本發(fā)明涉及mesh組網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、雙模路由器、雙模mesh組網(wǎng)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

無線mesh是一種非常適合于覆蓋大面積開放區(qū)城(包括室外和室內(nèi))的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)解決方案。無線mesh網(wǎng)的特點(diǎn)是：由包括一組呈網(wǎng)狀分布的無線通訊節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)之間均采用點(diǎn)對點(diǎn)方式，通過無線路由互聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)WLAN中的無線“熱點(diǎn)”擴(kuò)展為真正大面積覆蓋的無線“熱區(qū)”。

目前ZigBee協(xié)議(ZigBee協(xié)議為基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，又稱紫蜂協(xié)議)定義了較為成熟的mesh標(biāo)準(zhǔn)并在各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，藍(lán)牙協(xié)議也正在制定基于藍(lán)牙低功耗(Bluetooth Low Energy，簡稱“BLE”)標(biāo)準(zhǔn)的mesh網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，由于藍(lán)牙和Zigbee兩種標(biāo)準(zhǔn)在物理層和網(wǎng)絡(luò)層的要求存在非常大的差別，所以兩種標(biāo)準(zhǔn)無法直接通信，從而導(dǎo)致兩種mesh網(wǎng)絡(luò)也無法相互兼容，在實(shí)際使用中受到限制。

如圖1所示，現(xiàn)有基于ZigBee模式的mesh網(wǎng)絡(luò)定義了三種組網(wǎng)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器101、路由器102和端設(shè)備103，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是分簇樹型。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器只有一個(gè)，用來初始化整張網(wǎng)絡(luò)，并接入局域網(wǎng)或者以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)初始化完畢之后網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器也可以成為一個(gè)路由器。路由的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)工作由路由器來實(shí)現(xiàn)。端設(shè)備不參與路由也不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，端設(shè)備的數(shù)據(jù)必須掛接的路由器中轉(zhuǎn)，端設(shè)備之間不能直接通信。由于僅在路由器之間建立路由，網(wǎng)絡(luò)的 路由維護(hù)開銷小，路由協(xié)議采用AODV(Ad hoc on-demand distance vector routing，一種源驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議)算法。沒有路由器的ZigBee網(wǎng)絡(luò)就完全變成點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。端設(shè)備是ZigBee網(wǎng)絡(luò)中唯一能休眠的設(shè)備，休眠端設(shè)備采用查詢機(jī)制。當(dāng)端設(shè)備休眠結(jié)束時(shí)會主動(dòng)向自己的路由器詢問是否緩存了屬于自己的數(shù)據(jù)，路由器在收到請求后會向端設(shè)備返回MAC層(Media Access Control，媒體介入控制層)的ACK(Acknowledgement，確認(rèn))數(shù)據(jù)告訴端設(shè)備是否有緩存數(shù)據(jù)。當(dāng)沒有緩存數(shù)據(jù)或者處理完畢時(shí)，端設(shè)備可以再次進(jìn)入休眠。這種查詢機(jī)制可以使端設(shè)備在沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下有效地降低功耗。另外，由于路由器的內(nèi)存空間有限，便引入超時(shí)機(jī)制，在超時(shí)后路由器會刪除緩存的數(shù)據(jù)甚至刪除與端設(shè)備的連接關(guān)系，不同類型的數(shù)據(jù)可以有不同的超時(shí)時(shí)間。

基于BLE模式的mesh基本結(jié)構(gòu)上也可以采用和Zigbee mesh類似的分簇樹型，網(wǎng)絡(luò)的組成單元和控制連接也可以采用類似的方式，但是由于BLE標(biāo)準(zhǔn)在帶寬、調(diào)制方式、數(shù)據(jù)編碼、調(diào)頻機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)連接層定義等方面與ZigBee完全不同，因此兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間無法直接通信，基于其中一種模式的端設(shè)備無法直接接入另外一種標(biāo)準(zhǔn)的mesh網(wǎng)絡(luò)中。在實(shí)際操作中，如圖2所示，只能夠分別組網(wǎng)，再分別接入局域網(wǎng)或者以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，造成網(wǎng)絡(luò)控制復(fù)雜，成本高，而且數(shù)據(jù)延時(shí)太長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、雙模路由器、雙模mesh組網(wǎng)系統(tǒng)及其方法，使得一個(gè)建成的無線mesh網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)支持兩種近距離通信模式的通信設(shè)備進(jìn)行通信，降低整體組網(wǎng)復(fù)雜度，減少硬件成本，增加數(shù)據(jù)傳輸效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器， 包含：收發(fā)天線、第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)、第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和控制器；

