專利名稱：利用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方法，尤其涉及無 需使用專門的通信信道掃描裝置也可以選定最適合的通信信道的利用Zigbee 的通信系統(tǒng)及其信道選定方法。
背景技術(shù)：
為了給用戶提供方便，家庭中通常使用的家電設(shè)備(例如，空調(diào)系統(tǒng)或 電視機(jī)等)通過遙控器進(jìn)行操作，為此家電設(shè)備和遙控器之間形成用于相互 進(jìn)行無線通信的通信網(wǎng)絡(luò)。
為了形成這種無線通信網(wǎng)絡(luò)，最近普遍使用電力消耗少、安裝費(fèi)用低廉 的利用Zigbee的通信技術(shù)。
Zigbee是IEEE 802.15.4的小規(guī)模無線個(gè)人局域網(wǎng)(Low-rate Wireless Personal Area Network, LR-WPAN' s ),是以控制和監(jiān)測作為基本功能的適用 于家庭網(wǎng)絡(luò)的無線通信技術(shù)。雖然Zigbee與藍(lán)牙(bluetooth)相比數(shù)據(jù)傳送 量少，但是Zigbee是低電力模式， 一個(gè)電池可以使用一年左右，而且通過對 軟件、相關(guān)零部件進(jìn)行最小化其成本僅為藍(lán)牙的1/2。
為了利用這種Zigbee形成通信網(wǎng)絡(luò)，需要進(jìn)行在家電設(shè)備和遙控器之間 選定相同的信道和個(gè)人局域網(wǎng)(Personal Area Network ，以下稱PAN)固有標(biāo)識 符(Identification,以下稱ID)的過程。尤其，因?yàn)槭褂孟嗤?.4G頻域的 無線局域網(wǎng)(LAN)、藍(lán)牙及其它Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)的存在會影響相應(yīng)的Zigbee 通信網(wǎng)絡(luò)，所以根據(jù)周圍環(huán)境選擇最適合的信道是很重要的。
以往在選擇最適合信道時(shí)所使用的方法有通過通信瞬間掃描所有信道 能量而自動(dòng)設(shè)定信道的方式、通過程序下載預(yù)先輸入而進(jìn)行設(shè)定的方式、在 外部利用Dip開關(guān)等手動(dòng)設(shè)定的方式。
但是，進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定時(shí)由于瞬間(約50ms左右)掃描所有信道，因此 如果在該瞬間有任意信道為空，則有可能誤認(rèn)為對應(yīng)信道為最適合信道，從 而與不期望的其它網(wǎng)絡(luò)信道重復(fù)而引起通信不良。而且，下載程序的方式和在外部利用DIP開關(guān)的方式，由于需要導(dǎo)入專門的信道掃描裝置，因此產(chǎn)生 額外的費(fèi)用。
并且，這種信道設(shè)定動(dòng)作只在對家電設(shè)備和遙控器進(jìn)行協(xié)調(diào)(coordinate ) 并收發(fā)數(shù)據(jù)的Zigbee協(xié)調(diào)器中進(jìn)行，而考慮不到將設(shè)置家電設(shè)備的各地區(qū)信 道環(huán)境，因此可能導(dǎo)致通信不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一種在形 成家電設(shè)備與遙控器之間的Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以僅利用設(shè)有Zigbee裝置 的遙控器來選定最適合通信信道的利用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方法。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種除了掌握Zigbee協(xié)調(diào)器位置的通信環(huán)境 以外還掌握Zigbee裝置位置的通信環(huán)境，從而可以選定最適合通信信道的利 用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，包含 輸入部，以用于根據(jù)用戶指令輸入選定通信信道的信道掃描模式；監(jiān)控部， 以用于當(dāng)輸入所述信道掃描模式時(shí)監(jiān)控在Zigbee通信層發(fā)生的所有信道能量 值；控制部，基于所監(jiān)控的各信道能量值選定最適合信道。
并且，所述輸入部是設(shè)在進(jìn)行Zigbee無線通信的多個(gè)通信終端中的遙控 器上的信道掃描開關(guān)。
并且，所述遙控器包含Zigbee裝置，并用于輸入信道掃描^t式和信道設(shè) 定模式。
并且，所述多個(gè)通信終端中的一個(gè)終端為家電設(shè)備。
并且，所述監(jiān)控部是用于對在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物理(PHY)層和介 質(zhì)訪問控制(MAC)層產(chǎn)生的所有信道能量值進(jìn)行監(jiān)控的信道掃描模塊。
并且，本發(fā)明還包含用于存儲所監(jiān)控的各信道能量值的存儲器，所述控 制部計(jì)算所有信道的掃描次數(shù)，當(dāng)該掃描次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)時(shí)，將存儲于所 述存儲器的各信道能量值相加而測定平均值，并基于所測定的平均值選定最 適合信道。
并且，本發(fā)明還包含用于顯示由所述控制部選定的最適合信道的顯示部。 依據(jù)本發(fā)明所提供的信道選定方法，包含步驟判斷是否根據(jù)用戶指令輸入用于選定通信信道的信道掃描模式；若輸入信道掃描模式，則對在Zigbee 通信層所發(fā)生的所有信道能量值進(jìn)行監(jiān)控；基于所監(jiān)控的各信道能量值選定 最適合信道。
并且，監(jiān)控所述所有信道能量值的步驟是指對在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物 理(PHY)層和介質(zhì)訪問控制(MAC)層產(chǎn)生的所有信道能量值進(jìn)行監(jiān)控。
