[发明专利]用于以zigbee全功能节点为中心的星型红外终端子网通讯协议的实现方法

说明书

本发明用于以zigbee全功能节点为中心的星型红外终端子网通讯协议的实现方法，属于物联网通讯技术领域，包括物理层，链路通信层和应用层三部分；物理层实现基本的接收与发送功能，对需要发送的数据帧自动进行引导头和结束符的添加，并在接收时予以剥除；链路通信层实现通信设备之间的正常通讯，尽量减少通信冲突，保证信息的完整无误；应用层完成组网，同步，心跳传送，查询，控制等功能。本发明用于以zigbee全功能节点为中心的星型红外终端子网通讯协议的实现方法，采用了无线通讯技术，引用了IEEE 802.15.4技术规范；通过本协议具有全无线双向通讯、可大规模布网、状态可见、互联互通兼容性强，产品稳定，用户DIY等的优点。

技术领域

本发明涉及一种通讯协议，具体涉及一种用于以zigbee全功能节点为中心的星型红外终端子网通讯协议的实现方法，属于物联网通讯技术领域。

背景技术

在以物联网建设为大环境下的设备物联中，各设备的信息得到开发，环境状态信息，设备控制信息等，各类信息的传递量大，使用以zigbee等专有物联网模块进行通讯，具有节点多，自组网，网络结构多样，能耗小等等特点。但在物联网中大量的应用终端是没有过多信息需要传递的传统应用设备，它们处于网络的终端，所要传递的信息单一，信息量少，数据处理简单，在满足基本网络通讯的要求和控制信号的传递之外并无更多的要求。

红外线无线信号传输具有不易受无线电设备的电磁干扰的特点，而得到广泛应用。目前的红外线应用方案，主要有两种：一是有已经广泛使用的红外遥控设备应用方案，具有成本低廉，方案成熟的特点，但信息传递量小，速度慢，且编码格式固定，不能满足联网和较复杂的应用要求。另外一种是为通讯设计的，满足IRDA标准进行红外通讯的专用红外通讯模块应用方案，通过串口连接，使用方便，速度快，可以满足大信息量通讯的要求和各类复杂的应用，但要占用串口，且与之配合的单片机强大的计算能力在本案设定的使用环境中，闲置得不到充分的使用。

发明内容

本发明针对终端需要组网，但信息传递量少，不需要高速通讯的物联设备使用，提出一种用于以zigbee全功能节点为中心的星型红外终端子网通讯协议的实现方法，包括物理层，链路通信层和应用层三部分；

所述物理层实现基本的接收与发送功能，对需要发送的数据帧自动进行引导头和结束符的添加，并在接收时予以剥除；

所述链路通信层实现通信设备之间的正常通讯，尽量减少通信冲突，保证信息的完整无误；

所述应用层完成心跳传送，同步，查询，控制，组网和建网功能。

优选的，所述应用层具体功能及具体实现手段如下，

心跳传送：通过固定的时间间隔向中心节点传送固定格式内容的帧，来反映应用设备的状况和网络通信状况；

同步：中心节点根据心跳启动时间误差，联网要求确定同步时间，发出同步指令，同步时间以中心节点为准，同步从中心节点向子网末端逐级同步；

查询：远端控制通过物联网或者上位机从中心节点发出查询指令，指定的设备得到指令回复设备状况；

控制：远端控制通过物联网或者上位机从中心节点发出控制指令，指定的设备得到指令对设备按照控制要求进行控制，并向中心节点回复设备状况；

组网：设备安装完毕，设定设备状态，由中心节点发出联网指令，各设备得到指令，确认中心节点设备，并向中心节点发送帧确认；中心节点根据接收的帧建立第一级设备表；随后向设备表中设备逐一发送向下联网指令；各设备发送联网指令并向中心节点传回响应信息，中心节点根据响应信息和第一级设备表，建立第二级设备表；根据网络响应速度要求应用情况确定子网的最终层级数，最大层级不超过3级；

建网：中心节点发送建网指令，确定每个节点的传输上层设备和下层设备，确定每个节点的信息传输线路，形成最终的，在中心节点控制下的星型网络。