技术领域
[0001] 本
发明实施例涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居的ZigBee设备管理的方法及装置。
背景技术
[0002] 目前智能家居领域为了降低功耗和组网方便，大都采用ZigBee无线通信协议，ZigBee是一种近距离、低功耗、低速率无线网络通信协议，工作
频率2.4G，传输速率约100Kbps，ZigBee网络中，各设备按照功能
角色可分为：协调器(网关)、
中继器(强电类终端设备)、终端设备(
传感器类终端设备)。每个ZigBee网络只允许有一个ZigBee的协调器，协调器选择一个信道和网络标识(PAN ID)，建立这个通信网络，协调器是整个网络的开始，它具有网络的最高权限，是整个网络的维护者，存储网络、设备相关信息，以及间接寻址用的绑定关系列表和路由列表；中继器除了本身可作为终端设备外还具有中继转发的功能，可以拓展网络
覆盖；终端设备一般是指
电池类供电的传感器类设备，例如智能
门锁，门窗
磁传感器以及烟感等。家电设备主要只指白电类设备。
[0003] 在整个ZigBee网络通信中，ZigBee网关和设备的行为主要包含：(1)设备入网(设备加入网关建立的ZigBee网络)；(2)设备重连(特指设备已经加入网关的网络，但是由于设备或者网关掉电又重新上电或者由于外界环境导致的网路
信号不好，使二者需要重新建立连接等行为)；(3)设备心跳上报机制(指设备定期上报给网关设备的最新状态)等。而目前ZigBee标准协议中无论是ZHA(ZigBee协议Version1.2)还是ZigBee 3.0(ZigBee协议Version 3.0)都只是定义了必须有这些交互行为，而对于这些交互行为具体的实现方式没有做进一步定义；并且目前市场上的各家ZigBee无线系统对于这些行为的实现方式或者内容也是千差万别，参差不齐；同时，上述网关和设备之间不友好的行为往往会无故的延长系统的响应时间(主要指设备状态或者建立连接的时间)，增加系统的功耗，严重的影响智能家居的用户体验。
发明内容
[0004] 本发明实施例提供一种智能家居的ZigBee设备管理的方法及装置，用以优化ZigBee网关和设备之间的入网行为，加快网关和设备之间通信的响应速度，降低系统功耗。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供一种智能家居的ZigBee设备管理的方法，包括：
[0006] ZigBee设备在多个预设优先通信信道上扫描ZigBee网关的信标，并获取所述ZigBee网关的设备信息；
[0007] 所述ZigBee设备根据所述ZigBee网关的设备信息向所述ZigBee网关发送关联
请求命令；
[0008] 所述ZigBee设备在确认接收到所述ZigBee网关发送的响应信息后确认与所述ZigBee网关建立连接，并将所述响应消息中的短地址和扩展地址进行存储，其中，所述响应信息是所述ZigBee网关在确认所述ZigBee设备位于允许设备接入的白名单中后发送的。
[0009] 上述技术方案中，由于通过规定ZigBee网关在多个预设优先通信信道上广播信标，从而可以加快ZigBee设备扫描入网的速度，并且通过白名单机制加快了网关与设备之间通信的响应速度，进而降低了系统功耗。
[0010] 可选的，所述方法还包括：
[0011] 若所述ZigBee设备在多个预设优先通信信道上未扫描到所述ZigBee网关的信标，则继续扫描除所述多个预设优先通信信道之外的通信信道，直到扫描到所述ZigBee网关的信标为止。
[0012] 可选的，在所述ZigBee设备确认与所述ZigBee网关建立连接之后，还包括：
[0013] 当确认所述ZigBee设备与所述ZigBee网关断开连接时，在第一时刻内以第一时间
阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求；
[0014] 若在所述第一时刻内，所述ZigBee设备与所述ZigBee网关未重连成功，则在所述第一时刻至第二时刻内，以第二时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求；
[0015] 若在所述第一时刻至所述第二时刻内，所述ZigBee设备与所述ZigBee网关未重连成功，则在大于第二时刻时，以第三时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求，直到所述ZigBee设备与所述ZigBee网关重连成功为止；