并且，選定所述最適合信道的步驟包含按照預(yù)定的掃描次數(shù)存儲所監(jiān) 控的各信道能量值；將所存儲的各信道能量值相加而測定平均值；基于所測 定的平均值選定最適合信道。
并且，本發(fā)明還包含顯示所選定的最適合信道的步驟。


圖1為依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)的家電設(shè)備和遙控器系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2為依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)中用于選定信道的信 道掃描工作流程圖3為依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)中用于變更信道的信 道設(shè)定工作流程圖。
主要符號說明IO為家電設(shè)備，12為家電控制部，14為Zigbee協(xié)調(diào)器， 20為遙控器，22為遙控器控制部，24為Zigbee裝置，26為輸入部，28為信 道掃描模塊，30為存儲器，32為顯示部。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1為依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)的家電設(shè)備和遙控器系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包含家庭中通常使用的家電設(shè)備10 (例如，空調(diào)系統(tǒng)的多個(gè)室內(nèi) 機(jī)中的某一個(gè)室內(nèi)機(jī))和利用Zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)將用戶所期望的運(yùn)行指令 傳送到所述家電設(shè)備10的遙控器(remote controller) 20。
所述家電設(shè)備10是一個(gè)通信終端，該家電設(shè)備10包含控制家電設(shè)備10 整體動(dòng)作的控制部12和通過Zigbee無線通信協(xié)調(diào)(coordinate )家電設(shè)備10 與遙控器20之間并收發(fā)數(shù)據(jù)的Zigbee協(xié)調(diào)器模塊(Zigbee Coordinator module,下面簡稱Zigbee協(xié)調(diào)器)14。
所述遙控器20也是一個(gè)通信終端，該遙控器20包含控制遙控器20 整體動(dòng)作的控制部22;通過Zigbee無線通信與家電設(shè)備10收發(fā)數(shù)據(jù)的Zigbee 終端裝置模塊(Zigbee End Device module,以下簡稱Zigbee裝置)24;設(shè)有 信道掃描開關(guān)的輸入部26,該信道掃描開關(guān)用于選定在電器電子工程師協(xié)會 (正EE )802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物理(Physical, PHY )層、介質(zhì)訪問控制(Media Access Control, MAC)層產(chǎn)生的信道；信道掃描模塊28，當(dāng)通過所述輸入部26啟 用用于選定信道的信道掃描模式時(shí)監(jiān)控(monitoring)在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn) 的物理層、介質(zhì)訪問控制層產(chǎn)生的信道能量值；用于存儲所監(jiān)控的信道能量 值的存儲器30;顯示部32,根據(jù)所監(jiān)控的各信道能量平均值顯示所選定的最 適合的信道。
下面說明如上所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方法的動(dòng)作過 程及作用效果。
圖2為依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)中用于選定信道的信 道掃描工作流程圖。
首先，在遙控器20上通過輸入部26輸入用于選定信道的信道掃描模式 (S100 ),則Zigbee裝置24開始掃描所有信道(S102 )。
當(dāng)Zigbee裝置24開始進(jìn)行所有信道的掃描動(dòng)作時(shí)，在信道掃描模塊28 監(jiān)控各信道的能量值(S104),并將所監(jiān)控的各信道能量值存儲到存儲器30 中(S106)。
然后，遙控器20控制部22判斷所有信道的總掃描次數(shù)是否達(dá)到10次(為 了選定最適合的信道而預(yù)定的掃描次數(shù)，S108)，如果所有信道的總掃描次數(shù) 沒有達(dá)到10次，則返回到所述S102進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作，即對所有信道重復(fù)進(jìn)行 掃描動(dòng)作。
所述判斷結(jié)果，如果所有信道的總掃描次數(shù)達(dá)到10次，則控制部22將 存儲于存儲器30的各信道能量值相加來測定平均值之后(SllO)，基于所測 定的平均值選定最適合的信道(S112)。
此時(shí)，在所述控制部22選定最適合信道的方法是，分別將所測定的各信 道平均值與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并將平均值為基準(zhǔn)值以上的信道選 定為最適合信道。
如果所述控制部22選定了最適合信道，則通過顯示部32顯示所選定的 最適合信道，使用戶僅通過遙控器20就能簡單地確認(rèn)最適合信道(S114)。
下面說明為了利用通過所述信道掃描動(dòng)作而選定的最適合信道來形成
Zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)而在家電設(shè)備10與遙控器20之間設(shè)定信道的動(dòng)作。
圖3為依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)中用于變更信道的信 道設(shè)定工作流程圖。