所述第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和所述第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)的一端均連接所述收發(fā)天線，另一端均連接所述控制器；

所述控制器用于控制所述第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和所述第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用所述收發(fā)天線收發(fā)信息；

其中，所述控制器在雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)的初始化階段，控制所述第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和所述第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用所述收發(fā)天線發(fā)起廣播進(jìn)行組網(wǎng)。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種雙模路由器，包含：收發(fā)天線、第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)、第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和控制器；

所述第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和所述第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)的一端均連接所述收發(fā)天線，另一端均連接所述控制器；

所述控制器用于控制所述第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)和所述第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用所述收發(fā)天線收發(fā)信息；

其中，所述控制器根據(jù)所述收發(fā)天線所收到的廣播信息的近距離通信模式，控制對應(yīng)的近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)使用所述收發(fā)天線發(fā)送需反饋的信息。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)，包含：至少一個(gè)端設(shè)備、至少一個(gè)路由器和如上述提到的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；

所述雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、所述路由器和所述端設(shè)備根據(jù)分簇樹型或星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)；

所述雙模無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格mesh組網(wǎng)系統(tǒng)包含單模端設(shè)備和/或多模端設(shè)備；

其中，所述單模端設(shè)備為基于第一近距離通信模式或基于第二近距離通信模式的單模端設(shè)備；所述多模端設(shè)備至少支持所述第一近距離通信模式和/或支持所述第二近距離通信模式；

所述雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)一步包含基于第一近距離通信模式或基于第二近距離通信模式的單模路由器，和/或如上述提到的雙模路由器；

其中，在所述端設(shè)備為單模端設(shè)備，且其連接的路由器為單模路由器時(shí)，該單模端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模式與相連接的單模路由器的通信模式相同。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種基于上述雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)的雙模無線mesh組網(wǎng)方法，包含以下步驟：

A.在建立網(wǎng)絡(luò)的初始化階段，雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器分別基于第一近距離通信模式和第二近距離通信模式發(fā)起廣播；

B.如果所述雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器找到可組網(wǎng)的組網(wǎng)設(shè)備，則按照所述組網(wǎng)設(shè)備的級別和網(wǎng)絡(luò)模式分配調(diào)頻機(jī)制，建立雙模無線mesh網(wǎng)絡(luò)；其中，所述組網(wǎng)設(shè)備為路由器或端設(shè)備。

本發(fā)明實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，主要區(qū)別及其效果在于：在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器中內(nèi)置兩種近距離通信模式的無線收發(fā)機(jī)，在建網(wǎng)的初始化階段，利用兩種近距離通信模式分別發(fā)起廣播，尋找可組網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)。同時(shí)，兩種模式收發(fā)信息時(shí)，可以分時(shí)復(fù)用同一收發(fā)天線，互相利用通信間隙運(yùn)行，不僅共用了硬件，還能避免兩種模式間的干擾，實(shí)現(xiàn)了雙模組網(wǎng)。可見，本發(fā)明實(shí)施方式使得一個(gè)建成的無線mesh網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)支持兩種近距離通信模式的通信設(shè)備進(jìn)行通信，降低整體組網(wǎng)復(fù)雜度，減少硬件成本，增加數(shù)據(jù)傳輸效率，在實(shí)際應(yīng)用中，具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)可以為BLE無線收發(fā)機(jī)；所述第二近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)可以為ZigBee無線收發(fā)機(jī)。進(jìn)一步限定兩種近距離通信模式分別為BLE和ZigBee，兼具了BLE的調(diào)頻抗 干擾優(yōu)勢和Zigbee的組網(wǎng)規(guī)模大、遠(yuǎn)距離等優(yōu)勢，具有廣泛的應(yīng)用場景及良好的經(jīng)濟(jì)前景。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，在發(fā)起廣播的步驟中，所述雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器分別基于第一近距離通信模式和第二近距離通信模式發(fā)起廣播的次數(shù)可以大于一次。增加發(fā)起廣播的次數(shù)可以盡可能多地找到可組網(wǎng)設(shè)備，使得組網(wǎng)的成功率更高。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，在組網(wǎng)成功后，如果所述端設(shè)備確認(rèn)與其連接的路由器沒有緩存屬于本設(shè)備的緩存數(shù)據(jù)，則進(jìn)入休眠模式。端設(shè)備的休眠機(jī)制可以大大降低端設(shè)備的功耗，降低端設(shè)備的應(yīng)用成本。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明背景技術(shù)部分中的現(xiàn)有ZigBee組網(wǎng)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明背景技術(shù)部分中的現(xiàn)有ZigBee和BLE共同組網(wǎng)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式中的雙模路由器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中的另一雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā) 明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。本實(shí)施方式中的“雙?！币訠LE和ZigBee兩種模式為例作具體說明，如圖3所示，具體包含：收發(fā)天線(即圖中的天線)、BLE無線收發(fā)機(jī)、ZigBee無線收發(fā)機(jī)、控制器和存儲器；

