本發(fā)明涉及一種通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的方法。

背景技術(shù)：

Zigbee技術(shù)是一種近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)，因其復(fù)雜度低、低功耗的特點(diǎn)在物聯(lián)網(wǎng)傳感控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。另一方面，因特網(wǎng)的發(fā)展給當(dāng)今世界帶來(lái)了極大的便利，如果能夠?qū)⒁蛱鼐W(wǎng)和無(wú)線傳感網(wǎng)無(wú)縫連接，就可以對(duì)放置于人員無(wú)法接近的危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境的傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，例如：將安裝在河流、水庫(kù)這樣的野外無(wú)人值守場(chǎng)所的遠(yuǎn)端傳感器數(shù)據(jù)周期性采集并上傳到因特網(wǎng)，當(dāng)被測(cè)點(diǎn)閘位超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閥值時(shí)，發(fā)出警報(bào)及時(shí)提醒有關(guān)人員采取措施。這樣防汛水文水利監(jiān)測(cè)部門(mén)就能真正做到遠(yuǎn)距離遙測(cè)。但是，因特網(wǎng)的傳輸協(xié)議和Zigbee傳感網(wǎng)的傳輸協(xié)議并不兼容，如何將因特網(wǎng)接入Zigbee傳感網(wǎng)對(duì)自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，是當(dāng)下異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合領(lǐng)域研究所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。

目前使用網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和無(wú)線傳感網(wǎng)的方法主要有以下兩種：1)協(xié)議棧附加法：將傳感網(wǎng)協(xié)議棧附加到因特網(wǎng)客戶端主機(jī)，這樣因特網(wǎng)客戶端主機(jī)都可以被看作是一個(gè)虛擬傳感器，它們同時(shí)遵循因特網(wǎng)傳輸協(xié)議和傳感網(wǎng)傳輸協(xié)議；2)配置IP地址法：給傳感網(wǎng)中每一個(gè)傳感器配置IP路由地址，由網(wǎng)關(guān)反應(yīng)式探索因特網(wǎng)客戶端IP地址和傳感器IP地址，從而識(shí)別數(shù)據(jù)傳輸路徑。配置IP地址法能夠保證傳感器與其它IP設(shè)備的互操作性，數(shù)據(jù)路由信息也比較清晰，因而近年來(lái)受到很大的關(guān)注。

依靠復(fù)雜的應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)將因特網(wǎng)接入Zigbee傳感網(wǎng)是一個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建難題，其研究難點(diǎn)在于無(wú)線傳感網(wǎng)一般采用的是專用協(xié)議，而廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)協(xié)議棧中的IP協(xié)議對(duì)內(nèi)存和帶寬的要求都比較高，如果要將IP協(xié)議無(wú)縫接入無(wú)線傳感網(wǎng)就必須降低它對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求，才能適應(yīng)微控制器和低功率無(wú)線連接，但是實(shí)際操作起來(lái)很困難。因此，設(shè)計(jì)一種網(wǎng)關(guān)用于支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中不同傳輸協(xié)議的共存問(wèn)題，不改造、不附加現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，不影響網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求，利用網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)化傳輸數(shù)據(jù)的方法來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)問(wèn)題，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。但是，現(xiàn)有技術(shù)中尚無(wú)相關(guān)描述。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的方法，用于支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中不同傳輸協(xié)議的共存問(wèn)題，不改造、不附加現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，不影響網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求，利用網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)化傳輸數(shù)據(jù)的方法來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的方法，通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶與Zigbee傳感器間的信息，實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，包括以下步驟：

步驟1、在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給Zigbee傳感器；

步驟2、在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸Zigbee傳感器信息給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器；

步驟3、根據(jù)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器產(chǎn)生的一個(gè)HTML響應(yīng)，使得因特網(wǎng)用戶能夠通過(guò)瀏覽器查看Zigbee傳感器信息。

進(jìn)一步地，在步驟1中，在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給Zigbee傳感器部分，建立輸入信息字符序列與網(wǎng)絡(luò)短地址及簇標(biāo)識(shí)符的映射關(guān)系，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的Zigbee協(xié)調(diào)器根據(jù)目標(biāo)傳感器的地址建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道，對(duì)目標(biāo)傳感器屬性進(jìn)行處理。