[0016] 其中，所述第一时刻小于所述第二时刻小于所述第三时刻，所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。
[0017] 可选的，在所述ZigBee设备确认与所述ZigBee网关建立连接之后，还包括：
[0018] 所述ZigBee设备按照预设时间间隔遵循随机性原则向所述ZigBee网关发送心跳信息；所述预设时间间隔是所述ZigBee网关为所述ZigBee设备配置的；
[0019] 所述心跳信息包括所述ZigBee设备的状态信息或信号强度。
[0020] 第二方面，本发明实施例提供一种智能家居的ZigBee设备管理的装置，包括：
[0021] 扫描单元，用于在多个预设优先通信信道上扫描ZigBee网关的信标，并获取所述ZigBee网关的设备信息；
[0022] 发送单元，用于根据所述ZigBee网关的设备信息向所述ZigBee网关发送关联请求命令；
[0023] 处理单元，用于在确认接收到所述ZigBee网关发送的响应信息后确认与所述ZigBee网关建立连接，并将所述响应消息中的短地址和扩展地址进行存储，其中，所述响应信息是所述ZigBee网关在确认ZigBee设备位于允许设备接入的白名单中后发送的。
[0024] 可选的，所述扫描单元还用于：
[0025] 若在多个预设优先通信信道上未扫描到所述ZigBee网关的信标，则继续扫描除所述多个预设优先通信信道之外的通信信道，直到扫描到所述ZigBee网关的信标为止。
[0026] 可选的，所述处理单元还用于：
[0027] 在确认与所述ZigBee网关建立连接之后，当确认与所述ZigBee网关断开连接时，在第一时刻内以第一时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求；
[0028] 若在所述第一时刻内，与所述ZigBee网关未重连成功，则在所述第一时刻至第二时刻内，以第二时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求；
[0029] 若在所述第一时刻至所述第二时刻内，与所述ZigBee网关未重连成功，则在大于第二时刻时，以第三时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求，直到与所述ZigBee网关重连成功为止；
[0030] 其中，所述第一时刻小于所述第二时刻小于所述第三时刻，所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。
[0031] 可选的，所述处理单元还用于：
[0032] 在确认与所述ZigBee网关建立连接之后，按照预设时间间隔遵循随机性原则向所述ZigBee网关发送心跳信息；所述预设时间间隔是所述ZigBee网关为所述ZigBee设备配置的；
[0033] 所述心跳信息包括所述ZigBee设备的状态信息或信号强度。
[0034] 第三方面，本发明实施例还提供一种计算设备，包括：
[0036] 处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述智能家居的ZigBee设备管理的方法。
[0037] 第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行上述智能家居的ZigBee设备管理的方法。
附图说明
[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039] 图1为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图；
[0040] 图2为本发明实施例提供的一种智能家居的ZigBee设备管理的方法的流程示意图；
[0041] 图3为本发明实施例提供的一种智能家居的ZigBee设备管理的装置的结构示意图。
具体实施方式
[0042] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 图1示例性的示出了本发明实施例所适用的一种系统架构，该系统架构可以包括终端设备100、
云端
服务器200、网关300和智能设备400。
[0044] 其中，终端设备100上安装有智能家居APP，用于管理网关300以及网关300可以控制的智能设备400。该终端设备100可以通过互联网与云端服务器200进行通信。
[0045] 云端服务器200用于存储终端设备100和网关300所需要的数据，并可以对智能设备400的设备信息进行注册认证。