其中，BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)的一端均連接收發(fā)天線，另一端均連接控制器；同時(shí)，控制器還與存儲器連接。

具體的說，控制器可以是微控制器MCU，控制器用于控制BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用收發(fā)天線收發(fā)信息。

值得一提的是，本實(shí)施方式中的BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)可以是兩個(gè)完全獨(dú)立的收發(fā)機(jī)，利用兩個(gè)完全獨(dú)立的收發(fā)機(jī)，可以直接利用現(xiàn)有的模組，改造方便。

另外，控制器在雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)的初始化階段，還用于控制BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用收發(fā)天線發(fā)起廣播進(jìn)行組網(wǎng)。

還需說明的是，本實(shí)施方式中的控制器還可以用于控制BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用收發(fā)天線，將為BLE和ZigBee配置的調(diào)頻機(jī)制發(fā)送給相應(yīng)近距離通信模式下的組網(wǎng)設(shè)備。也就是說，在建立網(wǎng)絡(luò)的初始化階段，尋找到的組網(wǎng)設(shè)備如果支持BLE，控制器就控制BLE無線收發(fā)器使用收發(fā)天線發(fā)送為其配置的調(diào)頻機(jī)制，尋找到的組網(wǎng)設(shè)備如果支持ZigBee，控制器就控制ZigBee無線收發(fā)器使用收發(fā)天線發(fā)送為其配置的調(diào)頻機(jī)制。進(jìn)一步地說，本實(shí)施方式中的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器中的控制器將會按照可組網(wǎng)的路由和端設(shè)備的級別分配通訊信道、路由關(guān)系、各個(gè)端設(shè)備與路由器、以及路 由器與協(xié)調(diào)器的通信時(shí)隙。

更具體的說，網(wǎng)絡(luò)初始化完畢之后，本實(shí)施方式中的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器也可以成為一個(gè)雙模路由器。此外，本實(shí)施方式中的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)出的指令數(shù)據(jù)可以暫時(shí)緩存在存儲器中，收到的數(shù)據(jù)也可以緩存在存儲器中。

本實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器中內(nèi)置兩種近距離通信模式的無線收發(fā)機(jī)，在建網(wǎng)的初始化階段，利用兩種近距離通信模式分別發(fā)起廣播，尋找可組網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)。同時(shí)，兩種模式收發(fā)信息時(shí)，可以分時(shí)復(fù)用同一收發(fā)天線，互相利用通信間隙運(yùn)行，不僅共用了硬件，還能避免兩種模式間的干擾，實(shí)現(xiàn)了雙模組網(wǎng)。另外，本實(shí)施方式應(yīng)用了BLE和ZigBee兩種近距離通信模式，兼具了BLE的調(diào)頻抗干擾優(yōu)勢和Zigbee的大規(guī)模組網(wǎng)、遠(yuǎn)距離優(yōu)勢，具有良好的應(yīng)用場景及經(jīng)濟(jì)前景?？梢?，本實(shí)施方式使得一個(gè)建成的無線mesh網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)支持兩種近距離通信模式的通信設(shè)備進(jìn)行通信，降低整體組網(wǎng)復(fù)雜度，減少硬件成本，增加數(shù)據(jù)傳輸效率，在實(shí)際應(yīng)用中，具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景。