進(jìn)一步地，步驟1具體為：

步驟11、Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器接收用戶請(qǐng)求信息后，發(fā)送給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心建立用戶請(qǐng)求信息的字符序列與網(wǎng)絡(luò)短地址、簇標(biāo)識(shí)符的映射關(guān)系，該映射關(guān)系為按照x的值設(shè)置Zigbee協(xié)議棧發(fā)送函數(shù)參量y和z，其中，x為用戶請(qǐng)求信息，具體是采用HTML默認(rèn)編碼方式對(duì)用戶以表單的方式發(fā)送的請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行編碼，形成一個(gè)字符序列，根據(jù)ASCII碼表把字符序列轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)字串，y為目標(biāo)傳感器網(wǎng)絡(luò)短地址，表示目標(biāo)傳感器在Zigbee傳感網(wǎng)的地址，z為簇標(biāo)識(shí)符，表示網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器對(duì)目標(biāo)傳感器屬性的處理方式；

步驟12、根據(jù)步驟11中建立的映射關(guān)系，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道；

步驟13、根據(jù)步驟11中建立的映射關(guān)系，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器對(duì)目標(biāo)傳感器屬性進(jìn)行處理，具體是：依照Z(yǔ)igbee協(xié)議棧對(duì)簇標(biāo)識(shí)符的規(guī)定確定Zigbee協(xié)調(diào)器對(duì)目標(biāo)傳感器的處理方式。

進(jìn)一步地，步驟12具體為：首先Zigbee協(xié)調(diào)器結(jié)束與Zigbee傳感網(wǎng)中其它傳感器收發(fā)數(shù)據(jù)，然后Zigbee協(xié)調(diào)器根據(jù)組網(wǎng)時(shí)分配給目標(biāo)傳感器的16bit網(wǎng)絡(luò)短地址與目標(biāo)傳感器進(jìn)行來(lái)回式通信和收發(fā)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，在步驟2中，在網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸Zigbee傳感器信息給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器部分，通過(guò)對(duì)目標(biāo)傳感器有效載荷進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)碼，以HTML文本的形式標(biāo)準(zhǔn)輸出轉(zhuǎn)碼后的數(shù)值給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器。

進(jìn)一步地，步驟2具體為：

步驟21、根據(jù)步驟12和步驟13中所述的Zigbee協(xié)調(diào)器建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道并對(duì)其屬性進(jìn)行處理，目標(biāo)傳感器周期性采集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)發(fā)送給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器，Zigbee協(xié)調(diào)器從Zigbee協(xié)議棧應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀的有效載荷段讀取數(shù)值M，M為用戶請(qǐng)求的傳感器屬性值，Zigbee協(xié)調(diào)器將用戶請(qǐng)求的傳感器屬性值M發(fā)送給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心；

步驟22、在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，依照ASCII碼表將傳感器屬性值為十六進(jìn)制數(shù)的M轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)N，N為用戶請(qǐng)求信息中要求查詢的目標(biāo)傳感器屬性值；

步驟23、在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，利用CGI程序以HTML文本的形式通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸出將用戶請(qǐng)求信息中要求查詢的目標(biāo)傳感器屬性值N傳送給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的顯著優(yōu)點(diǎn)為：

一、該種通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的方法，可以實(shí)現(xiàn)不同傳輸協(xié)議下的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，尤其是在不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)化機(jī)制非常繁瑣的情況下用比較簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化完成信息的有效傳輸，能夠解決異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)融合問(wèn)題。

二、現(xiàn)有技術(shù)并未考慮網(wǎng)絡(luò)丟包率，本發(fā)明所述的在網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，是通過(guò)CGI程序?qū)φ?qǐng)求數(shù)據(jù)和傳感器有效數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并未影響不同網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的獨(dú)立性，從而可以減少丟包率。

三、在網(wǎng)絡(luò)安全方面，現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施還不完善，比較難以防止病毒入侵，本發(fā)明所述的Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)同時(shí)包含嵌入式web服務(wù)器和Zigbee協(xié)調(diào)器，在數(shù)據(jù)開(kāi)始轉(zhuǎn)化之前，因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的傳輸數(shù)據(jù)已經(jīng)完成了各自的安全認(rèn)證程序，可以提供較高的安全保障。