[0046] 网关300可以通过路由器或交换机与该云端服务器200进行通信，以便于在云端服务器200上下载相应的控制数据，创建ZigBee网络，便于智能设备400接入以及对智能设备400进行控制。
[0047] 智能设备400可以为具有ZigBee协议功能的ZigBee设备，其可以接入网关300的ZigBee网络。
[0048] 需要说明的是，上述图1所示的结构仅是一种示例，本发明实施例对此不做限定。
[0049] 基于上述描述，图2详细的示出了本发明实施例提供的一种智能家居的ZigBee设备管理的方法的流程，该流程可以由智能家居的ZigBee设备管理的装置执行，该装置可以位于如图1所示智能设备400内，也可以是该智能设备400。
[0050] 如图2所示，该流程具体包括：
[0051] 步骤201，ZigBee设备在多个预设优先通信信道上扫描ZigBee网关的信标，并获取所述ZigBee网关的设备信息。
[0052] 由于ZigBee设备会主动扫描查找周
围网络的ZigBee网关，如果在扫描期限内检测到信标，那么将获得了ZigBee网关的有关信息，随后就向ZigBee网关发出连接请求，扫描的顺序是由低信道到高信道(从11信道到26信道)或者由高信道到低信道(由26信道依次降低为11信道)；设备扫描一次，如果没有检测到相应的网络，间隔一段时间后，设备
节点重新发起扫描信道扫描，扫描单个信道的时间约1s左右，因此一个扫描周期约15s左右，如果网关信道处于26信道，而设备又从11信道开始扫描，那么光信道扫描这一个阶段就占用时间超过15s，而第一次扫描又没扫描到，那么扫描到网关信道的时间周期会更长。
[0053] 因此，本发明实施例中的ZigBee设备可以先在多个预设优先通信信道上扫描ZigBee网关的信标，该多个预设优先通信信道可以依据经验设置，相当于ZigBee网关建立信道时，优先建立该多个预设优先通信信道，例如，可以优先建立11,15,20,25通信信道等。只有这些信道信号
质量全部不好的时候，再将剩余信道按照有小到大的顺序建立通信信道。因此，ZigBee设备扫描通信信道时，也是优先扫描多个预设优先通信信道，当ZigBee设备在多个预设优先通信信道上未扫描到ZigBee网关的信标时，才会继续扫描除该多个预设优先通信信道之外的通信信道(从小到大或从大到小)，直到扫描到ZigBee网关的信标为止。
[0054] 上述ZigBee网关的设备信息可以是ZigBee网关的相关信息，例如可以ZigBee网络SSID、ZigBee网关的地址等信息。
[0055] 步骤202，所述ZigBee设备根据所述ZigBee网关的设备信息向所述ZigBee网关发送关联请求命令。
[0056] 当扫描到ZigBee网关的信标之后，就可以向ZigBee网关发送关联请求命令，以使ZigBee网关回复响应信息。一般情况下，ZigBee网关收到关联请求命令后立即回复一个确认
帧(ACK)，同时向它的上层发送连接指示信息，表示已经收到加网设备节点的连接请求。但是这并不意味着ZigBee网关和ZigBee设备已经建立连接，只表示ZigBee网关已经收到ZigBee设备的连接请求。当ZigBee网关的上层接收到连接指示信息后，将根据自己的资源情况(存储空间和
能量)决定是否同意此ZigBee设备的加入请求，然后给ZigBee设备的发送响应信息。如果ZigBee网关同意，则ZigBee网关会给ZigBee设备分配一个16位的短地址，并产生包含新地址和连接成功状态的响应信息。
[0057] 但是这种等待处理的时间比较长，为了加快ZigBee网关的响应速度，本发明实施例中的ZigBee网关在接收到关联请求命令之后，就可以确认ZigBee设备位于本地的允许设备接入的白名单中，若ZigBee设备位于允许设备接入的白名单中，则直接向ZigBee设备发送响应信息。
[0058] 通过设立白名单的形式，可以提高了ZigBee网关响应速度，加快的ZigBee网关与ZigBee设备之间的通信速度。
[0059] 步骤203，所述ZigBee设备在确认接收到所述ZigBee网关发送的响应信息后确认与所述ZigBee网关建立连接，并将所述响应消息中的短地址和扩展地址进行存储。
[0060] 在本发明实施例中，该响应信息可以包括短地址和扩展地址。也就是ZigBee网关会给ZigBee设备分配的一个16位的短地址，以及相应的扩展地址。
[0061] ZigBee设备收到ZigBee网关响应信息后，立即向ZigBee网关回复一个确认帧(Ack)，并保存ZigBee网关的短地址和扩展地址。
[0062] 可选的，本发明实施例还对ZigBee设备的重连机制进行了优化，具体的：