本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種雙模路由器。本實(shí)施方式中的“雙?！币訠LE和ZigBee兩種模式為例作具體說明，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，具體包含：收發(fā)天線、BLE無線收發(fā)機(jī)、ZigBee無線收發(fā)機(jī)、控制器和存儲器；

其中，BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)的一端均連接收發(fā)天線，另一端均連接控制器；同時(shí)，控制器還與存儲器連接。

具體的說，控制器可以是微控制器MCU，控制器用于控制BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)分時(shí)復(fù)用收發(fā)天線收發(fā)信息。

還需說明的是，本實(shí)施方式中的控制器還可以根據(jù)收發(fā)天線所收到的廣播信息的近距離通信模式，控制對應(yīng)的近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)使用收發(fā)天線發(fā)送需反饋的信息。也就是說，本實(shí)施方式中的雙模路由器在收到BLE的廣播信息后，就控制BLE無線收發(fā)機(jī)使用收發(fā)天線發(fā)送需反饋的信息；如 果收到ZigBee的廣播信息，就控制ZigBee無線收發(fā)機(jī)使用收發(fā)天線發(fā)送需反饋的信息。這樣使得組成的雙模無線mesh網(wǎng)中可被組網(wǎng)的路由器更多，組網(wǎng)范圍更廣，所組的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍更大。

值得一提的是，由于兩種近距離通信模式在使用天線時(shí)為分時(shí)復(fù)用，他們可以在另一方的通信間隙工作，所以即使共用一根天線也不會互相干擾。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于BLE和ZigBee兩種通信標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)帶寬、調(diào)制方式、以及數(shù)據(jù)前導(dǎo)碼的規(guī)定上有明顯的區(qū)別，控制器可以根據(jù)這些顯著特征，添加區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)格式的算法，自動(dòng)區(qū)分識別出所收到的廣播信息究竟是哪一種通信模式，從而選擇下一步進(jìn)行相應(yīng)模式的信息反饋和發(fā)送。

此外，本實(shí)施方式中的BLE無線收發(fā)機(jī)和ZigBee無線收發(fā)機(jī)可以是兩個(gè)完全獨(dú)立的收發(fā)機(jī)，利用兩個(gè)完全獨(dú)立的收發(fā)機(jī)，可以直接利用現(xiàn)有的模組，改造方便。

本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及一種雙模路由器，第四實(shí)施方式是在第三實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于，本實(shí)施方式中的控制器在收發(fā)天線收到兩種或以上的近距離通信模式時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇對應(yīng)的近距離通信模式無線收發(fā)機(jī)使用收發(fā)天線發(fā)送需反饋的信息。本實(shí)施方式中的雙模路由器可以自動(dòng)選擇通信模式，提高通信質(zhì)量。

同樣以兩種近距離通信模式分別為BLE和ZigBee為例，具體的說，由于BLE具有調(diào)頻抗干擾的優(yōu)勢，而ZigBee具有傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢，兩者各有利弊，如果在兩個(gè)通信模式均可使用時(shí)，就可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，自動(dòng)選擇較優(yōu)的通信模式完成組網(wǎng)通信。比如，根據(jù)信號強(qiáng)度選擇信號更強(qiáng)的通信模式。

可見，本實(shí)施方式中的雙模路由器利用了所組成的雙模無線mesh網(wǎng)的優(yōu)勢，結(jié)合兩種近距離通信模式的優(yōu)點(diǎn)，在需要的時(shí)候選擇通信質(zhì)量更好的通信模式，提高通信質(zhì)量。

本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及一種雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)，包含：至少一個(gè)端設(shè)備、至少一個(gè)路由器和如上述第一實(shí)施方式提到的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。如圖5所示，本實(shí)施方式中以1個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、4個(gè)路由器和7個(gè)端設(shè)備組成的雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)為例，且雙模分別為BLE和ZigBee進(jìn)行具體說明。而且，雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、路由器和端設(shè)備根據(jù)分簇樹型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)。

具體的說，圖5中501表示雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，其他方框表示路由器，圓形框表示端設(shè)備。

