基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡組建方法
【專利摘要】本發(fā)明方法涉及無線傳感網(wǎng)絡技術，當終端節(jié)點被激活后，對其物理層所默認的有效信道進行能量掃描，對檢測到的信道按能量值進行信道排序，然后執(zhí)行主動掃描過程以選擇最佳信道作為信道作為當前工作信道，該第一個終端節(jié)點成功建立的網(wǎng)絡節(jié)點即為協(xié)調(diào)器節(jié)點；網(wǎng)絡建立之后，所有其他節(jié)點作為網(wǎng)絡中的子節(jié)點發(fā)送入網(wǎng)請求，如果協(xié)調(diào)器節(jié)點收到入網(wǎng)請求則網(wǎng)絡組建成功；如果協(xié)調(diào)器未能收到入網(wǎng)請求，則根據(jù)子節(jié)點所獲取的網(wǎng)絡信息判斷是否有父節(jié)點，如果有，向該父節(jié)點發(fā)送入網(wǎng)請求，并等待父節(jié)點的請求響應，父節(jié)點收到入網(wǎng)請求后，根據(jù)請求信息做出是否允許加入網(wǎng)絡的判斷，若允許加入，父節(jié)點將發(fā)出請求響應，子節(jié)點收到入網(wǎng)回復則網(wǎng)絡組建成功。
【專利說明】基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡組建方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線傳感網(wǎng)絡技術，尤其是涉及基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡。
【背景技術】
[0002]隨著傳感器、微機電系統(tǒng)、集成電路以及無線通信等技術的飛速發(fā)展，使得低成本、低功耗、多功能的微型無線傳感器網(wǎng)絡的大規(guī)模應用成為可能，這些微型無線傳感器節(jié)點綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、無線通信技術和分布式信息處理技術，大量的傳感器節(jié)點隨機布置在特殊的工作環(huán)境中，通過無線通信實現(xiàn)自組織，獲取周圍環(huán)境的信息，形成分布式自治系統(tǒng)，相互協(xié)同完成特定的任務。無線傳感器網(wǎng)絡具有遠程監(jiān)控、實時監(jiān)測、能在惡劣或特殊環(huán)境工作的許多優(yōu)點，己被列為對人類未來生活產(chǎn)生深遠影響的十大新興技術之首。
[0003]作為標準之一的zigbee，由于具有適中的傳輸距離和簡單的協(xié)議內(nèi)容，因此自公布之日便收到了國際上眾多知名公司和協(xié)會的支持，成為在無線傳感網(wǎng)中最具有應用價值和前景的標準。基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡由協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點構(gòu)成，本發(fā)明提供一種基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡組建方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供的一種基于zigbee的無線網(wǎng)絡組建方法，包括以下步驟：
51、終端節(jié)點被激活后，對其物理層所默認的有效信道進行能量掃描，對檢測到的信道按能量值進行信道排序，然后執(zhí)行主動掃描過程以選擇最佳信道作為當前工作信道；
52、判斷終端節(jié)點是否收到數(shù)據(jù)幀，如果不能則進入S31步驟，如果能進入S32步驟；
531、對終端節(jié)點的信道再次進行信道掃描，通過工作信道終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器之間建立網(wǎng)絡后，協(xié)調(diào)器收到終端節(jié)點的入網(wǎng)請求，進入S31-1步驟；
S31-1、判斷協(xié)調(diào)器存放地址空間是否存滿，如果是，協(xié)調(diào)器地址空間存滿，終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器之間的網(wǎng)絡組建失敗，如果不是，進入S31-2步驟；
S31-2、協(xié)調(diào)器向終端節(jié)點分配地址，終端節(jié)點回復路由器的請求，回復成功，協(xié)調(diào)器允許終端節(jié)點入網(wǎng)，網(wǎng)絡組建成功；
532、終端節(jié)點選擇節(jié)點入網(wǎng)，終端節(jié)點向協(xié)調(diào)器發(fā)送入網(wǎng)請求；
533、判斷終端節(jié)點否收到入網(wǎng)回復，如果收到，則網(wǎng)絡組建成功，如果否，則進入S33-1步驟；
S33-1、根據(jù)終端節(jié)點所獲取的網(wǎng)絡信息判斷在其通信范圍內(nèi)是否有父節(jié)點，如果沒有，則網(wǎng)絡組建失敗，如果有，則進入S32步驟。
[0005]該方法能夠為用戶提供機動，靈活的組網(wǎng)方式，在實現(xiàn)個域網(wǎng)、家庭自動化，智能建筑，智能交通，環(huán)境和健康監(jiān)測等領域具有十分廣闊的前景。
【專利附圖】
【附圖說明】[0006]圖I為本發(fā)明的基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡組建方法步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合本發(fā)明發(fā)明的基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡組建方法說明具體的實施方案，該方法步驟流程圖如圖I所示，包括以下步驟：