[0063] ZigBee设备的重连一般会存在如下几种情况：
[0064] 1、ZigBee网关断电，ZigBee设备未断电，则ZigBee网关断电后，ZigBee设备一直处于主动发送重连请求状态，如果ZigBee设备是电池类供电设备(主要是指传感器类设备或者智能门锁等)，频繁的扫描信道，ZigBee设备很快就会耗尽
电能；
[0065] 2、ZigBee设备断电，ZigBee网关为断电，则ZigBee设备一上电会主动给ZigBee网关发送重连请求，双方很快建立通信连接；
[0066] 3、由于周围网络信号不好，或者周围环境干扰大，导致ZigBee网关和ZigBee设备频繁的断开连接，这时ZigBee设备会经常处于主动发送重连请求状态，如果ZigBee设备是电池类供电设备(主要是指传感器类设备或者智能门锁等)，频繁的扫描信道，同样，ZigBee设备也很快就会耗尽电能。
[0067] 基于上述描述，本发明实施例提供的ZigBee设备的重连机制具体包括：
[0068] 当确认ZigBee设备与ZigBee网关断开连接时，在第一时刻内以第一时间阈值为间隔向ZigBee网关发送重连请求。
[0069] 若在第一时刻内，ZigBee设备与ZigBee网关未重连成功，则在第一时刻至第二时刻内，以第二时间阈值为间隔向ZigBee网关发送重连请求。
[0070] 若在第一时刻至第二时刻内，ZigBee设备与ZigBee网关未重连成功，则在大于第二时刻时，以第三时间阈值为间隔向ZigBee网关发送重连请求，直到ZigBee设备与ZigBee网关重连成功为止。
[0071] 其中，第一时刻小于第二时刻小于第三时刻，第一时间间隔小于第二时间间隔小于第三时间间隔。上述第一时刻、第二时刻、第三时刻和第一时间间隔、第二时间间隔、第三时间间隔可以依据经验设置。
[0072] 需要说明的是，在上述重连的过程中，ZigBee设备的任何告警或者手动按键以及重新上电触发后，需立即进行重连。
[0073] 通过上述重连机制，可以保证ZigBee设备在最短的时间内重连成功，也能尽量降低整机功耗。
[0074] 为了更好的提高ZigBee设备与ZigBee网关的通信效率，本发明实施例还提供了一种心跳机制，具体的，ZigBee设备可以按照预设时间间隔遵循随机性原则向ZigBee网关发送心跳信息。
[0075] 其中，预设时间间隔是ZigBee网关为ZigBee设备配置的，心跳信息可以包括ZigBee设备的状态信息或信号强度。
[0076] 举例来说，在具体实施过程中可以设置如下的心跳机制：
[0077] a)、ZigBee设备的心跳传感器类和门锁类设备(主要是指电池类设备)心跳默认周期180s，强电类设备(主要是指220V供电设备)，心跳默认周期为60s；
[0078] b)、所有ZigBee设备的心跳周期，支持ZigBee网关配置，例如，入网后，智能门锁的心跳默认是180s，如果用户为了增强待机时间，可以根据用户的需求，通过ZigBee网关将门锁的更新心跳周期为600s或者更长。即所有ZigBee设备的心跳周期支持用户自定义；
[0079] c)、ZigBee设备的心跳周期性上报需要遵循随机性原则，例如心跳周期更改为200s，那么ZigBee设备需按照每(200-10s，200+10s)间隔内随机时间间隔上报，这样主要是为了解决如果网络内ZigBee设备数量过多，同时上报心跳周期会导致网络覆盖过大，丢包率增加而规定；
[0080] d)、ZigBee设备的心跳信息内容定义如下：(1)必须包含ZigBee设备本身状态，且依次按照节点增加的顺序上报(例如四路节点
开关，需要按照一路状态，二路状态，三路状态，四路状态，设备信号强度，一路状态……这样周期性上报)；(2)如果有的ZigBee设备本身没有状态，例如场景开关，那么ZigBee设备的心跳信息内容为该ZigBee设备的信号强度；(3)ZigBee设备上电或者刚入网成功，需依次上报所有节点的状态，以保证ZigBee网关能及时获取ZigBee设备的各个节点状态，如果该ZigBee设备没有状态，则上报ZigBee设备的信号强度。
[0081] 上述实施例表明，ZigBee设备在多个预设优先通信信道上扫描ZigBee网关的信标，并获取ZigBee网关的设备信息，根据ZigBee网关的设备信息向ZigBee网关发送关联请求命令，在确认接收到ZigBee网关发送的响应信息后确认与ZigBee网关建立连接，并将响应消息中的短地址和扩展地址进行存储，其中，响应信息是ZigBee网关在确认ZigBee设备位于允许设备接入的白名单中后发送的。由于通过规定ZigBee网关在多个预设优先通信信道上广播信标，从而可以加快ZigBee设备扫描入网的速度，并且通过白名单机制加快了网关与设备之间通信的响应速度，进而降低了系统功耗。