其中，本實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)包含單模端設(shè)備和多模端設(shè)備，具體的說，本實(shí)施方式中的單模端設(shè)備為511、513、516和517，更具體的說，本實(shí)施方式中的單模端設(shè)備513和516為基于BLE的單模端設(shè)備，本實(shí)施方式中的單模端設(shè)備511和517為基于ZigBee的單模端設(shè)備。同時(shí)，本實(shí)施方式中的多模端設(shè)備為512、514和515，且本實(shí)施方式中的多模端設(shè)備為至少支持BLE和ZigBee兩種近距離通信模式的多模端設(shè)備。

進(jìn)一步地，本實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)還包含基于BLE的單模路由器505、基于ZigBee的單模路由器504，和如第二實(shí)施方式或第三實(shí)施方式中提到的雙模路由器502和503。

還需要說明的是，結(jié)合圖5可以看出，在端設(shè)備為單模端設(shè)備，且其連接的路由器為單模路由器時(shí)，該單模端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模式與相連接的單模路由器的通信模式相同。比如單模端設(shè)備511僅支持ZigBee，與其連接的路由器所支持的通信模式就必須至少包含ZigBee，所以當(dāng)路由器504為單模路由器時(shí)，其支持的通信模式也必須時(shí)ZigBee。

值得一提的是，本實(shí)施方式中的多模端設(shè)備512、514和515所支持的近距離通信模式包含BLE和ZigBee，但在實(shí)際應(yīng)用中，組網(wǎng)中的多模端設(shè)備只需要至少支持BLE和ZigBee中的一種即可。當(dāng)然，如果僅支持一種，也需要滿足與其連接的單模路由器的通信模式相同。比如圖5中的多模路由 器512，如果其僅支持BLE和ZigBee中的一種近距離通信模式，其必須滿足支持ZigBee，當(dāng)然，如果其僅支持BLE，在組網(wǎng)過程中，它仍然能與路由器502建立連接，但不能與路由器504建立連接。

另外，還需說明的是，雖然本實(shí)施方式中的路由器既有單膜路由器，又有雙模路由器，但在實(shí)際應(yīng)用中，只要滿足連接所需的通信模式，可以僅有單模路由器，也可以僅有雙模路由器。

再舉一其中僅有單模路由器的例子進(jìn)行說明，如圖6所示，圖中的雙模mesh組網(wǎng)系統(tǒng)仍然包含1個(gè)雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、4個(gè)路由器和7個(gè)端設(shè)備，但其中的四個(gè)路由器均為單模路由器，路由器602和603支持ZigBee，路由器604和605支持BLE，同時(shí)7個(gè)端設(shè)備所支持的通信模式也有所改變，端設(shè)備611、612和613為支持ZigBee的單模端設(shè)備，端設(shè)備614和615為至少支持BLE的多模端設(shè)備，端設(shè)備616和617為支持BLE的單模端設(shè)備。

可以發(fā)現(xiàn)由于雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器同時(shí)支持BLE和ZigBee，所以其組網(wǎng)時(shí)的可組網(wǎng)設(shè)備所支持的通信模式將大大擴(kuò)展，非常靈活多變，在實(shí)際應(yīng)用中，可組網(wǎng)設(shè)備越多，理論上組成的mesh組網(wǎng)所覆蓋的范圍就越廣，而且，兩種近距離通信模式不需單獨(dú)組網(wǎng)，將大大降低組網(wǎng)復(fù)雜度，減少硬件成本，增加數(shù)據(jù)傳輸效率，在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景。

另外，還需要說明的是，雖然本實(shí)施方式中的雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、路由器和端設(shè)備根據(jù)分簇樹型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)，但在實(shí)際應(yīng)用中，還可以根據(jù)星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)，也就是由一個(gè)雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接若干個(gè)路由器，一個(gè)路由器再連接若干個(gè)端設(shè)備的方式，增加了組網(wǎng)所用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多變性。

值得一提的是，上述各實(shí)施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元，也可以是一個(gè)物理單元的一部分，還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新 部分，本實(shí)施方式中并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實(shí)施方式中不存在其它的單元。

本發(fā)明的第五實(shí)施方式涉及一種基于第六實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)系統(tǒng)的雙模無線mesh組網(wǎng)方法，本實(shí)施方式中的方法流程圖如圖7所示，本實(shí)施方式中以雙模分別為BLE和ZigBee兩種模式為例，具體如下：

步驟701，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)起B(yǎng)LE模式廣播。

具體的說，在本實(shí)施方式中的雙模無線mesh組網(wǎng)的初始化階段，由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(具體為雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器)發(fā)起廣播，而且是分別用兩種模式各廣播一次，本步驟中首先用BLE模式廣播。