51、終端節(jié)點被激活后，對其物理層所默認的有效信道進行能量掃描，對檢測到的信道按能量值進行信道排序，然后執(zhí)行主動掃描過程以選擇最佳信道作為當前工作信道；
52、判斷終端節(jié)點是否收到數(shù)據(jù)幀，如果不能則進入S31步驟，如果能進入S32步驟；
531、對終端節(jié)點的信道再次進行信道掃描，通過工作信道終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器之間建立網(wǎng)絡后，協(xié)調(diào)器收到終端節(jié)點的入網(wǎng)請求，進入S31-1步驟；
S31-1、判斷協(xié)調(diào)器存放地址空間是否存滿，如果是，協(xié)調(diào)器地址空間存滿，終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器之間的網(wǎng)絡組建失敗，如果不是，進入S31-2步驟；
S31-2、協(xié)調(diào)器向終端節(jié)點分配地址，終端節(jié)點回復路由器的請求，回復成功，協(xié)調(diào)器允許終端節(jié)點入網(wǎng)，網(wǎng)絡組建成功；
532、終端節(jié)點選擇節(jié)點入網(wǎng)，終端節(jié)點向協(xié)調(diào)器發(fā)送入網(wǎng)請求；
533、判斷終端節(jié)點否收到入網(wǎng)回復，如果收到，則網(wǎng)絡組建成功，如果否，則進入S33-1步驟；
S33-1、根據(jù)終端節(jié)點所獲取的網(wǎng)絡信息判斷在其通信范圍內(nèi)是否有父節(jié)點，如果沒有，則網(wǎng)絡組建失敗，如果有，則進入S32步驟。
[0008]當?shù)谝粋€終端節(jié)點被激活后，首先對物理層所默認的有效信道進行能量掃描，對檢測到的信道按能量值進行信道排序，然后執(zhí)行主動掃描過程以選擇最佳信道作為信道作為當前工作信道，該第一個終端節(jié)點成功建立的網(wǎng)絡節(jié)點即為協(xié)調(diào)器節(jié)點；
網(wǎng)絡建立之后，所有其他節(jié)點作為網(wǎng)絡中的子節(jié)點發(fā)送入網(wǎng)請求，如果協(xié)調(diào)器節(jié)點收到入網(wǎng)請求，則網(wǎng)絡組建成功，如果協(xié)調(diào)器未能收到入網(wǎng)請求，則根據(jù)子節(jié)點所獲取的網(wǎng)絡信息判斷是否有父節(jié)點，如果有，向該父節(jié)點發(fā)送入網(wǎng)請求，并等待父節(jié)點的請求響應，父節(jié)點收到入網(wǎng)請求后，根據(jù)請求信息做出是否允許加入網(wǎng)絡的判斷，若允許加入，父節(jié)點將發(fā)出請求響應，子節(jié)點收到入網(wǎng)回復后，將獲得父節(jié)點分配的網(wǎng)絡地址作為網(wǎng)絡內(nèi)的唯一身份標識，此時該子節(jié)點成功加入網(wǎng)絡，網(wǎng)絡組建成功；
上述中第一個被激活的終端節(jié)點作為協(xié)調(diào)器廣播信標幀，同時接受新節(jié)點的入網(wǎng)請求，通過網(wǎng)絡地址的分配，網(wǎng)絡區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點將構(gòu)建成網(wǎng)絡。
【權(quán)利要求】
1.基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡組建方法，其特征在于，包括以下步驟： s1、終端節(jié)點被激活后，對其物理層所默認的有效信道進行能量掃描，對檢測到的信道按能量值進行信道排序，然后執(zhí)行主動掃描過程以選擇最佳信道作為當前工作信道； s2、判斷終端節(jié)點是否收到數(shù)據(jù)幀，如果不能則進入S31步驟，如果能進入S32步驟； s31、對終端節(jié)點再次進行信道掃描，通過信道終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器之間建立網(wǎng)絡，協(xié)調(diào)器收到終端節(jié)點發(fā)出的入網(wǎng)請求，進入S31-1步驟； S31-1、判斷協(xié)調(diào)器地址空間是否存滿，如果是，協(xié)調(diào)器地址空間存滿，終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器之間的網(wǎng)絡組建失敗，如果不是，進入S31-2步驟； S31-2、協(xié)調(diào)器向終端節(jié)點分配地址，終端節(jié)點回復路由器的請求，回復成功，協(xié)調(diào)器允許終端節(jié)點入網(wǎng)，網(wǎng)絡組建成功； S32、終端節(jié)點選擇節(jié)點入網(wǎng)，終端節(jié)點向協(xié)調(diào)器發(fā)送入網(wǎng)請求； S33、判斷終端節(jié)點否收到入網(wǎng)回復，如果收到，則網(wǎng)絡組建成功，如果否，則進入S33-1步驟； S33-1、根據(jù)終端節(jié)點所獲取的網(wǎng)絡信息判斷在其通信范圍內(nèi)是否有父節(jié)點，如果沒有，則網(wǎng)絡組建失敗，如果有，則進入S32步驟進行循環(huán)。
【文檔編號】H04W84/18GK103841659SQ201210473403
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】丁凡 申請人:鎮(zhèn)江京江軟件園有限公司