高容量高可靠的Zigbee定位網絡組網方法與流程

2023-05-28 16:29:56 1

本發明涉及一種方法，尤其是一種高容量高可靠的zigbee定位網絡組網方法，屬於zigbee定位網絡的技術領域。

背景技術：

目前，利用zigbee網絡能實現定位，形成zigbee網絡包括定位終端、定位基站以及定位路由，定位終端與定位基站之間通過定位路由進行定位數據的收發，定位路由使用zigbee晶片。定位終端固定間隔發送數據包，定位路由通過接收數據包，根據每個數據包的信號強度，計算相對準確的確定人員位置（定位終端的位置）。

在以上的組網情況下，由於帶寬限制和2.4ghz頻段的幹擾，整個定位網絡的定位終端數量是有限的。為了增加定位準確性，需要將定位終端發包間隔降低，但同時也帶來了網絡容量的減少。並且實際的應用中，定位終端的數量是希望不受限制以及可以同時支持大量定位終端同時定位的。為了達到高容量和高並發，只是降低發送間隔，則定位的精度會直線下降，達到一定限度甚至無法定位。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種高容量高可靠的zigbee定位網絡組網方法，其能有效增加zigbee定位網絡的容量，提高zigbee網絡數據傳輸的可靠性。

按照本發明提供的技術方案，一種高容量高可靠的zigbee定位網絡組網方法，包括使用zigbee網絡進行無線數據收發的定位終端與定位基站；所述zigbee定位網絡組網方法包括如下步驟：

步驟1、定位終端向定位基站發送定位包數據，定位基站接收定位終端的定位包數據，定位基站能根據定位包數據的相應狀態向定位終端發送基站返回包；

步驟2、定位終端接收基站返回包，並根據基站返回包內的信道調整信息對當前的終端信道進行調整。

定位包的數據狀態包括定位終端上報定位包數據的連續性、在接收定位包數據後定位基站的接收數據量與數據量閾值關係以及定位包數據對應的信號強度與信號強度閾值的關係；

定位基站判斷定位終端上報的定位包數據為非連續、在接收定位包數據後定位基站的接收數據包未達到數據量閾值且定位包數據對應的信號強度大於信號強度閾值時，直接接收定位包數據的定位基站向所述定位終端發送基站返回包，否則，直接接收定位包數據的定位基站與附近的定位基站通信，附近的定位基站能向定位數據包對應信號強度較小的定位終端發送信道調整信息。

定位終端在未收到基站返回包時，定位終端掃描終端信道，從設定的終端信道開始輪詢定位終端內其餘的終端信道直至接收到基站返回包，定位終端將當前接收到基站返回包的終端信道作為當前終端信道。

定位終端在預設時間內未接收到基站返回包時，定位終端從默認終端信道輪詢發送定位包數據至周圍的其他定位基站。

定位終端能根據基站返回包內的信道調整信息切換與附近的其他定位基站連接。

本發明的優點：定位基站能根據定位終端發送的定位包數據的相應狀態向定位終端發送基站返回包，定位終端根據基站返回包確定後續的終端信道以及與定位基站之間的連接狀態，定位基站也可以根據自身的繁忙程度，調整定位終端的終端信道，從而利用信道劃分以及信道質量檢測機制極大地增加了整個zigbee網絡的容量，提高網絡數據傳輸的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明定位基站的工作流程圖。

圖2為本發明定位終端的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。

為了能有效增加zigbee定位網絡的容量，提高zigbee網絡數據傳輸的可靠性，本發明包括使用zigbee網絡進行無線數據收發的定位終端與定位基站；所述zigbee定位網絡組網方法包括如下步驟：

步驟1、定位終端向定位基站發送定位包數據，定位基站接收定位終端的定位包數據，定位基站能根據定位包數據的相應狀態向定位終端發送基站返回包；

具體地，定位終端、定位基站利用相應的zigbee模塊進行無線數據的收發，定位終端、定位基站的具體結構以及無線數據收發的過程均為本技術領域人員所熟知，此處不再贅述。在利用zigbee網絡進行時，定位終端、定位基站一般具有16個信道，根據定位終端、定位基站的狀態調整對應的信道，從而能提高網絡數據傳輸的可靠性。

如圖1所示，定位包的數據狀態包括定位終端上報定位包數據的連續性、在接收定位包數據後定位基站的接收數據量與數據量閾值關係以及定位包數據對應的信號強度與信號強度閾值的關係；

定位基站判斷定位終端上報的定位包數據為非連續、在接收定位包數據後定位基站的接收數據包未達到數據量閾值且定位包數據對應的信號強度大於信號強度閾值時，接收定位包數據的定位基站向所述定位終端發送基站返回包，否則，接收定位包數據的定位基站與附近的定位基站通信，附近的定位基站能向定位數據包對應信號強度較小的定位終端發送信道調整信息。

本發明實施例中，定位基站在接收到定位終端的定位包數據後，需要計算連接的定位終端數量以及無線數據量，具體計算過程為本技術領域人員所熟知，此處不再贅述。若且唯若定位基站判斷定位終端上報的定位包數據為非連續、在接收定位包數據後定位基站的接收數據包未達到數據量閾值且定位包數據對應的信號強度大於信號強度閾值時，所述接收定位包的定位基站向定位終端發送基站返回包，否則，定位基站均需要與附近的其餘定位基站通信，當存在多個定位終端時，附近的定位基站能向定位數據包對應信號強度較小的定位終端發送信道調整信息。

數據量閾值、信號強度閾值與定位基站具體的類型等相關，可以根據實際情況進行設定，具體設定過程為本技術領域人員所熟知，此處不再贅述。

步驟2、定位終端接收基站返回包，並根據基站返回包內的信道調整信息對當前的終端信道進行調整。

本發明實施例中，當接收到定位包的定位基站發送基站返回包時，定位終端在接收到基站返回包時，一般保持當前的終端信道。而附近的定位基站發送信道調整信息時，定位終端在接收到信道調整信息時，需要將終端信道調整到與信道調整信息對應的期望信道。

如圖2所示，定位終端在未收到基站返回包時，定位終端掃描終端信道，從設定的終端信道開始輪詢定位終端內其餘的終端信道直至接收到基站返回包，定位終端將當前接收到基站返回包的終端信道作為當前終端信道。

此外，定位終端在預設時間內未接收到基站返回包時，定位終端從默認終端信道輪詢發送定位包數據至周圍的其他定位基站。同時，定位終端能根據基站返回包內的信道調整信息切換與附近的其他定位基站連接。在具體實施時，定位基站的基站信道也可以根據需要進行調整，以確保網絡數據傳輸的可靠性。