首先，在遙控器20上通過輸入部26輸入用于設(shè)定信道的信道設(shè)定模式 (S200 ),由于家電設(shè)備10與遙控器20之間已經(jīng)形成Zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)， 因此設(shè)在家電設(shè)備10的Zigbee協(xié)調(diào)器14和設(shè)在遙控器20的Zigbee裝置24 開始進(jìn)行Zigbee無線通信(S202)。
開始Zigbee無線通信之后，Zigbee裝置24向Zigbee協(xié)調(diào)器14傳送用 于變更信道的信道設(shè)定信息(S204), Zigbee協(xié)調(diào)器14接收信道設(shè)定信息之 后將信道^L定響應(yīng)信息通過原先的信道傳送出去并變更自身的信道(S206)。
然后，Zigbee裝置24從Zigbee協(xié)調(diào)器14接收信道設(shè)定響應(yīng)信息(S208 ), 并變更自身的信道(S210)。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方 法，在形成家電設(shè)備與遙控器之間的Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以僅利用設(shè)有 Zigbee裝置的遙控器來選定最適合的通信信道，因此無需專門的信道掃描裝 置。
并且，本發(fā)明除了掌握Zigbee協(xié)調(diào)器位置的通信環(huán)境以外還掌握Zigbee 裝置位置的通信環(huán)境，因此可以選定最適合的通信信道，而且可以解決因信 道重復(fù)引起的通信不良。
權(quán)利要求
1. 一種利用Zigbee的通信系統(tǒng)，包含輸入部，以用于根據(jù)用戶指令輸入選定通信信道的信道掃描模式；監(jiān)控部，以用于當(dāng)輸入所述信道掃描模式時(shí)監(jiān)控在Zigbee通信層發(fā)生的所有信道能量值；控制部，基于所監(jiān)控的各信道能量值選定最適合信道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，其特征在于所述輸 入部是設(shè)在進(jìn)行Zigbee無線通信的多個(gè)通信終端中的遙控器上的信道掃描開 關(guān)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，其特征在于所述遙 控器包含Zigbee裝置，并用于輸入信道掃描模式和信道設(shè)定模式。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，其特征在于所述多 個(gè)通信終端中的一個(gè)終端為家電設(shè)備。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān) 控部是用于對在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物理層和介質(zhì)訪問控制層產(chǎn)生的所有信 道能量值進(jìn)行監(jiān)控的信道掃描模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，其特征在于還包含 用于存儲所監(jiān)控的各信道能量值的存儲器，所述控制部計(jì)算所有信道的掃描 次數(shù)，當(dāng)該掃描次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)時(shí)，將存儲于所述存儲器的各信道能量值 相加而測定平均值，并基于所測定的平均值選定最適合信道。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，其特征在于還 包含用于顯示由所述控制部選定的最適合信道的顯示部。
8、 利用Zigbee的通信系統(tǒng)的信道選定方法，包含步驟判斷是否根據(jù)用戶指令輸入用于選定通信信道的信道掃描模式； 若輸入信道掃描it式，則對在Zigbee通信層所發(fā)生的所有信道能量值進(jìn) 行監(jiān)控；基于所監(jiān)控的各信道能量值選定最適合信道。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)的信道選定方法，其 特征在于監(jiān)控所述所有信道的能量值的步驟是指對在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物 理層和介質(zhì)訪問控制層產(chǎn)生的所有信道能量值進(jìn)行監(jiān)控。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)的信道選定方法，其 特征在于選定所述最適合信道的步驟包含按照預(yù)定的掃描次數(shù)存儲所監(jiān)控的各信道能量值；將所存儲的各信道能量值相加而測定平均值；基于所測定的平均值選定最適合信道。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8或10所述的利用Zigbee的通信系統(tǒng)的信道選定方 法，其特征在于還包含顯示所選定的最適合信道的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用Zigbee的通信系統(tǒng)及其信道選定方法，其目的在于在形成Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以僅利用設(shè)有Zigbee裝置的遙控器來選定最適合通信信道。為此，本發(fā)明所提供的利用Zigbee的通信系統(tǒng)，包含輸入部，以用于根據(jù)用戶指令輸入選定通信信道的信道掃描模式；監(jiān)控部，以用于當(dāng)輸入所述信道掃描模式時(shí)監(jiān)控在Zigbee通信層發(fā)生的所有信道能量值；控制部，基于所監(jiān)控的各信道能量值選定最適合信道。
文檔編號H04L12/28GK101207540SQ20071009104
公開日2008年6月25日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者宋東俊, 栗田浩, 鄭尚鎮(zhèn) 申請人:三星電子株式會社