四、現(xiàn)有技術(shù)對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)化的開(kāi)銷(xiāo)比較大，本發(fā)明所述通過(guò)CGI可執(zhí)行程序改變數(shù)據(jù)的存在形式，減少了對(duì)內(nèi)存的浪費(fèi)，從而降低了融合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)銷(xiāo)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的方法的說(shuō)明示意圖；

圖2是實(shí)施例中Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器到Zigbee協(xié)調(diào)器方向的CGI程序流程示意圖。

圖3是實(shí)施例中Zigbee應(yīng)用層傳感器數(shù)據(jù)幀APS Payload段圖。

圖4是實(shí)施例中Zigbee傳感網(wǎng)遠(yuǎn)程查詢界面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例

一種通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的方法，通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶與Zigbee傳感器間的信息，實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。如圖1所示，具體包括以下步驟：

步驟1、在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給Zigbee傳感器。首先通過(guò)建立輸入信息字符序列與網(wǎng)絡(luò)短地址及簇標(biāo)識(shí)符的映射關(guān)系，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的Zigbee協(xié)調(diào)器根據(jù)分配的網(wǎng)絡(luò)短地址建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道，對(duì)目標(biāo)傳感器屬性進(jìn)行處理，從而轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給Zigbee傳感器；具體為：

步驟11、Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器接收用戶請(qǐng)求信息后，發(fā)送給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心建立輸入信息字符序列與網(wǎng)絡(luò)短地址、簇標(biāo)識(shí)符的映射關(guān)系。

Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸入向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心的CGI程序傳輸用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)，請(qǐng)求數(shù)據(jù)是查找Zigbee傳感網(wǎng)中的目標(biāo)傳感器以及該傳感器屬性值。用戶端的web瀏覽器按照“變量名＝變量值”這樣的數(shù)據(jù)對(duì)格式進(jìn)行編碼，編碼類(lèi)型采用HTML默認(rèn)的application/x-www-form-urlencoded編碼類(lèi)型，最后形成一串字符序列提交給嵌入式web服務(wù)器。

如圖2所示，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心的CGI程序根據(jù)ASCII碼表將請(qǐng)求信息的字符序列轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)字串x。另一方面，已知目標(biāo)傳感器16bit網(wǎng)絡(luò)短地址在Zigbee網(wǎng)絡(luò)安全層數(shù)據(jù)幀中是用十六進(jìn)制數(shù)y表示。Cluster ID在Zigbee應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀中是用十六進(jìn)制數(shù)z表示。建立x與兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)的映射關(guān)系。

步驟12、根據(jù)x對(duì)應(yīng)y、z的映射關(guān)系，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道。

在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心的程序中，調(diào)用Z-Stack協(xié)議棧數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)時(shí)，其中目標(biāo)傳感器16bit網(wǎng)絡(luò)短地址和簇標(biāo)識(shí)符參數(shù)按照數(shù)字串x分別對(duì)應(yīng)的y和z進(jìn)行設(shè)置，那么網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器就立即結(jié)束與Zigbee傳感網(wǎng)中其它傳感器的通信行為，Zigbee協(xié)調(diào)器根據(jù)組網(wǎng)時(shí)分配給目標(biāo)傳感器的16bit網(wǎng)絡(luò)短地址與目標(biāo)傳感器建立信道，并進(jìn)行來(lái)回式通信和收發(fā)數(shù)據(jù)；

步驟13、根據(jù)x對(duì)應(yīng)y、z的映射關(guān)系，依照Z(yǔ)igbee協(xié)議棧對(duì)簇標(biāo)識(shí)符的規(guī)定確定Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器對(duì)目標(biāo)傳感器的處理方式。

步驟2、在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸Zigbee傳感器信息給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器。通過(guò)對(duì)目標(biāo)傳感器有效載荷進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)碼，以HTML文本的形式標(biāo)準(zhǔn)輸出轉(zhuǎn)碼后的數(shù)值給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器，從而使用戶在瀏覽器上查詢Zigbee傳感器信息。

步驟21、如圖1所示，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道并對(duì)其屬性進(jìn)行處理之后，目標(biāo)傳感器周期性采集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)發(fā)送給Zigbee協(xié)調(diào)器，Zigbee協(xié)調(diào)器從Zigbee協(xié)議棧應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀的有效載荷段讀取數(shù)值M，M為用戶請(qǐng)求的傳感器屬性值；