[0082] 基于相同的技术构思，图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种智能家居的ZigBee设备管理的装置的结构，该装置可以执行智能家居的ZigBee设备管理的流程，该装置可以位于图1所示的智能设备400内，也可以是该智能设备400。
[0083] 如图3所示，该装置具体包括：
[0084] 扫描单元301，用于在多个预设优先通信信道上扫描ZigBee网关的信标，并获取所述ZigBee网关的设备信息；
[0085] 发送单元302，用于根据所述ZigBee网关的设备信息向所述ZigBee网关发送关联请求命令；
[0086] 处理单元303，用于在确认接收到所述ZigBee网关发送的响应信息后确认与所述ZigBee网关建立连接，并将所述响应消息中的短地址和扩展地址进行存储，其中，所述响应信息是所述ZigBee网关在确认ZigBee设备位于允许设备接入的白名单中后发送的。
[0087] 可选的，所述扫描单元301还用于：
[0088] 若在多个预设优先通信信道上未扫描到所述ZigBee网关的信标，则继续扫描除所述多个预设优先通信信道之外的通信信道，直到扫描到所述ZigBee网关的信标为止。
[0089] 可选的，所述处理单元303还用于：
[0090] 在确认与所述ZigBee网关建立连接之后，当确认与所述ZigBee网关断开连接时，在第一时刻内以第一时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求；
[0091] 若在所述第一时刻内，与所述ZigBee网关未重连成功，则在所述第一时刻至第二时刻内，以第二时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求；
[0092] 若在所述第一时刻至所述第二时刻内，与所述ZigBee网关未重连成功，则在大于第二时刻时，以第三时间阈值为间隔向所述ZigBee网关发送重连请求，直到与所述ZigBee网关重连成功为止；
[0093] 其中，所述第一时刻小于所述第二时刻小于所述第三时刻，所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。
[0094] 可选的，所述处理单元303还用于：
[0095] 在确认与所述ZigBee网关建立连接之后，按照预设时间间隔遵循随机性原则向所述ZigBee网关发送心跳信息；所述预设时间间隔是所述ZigBee网关为所述ZigBee设备配置的；
[0096] 所述心跳信息包括所述ZigBee设备的状态信息或信号强度。
[0097] 基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：
[0098] 存储器，用于存储程序指令；
[0099] 处理器，用于调用存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述智能家居的ZigBee设备管理的方法。
[0100] 基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行计算机可读指令时，使得计算机执行上述智能家居的ZigBee设备管理的方法。
[0101] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和
计算机程序产品的
流程图和/或方
框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程
数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中
指定的功能的装置。
[0102] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0103] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0104] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和
修改。所以，所附
权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0105] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