在實(shí)際應(yīng)用中，由本實(shí)施方式中雙模網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的微處理器MCU控制BLE無線收發(fā)使用天線發(fā)起廣播。

需要說明的是，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)起B(yǎng)LE模式廣播后，如果有找到路由器，路由器將繼續(xù)發(fā)起B(yǎng)LE模式廣播，進(jìn)一步尋找其他路由器和端設(shè)備，找到的可組網(wǎng)設(shè)備都將被記錄下來。

步驟702，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)起ZigBee模式廣播。

本步驟和步驟701相類似，主要采用了不同的近距離通信模式，執(zhí)行時(shí)的步驟均相同，在此不再具體贅述。

需要說明的是，雖然本實(shí)施方式中先廣播BLE模式，但在實(shí)際應(yīng)用中，也可以先廣播ZigBee模式。

值得一提的是，本實(shí)施方式中在發(fā)起廣播時(shí)，兩個(gè)模式分別廣播了一次，在實(shí)際應(yīng)用中，兩個(gè)模式可以各廣播多次，增加發(fā)起廣播的次數(shù)可以盡可能多地找到可組網(wǎng)設(shè)備，使得組網(wǎng)的成功率更高，范圍更廣，非常靈活多變。

步驟703，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器分配Zigbee和BLE調(diào)頻機(jī)制。

具體的說，本步驟是對步驟701和步驟702中找到的可組網(wǎng)設(shè)備的級別 和網(wǎng)絡(luò)模式分別分配ZigBee和BLE的調(diào)頻機(jī)制，這里可以根據(jù)可組網(wǎng)設(shè)備所反饋的信息確定其通信模式，從而分配具體的調(diào)頻機(jī)制。

步驟704，路由器分配各自連接的Zigbee和BLE端設(shè)備休眠/通信時(shí)隙。

具體的說，本步驟中將步驟703中網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器下發(fā)的所分配的調(diào)頻機(jī)制，再轉(zhuǎn)發(fā)給路由器所找到的其他可組網(wǎng)設(shè)備。

步驟701至704被執(zhí)行完成后，確認(rèn)建立雙模無線mesh網(wǎng)絡(luò)，之后，端設(shè)備還可以具有休眠機(jī)制，可以大大降低端設(shè)備的功耗，降低端設(shè)備的應(yīng)用成本。以下步驟具體說明端設(shè)備的休眠機(jī)制。

步驟705，端設(shè)備定時(shí)喚醒。

步驟706，詢問有無數(shù)據(jù)緩存或端設(shè)備有無檢測數(shù)據(jù)發(fā)送出去；若有，則執(zhí)行步驟707；若無，則執(zhí)行步驟708。

具體的說，端設(shè)備定時(shí)被喚醒，向所連接的路由器詢問是否有數(shù)據(jù)緩存，或者詢問自身有無檢測數(shù)據(jù)需要發(fā)送。路由器在收到詢問請求后會向端設(shè)備返回MAC層的ACK數(shù)據(jù)告訴端設(shè)備是否有緩存數(shù)據(jù)。

步驟707，下載緩存數(shù)據(jù)，或者經(jīng)路由上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)控制器。

具體的說，端設(shè)備在被喚醒后，如果所連接的路由器有緩存數(shù)據(jù)，那么就下載緩存數(shù)據(jù)，如果自身有檢測數(shù)據(jù)需要發(fā)送，那么就上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)控制器。

步驟708，端設(shè)備再次休眠。

具體的說，如果端設(shè)備在被喚醒后，經(jīng)查詢并無數(shù)據(jù)緩存在路由器，也無需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則再次進(jìn)行休眠。當(dāng)然，如果均處理完畢后，端設(shè)備也可以再次進(jìn)入休眠。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者對某些步驟進(jìn)行拆分，分解為多個(gè)步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系， 都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)；對算法中或者流程中添加無關(guān)緊要的修改或者引入無關(guān)緊要的設(shè)計(jì)，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專利的保護(hù)范圍內(nèi)。

不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第四實(shí)施方式相對應(yīng)的方法實(shí)施例，本實(shí)施方式可與第四實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第四實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第四實(shí)施方式中。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。