步驟22、在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，依照ASCII碼表將傳感器屬性值為十六進(jìn)制數(shù)的M轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)N，N為用戶請(qǐng)求信息中要求查詢的目標(biāo)傳感器屬性值；

步驟23、在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，利用CGI程序以HTML文本的形式通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸出將N傳送給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器。

步驟3、Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)HTML的響應(yīng)給用戶的瀏覽器進(jìn)行瀏覽，這個(gè)HTML頁(yè)面包含動(dòng)態(tài)更新的數(shù)字N。最后，用戶能夠通過(guò)瀏覽器查看Zigbee傳感器信息。

實(shí)施例中，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)包括嵌入式web服務(wù)器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心和Zigbee協(xié)調(diào)器。

嵌入式web服務(wù)器：通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸入向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心的CGI程序傳輸用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)；產(chǎn)生HTML響應(yīng)，使得因特網(wǎng)用戶能夠通過(guò)瀏覽器查看Zigbee傳感器信息。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心：轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給Zigbee傳感器，建立輸入信息字符序列與網(wǎng)絡(luò)短地址及簇標(biāo)識(shí)符的映射關(guān)系；轉(zhuǎn)化傳輸Zigbee傳感器信息給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器。

Zigbee協(xié)調(diào)器：根據(jù)分配的網(wǎng)絡(luò)短地址建立與目標(biāo)傳感器之間的唯一信道，對(duì)目標(biāo)傳感器屬性進(jìn)行處理，從而轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給Zigbee傳感器；實(shí)時(shí)接收目標(biāo)傳感器周期性的采集數(shù)據(jù)，Zigbee協(xié)調(diào)器從Zigbee協(xié)議棧應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀的有效載荷段讀取數(shù)值M，M為用戶請(qǐng)求的傳感器屬性值，Zigbee協(xié)調(diào)器將用戶請(qǐng)求的傳感器屬性值M發(fā)送給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心。

下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

用戶通過(guò)因特網(wǎng)在瀏覽器上查詢Zigbee傳感網(wǎng)的傳感器A的溫度值，使用開(kāi)源的AppWeb 6.2.3作為Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器，它是一個(gè)嵌入式HTTP web服務(wù)器，可以直接集成到應(yīng)用設(shè)備上，支持動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)、服務(wù)器端嵌入式腳本過(guò)程中的CGI，可加載模塊、Apache樣式配置、單線程和多線程應(yīng)用程序等。此外，以TI公司的CC2530和Z-Stack為硬軟件平臺(tái)作為實(shí)驗(yàn)背景，使用具備2.4GHz/IEEE 802.15.4兼容無(wú)線收發(fā)器的Zigbee CC2530芯片作為Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的ZigBee協(xié)調(diào)器，它支持離線燒寫(xiě)件。ZigBee協(xié)調(diào)器依靠RS232接口與集成了嵌入式web服務(wù)器的設(shè)備相連。Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器和Zigbee協(xié)調(diào)器都燒錄了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心的CGI程序。

根據(jù)步驟1在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸因特網(wǎng)用戶請(qǐng)求信息給目標(biāo)傳感器A。

步驟11、在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心建立輸入信息字符序列與網(wǎng)絡(luò)短地址、簇標(biāo)識(shí)符的映射關(guān)系。

用戶請(qǐng)求信息是以表單的方式發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的嵌入式web服務(wù)器，按照“變量名＝變量值”這樣的數(shù)據(jù)對(duì)格式采用application/x-www-form-urlencoded編碼類(lèi)型進(jìn)行編碼，提交給CGI程序的字符序列為name＝sensor A&attribution＝temperature。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心的CGI程序根據(jù)ASCII碼表將請(qǐng)求信息的字符序列轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)字串x,x＝1109710910161115101110115111114653897116116114105981171161051111106111610110911210111497116117114101。由TI公司的Packet Sniffer軟件抓到的在Zigbee網(wǎng)絡(luò)安全層數(shù)據(jù)幀顯示，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器分配給目標(biāo)傳感器A的網(wǎng)絡(luò)短地址y為0x0001，在Zigbee應(yīng)用層傳感器數(shù)據(jù)幀顯示，簇標(biāo)識(shí)符z為0x0002。建立x值與y值、z值的映射關(guān)系。

