wǎng)絡；建立Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器稱為主協(xié)調(diào)器，以非協(xié)調(diào)器工作模式加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器均稱為備用協(xié)調(diào)器；備用協(xié)調(diào)器以路由器或終端節(jié)點身份加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡；
備用協(xié)調(diào)器加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡后向主協(xié)調(diào)器注冊，主協(xié)調(diào)器向備用協(xié)調(diào)器發(fā)送備用協(xié)調(diào)器列表和主協(xié)調(diào)器MAC地址數(shù)據(jù)，備用協(xié)調(diào)器收到備用協(xié)調(diào)器列表和主協(xié)調(diào)器MAC地址數(shù)據(jù)后存儲這些數(shù)據(jù)；參見圖I所示另外，備用協(xié)調(diào)其可以在運行過程中動態(tài)增減，這種方式不會破壞原有Zigbee網(wǎng)絡。當主協(xié)調(diào)器失效時，備用協(xié)調(diào)器切換的過程為，參見圖2所示備用協(xié)調(diào)器每隔一段時間發(fā)送保持活動連接的數(shù)據(jù)包(即Ke印Alive包)給主協(xié)調(diào)器，并啟動定時器；主協(xié)調(diào)器收到后發(fā)送回應包，備用協(xié)調(diào)器收到回應后重置定時器；主協(xié)調(diào)器根據(jù)收到保持活動連接的數(shù)據(jù)包動態(tài)更新備用協(xié)調(diào)器列表；如果備用協(xié)調(diào)器的定時器超時，則所有備用協(xié)調(diào)按照既定規(guī)則選出一個備用協(xié)調(diào) 器作為主協(xié)調(diào)器，其余備用協(xié)調(diào)器將和新的主協(xié)調(diào)器進行通信；選中的備用協(xié)調(diào)器以其保存的原主協(xié)調(diào)器的MAC地址作為自己的MAC地址并切換到協(xié)調(diào)器工作模式。所有備用協(xié)調(diào)器中選出一個作為主協(xié)調(diào)器的既定規(guī)則為對所有備用協(xié)調(diào)器進行排序，按照排序順序先后優(yōu)先選用來確定主協(xié)調(diào)器，或者所有備用協(xié)調(diào)器按照競爭規(guī)則來確定主協(xié)調(diào)器，或者所有備用協(xié)調(diào)器進行協(xié)商選舉來確定主協(xié)調(diào)器。
權利要求
1.一種Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法，其特征在于 (一)、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器的建立 設置多個協(xié)調(diào)器，每個協(xié)調(diào)器均具有兩種工作模式，第一工作模式為協(xié)調(diào)器工作模式，第二工作模式為非協(xié)調(diào)器工作模式，非協(xié)調(diào)器工作模式包括路由器工作模式和/或終端節(jié)點工作模式； 每個協(xié)調(diào)器以本身硬件MAC地址啟動后，先掃描周圍Zigbee網(wǎng)絡，如果沒有發(fā)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡，該協(xié)調(diào)器則進入?yún)f(xié)調(diào)器工作模式并建立一個Zigbee網(wǎng)絡，否則就以非協(xié)調(diào)器工作模式加入現(xiàn)有的Zigbee網(wǎng)絡；建立Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器稱為主協(xié)調(diào)器，以非協(xié)調(diào)器工作模式加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器均稱為備用協(xié)調(diào)器；備用協(xié)調(diào)器以路由器或終端節(jié)點身份加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡； 備用協(xié)調(diào)器加入現(xiàn)有Zigbee網(wǎng)絡后向主協(xié)調(diào)器注冊，主協(xié)調(diào)器向備用協(xié)調(diào)器發(fā)送備用協(xié)調(diào)器列表和主協(xié)調(diào)器MAC地址數(shù)據(jù)，備用協(xié)調(diào)器收到備用協(xié)調(diào)器列表和主協(xié)調(diào)器MAC地址數(shù)據(jù)后存儲這些數(shù)據(jù)； (二)、主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器的切換 備用協(xié)調(diào)器每隔一段時間發(fā)送保持活動連接的數(shù)據(jù)包給主協(xié)調(diào)器，并啟動定時器；主協(xié)調(diào)器收到后發(fā)送回應包，備用協(xié)調(diào)器收到回應后重置定時器； 主協(xié)調(diào)器根據(jù)收到保持活動連接的數(shù)據(jù)包動態(tài)更新備用協(xié)調(diào)器列表； 如果備用協(xié)調(diào)器的定時器超時，則所有備用協(xié)調(diào)按照既定規(guī)則選出一個備用協(xié)調(diào)器作為主協(xié)調(diào)器，其余備用協(xié)調(diào)器將和新的主協(xié)調(diào)器進行通信；選中的備用協(xié)調(diào)器以其保存的原主協(xié)調(diào)器的MAC地址作為自己的MAC地址并切換到協(xié)調(diào)器工作模式。
2.根據(jù)權利要求I所述的Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法，其特征在于所有備用協(xié)調(diào)器中選出一個作為主協(xié)調(diào)器的既定規(guī)則為對所有備用協(xié)調(diào)器進行排序，按照排序順序先后優(yōu)先選用來確定主協(xié)調(diào)器，或者所有備用協(xié)調(diào)器按照競爭規(guī)則來確定主協(xié)調(diào)器，或者所有備用協(xié)調(diào)器進行協(xié)商選舉來確定主協(xié)調(diào)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種Zigbee網(wǎng)絡中協(xié)調(diào)器的熱備方法，其特征在于設置多個協(xié)調(diào)器，每個協(xié)調(diào)器均具有協(xié)調(diào)器工作模式和非協(xié)調(diào)器工作模式；每個協(xié)調(diào)器以本身硬件MAC地址啟動后，先掃描周圍環(huán)境，如果沒有發(fā)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡，該協(xié)調(diào)器則進入?yún)f(xié)調(diào)器工作模式并建立Zigbee網(wǎng)絡，否則就以非協(xié)調(diào)器工作模式作為備用協(xié)調(diào)器加入現(xiàn)有的Zigbee網(wǎng)絡；備用協(xié)調(diào)器每隔一段時間發(fā)送保持活動連接的數(shù)據(jù)包給主協(xié)調(diào)器，如果備用協(xié)調(diào)器在定時時間間隔內(nèi)沒有收到主協(xié)調(diào)器的回應包，則所有備用協(xié)調(diào)按照既定規(guī)則選出一個備用協(xié)調(diào)器作為主協(xié)調(diào)器，選中的備用協(xié)調(diào)器以其保存的原主協(xié)調(diào)器的MAC地址作為自己的MAC地址并切換到協(xié)調(diào)器工作模式。本發(fā)明能實現(xiàn)主協(xié)調(diào)器和備用協(xié)調(diào)器之間能平滑無縫切換。
文檔編號H04W24/02GK102917384SQ201210402728
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者毛維波, 賀少杰 申請人:寧波市北侖海伯精密機械制造有限公司