步驟12、根據(jù)x對(duì)應(yīng)y、z的映射關(guān)系，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器建立與目標(biāo)傳感器A之間的唯一信道。

在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心程序中，調(diào)用Z-Stack協(xié)議棧數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)時(shí)，當(dāng)函數(shù)參量x的值為1109710910161115101110115111114653897116116114105981171161051111106111610110911210111497116117114101時(shí)，發(fā)送函數(shù)調(diào)用的網(wǎng)絡(luò)短地址即設(shè)置為0x0001，簇標(biāo)識(shí)符設(shè)置為0x0002。這樣，Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器立即結(jié)束與Zigbee傳感網(wǎng)中其它傳感器的通信行為，建立了與目標(biāo)傳感器A之間的唯一信道。

步驟13、根據(jù)x對(duì)應(yīng)y、z的映射關(guān)系，依照Z(yǔ)igbee協(xié)議棧對(duì)簇標(biāo)識(shí)符的規(guī)定確定Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器對(duì)目標(biāo)傳感器A的處理方式。

依照Z(yǔ)igbee協(xié)議中的ZigBee Cluster Library(ZCL)可以得出簇標(biāo)識(shí)符的值為0x0002時(shí)表示求溫度值。所以Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器和目標(biāo)傳感器A之間的約定法則是求傳感器A的溫度值。

根據(jù)步驟2在Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心轉(zhuǎn)化傳輸目標(biāo)傳感器A的溫度值給因特網(wǎng)用戶。

步驟21、目標(biāo)傳感器A周期性采集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)發(fā)送給Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)的Zigbee協(xié)調(diào)器，Zigbee協(xié)調(diào)器從Zigbee應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀的有效載荷段讀取數(shù)值M，用TI公司的Packet Sniffer軟件抓到Zigbee應(yīng)用層傳感器數(shù)據(jù)幀APS Payload段的數(shù)據(jù)如圖3所示，目標(biāo)傳感器A采集的溫度和父節(jié)點(diǎn)地址數(shù)據(jù)分別是0x25、0x00。

步驟22、在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中心，依照ASCII碼表將有效載荷段十六進(jìn)制數(shù)值M轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)N。N即是用戶請(qǐng)求信息中要求查詢的目標(biāo)傳感器A的溫度值。

經(jīng)過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后，十六進(jìn)制數(shù)25對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是37，而十六進(jìn)制數(shù)0對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為0。所以，目標(biāo)傳感器A的溫度值為37，父節(jié)點(diǎn)地址為0。

步驟3、Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)中的嵌入式web服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)HTML的響應(yīng)給用戶的瀏覽器進(jìn)行瀏覽，這個(gè)HTML頁(yè)面包含動(dòng)態(tài)更新的數(shù)字N。最后，用戶能夠通過(guò)瀏覽器查看目標(biāo)傳感器A的溫度值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知，瀏覽器顯示的是Zigbee傳感網(wǎng)遠(yuǎn)程查詢系統(tǒng)界面，用戶在因特網(wǎng)的客戶端打開(kāi)瀏覽器選擇需要查詢的Zigbee傳感器A，并且選擇該傳感器屬性，點(diǎn)擊查詢，經(jīng)過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳化后，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在新的網(wǎng)頁(yè)中，溫度值是37。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了在兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化傳輸，通過(guò)Internet-Zigbee網(wǎng)關(guān)成功連接因特網(wǎng)和Zigbee傳感網(wǎng)，使得因特網(wǎng)用戶能夠通過(guò)網(wǎng)頁(yè)查詢Zigbee傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

由上可知，本發(fā)明的方法無(wú)論在網(wǎng)絡(luò)丟包率、網(wǎng)絡(luò)安全性還是算法開(kāi)銷(xiāo)上，相較其他算法都具有優(yōu)勢(shì)，尤其在融合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時(shí)對(duì)內(nèi)存和運(yùn)行帶寬要求比較高的情況下，優(yōu)勢(shì)更為明顯，從而驗(yàn)證了本發(fā)明方法的有效性。