基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)。智能家居系統(tǒng)包括組成網(wǎng)格或樹型網(wǎng)絡的多個ZigBee路由節(jié)點，功耗均衡系統(tǒng)包括：電量采集模塊，用于采集每一ZigBee路由節(jié)點的電量容量并從中選出電量容量最大值，以及采集每一ZigBee路由節(jié)點的實時電量值；電量分級模塊，用于將電量容量最大值按照第一比例劃分為多個電量等級；路由控制模塊，用于在當前ZigBee路由節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時，計算當前ZigBee路由節(jié)點的鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量等級，并選擇電量等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。通過上述方式，本發(fā)明能夠在選擇ZigBee路由節(jié)點進行路由轉發(fā)時避開電量值低的ZigBee路由節(jié)點，實現(xiàn)ZigBee路由節(jié)點的功耗均衡控制。
【專利說明】基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能家居領域，特別是涉及一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]目前，智能家居系統(tǒng)中普遍采用ZigBee (—種低功耗局域網(wǎng)無線通信協(xié)議)無線網(wǎng)絡，ZigBee路由節(jié)點一般采用電池供電。
[0003]在某些情況下，ZigBee路由節(jié)點的電池更換不方便。如果ZigBee無線網(wǎng)絡中的某個關鍵ZigBee路由節(jié)點能量耗盡，有可能造成整個ZigBee無線網(wǎng)絡分割，甚至使大部分能量充足的ZigBee路由節(jié)點間不能正常通信。因此，在考慮降低ZigBee路由節(jié)點的功耗之前，對ZigBee無線網(wǎng)絡進行功耗均衡也至關重要。然而，目前的智能家居系統(tǒng)只注重如何降低功耗，沒有注重功耗均衡的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)，能夠在選擇ZigBee路由節(jié)點進行路由轉發(fā)時避開電量值低的ZigBee路由節(jié)點，實現(xiàn)ZigBee路由節(jié)點的功耗均衡控制。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明米用的一個技術方案是:提供一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)，所述智能家居系統(tǒng)包括組成網(wǎng)格或樹型網(wǎng)絡的多個ZigBee路由節(jié)點，所述功耗均衡系統(tǒng)包括:電量采集模塊，用于采集每一所述ZigBee路由節(jié)點的電量容量并從中選出電量容量最大值，以及采集每一所述ZigBee路由節(jié)點的實時電量值；電量分級模塊，用于將所述電量容量最大值按照第一比例劃分為多個電量等級；路由控制模塊，用于在當前ZigBee路由節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時,計算所述當前ZigBee路由節(jié)點的鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量等級,并選擇電量等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。
[0006]優(yōu)選地，所述電量分級模塊還用于將每一電量等級按照第二比例劃分為多個電量子等級；所述路由控制模塊還用于在所述當前ZigBee路由節(jié)點的至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點對應的電量等級均最高時，比較所述至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量子等級，并選擇電量子等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。
[0007]優(yōu)選地，所述路由控制模塊還用于在所述當前ZigBee路由節(jié)點的至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點對應的電量子等級均最高時,選擇優(yōu)先級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。
[0008]優(yōu)選地，所述優(yōu)先級由用戶預先設定。
[0009]優(yōu)選地，所述電量等級和所述電量子等級的數(shù)量均為五，所述第一比例和所述第二比例均為五分之一。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明通過對ZigBee路由節(jié)點的電量容量進行分級，在選擇ZigBee路由節(jié)點時,優(yōu)先選擇電量等級最高的ZigBee路由節(jié)點來進行路由轉發(fā)，從而能夠在選擇ZigBee路由節(jié)點進行路由轉發(fā)時避開電量值低的ZigBee路由節(jié)點，實現(xiàn)ZigBee路由節(jié)點的功耗均衡控制，在控制功耗均衡的同時又提高了網(wǎng)絡穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實施例基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)的框架示意圖。

【具體實施方式】
[0012]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0013]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0014]參閱圖1，是本發(fā)明實施例基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)的框架示意圖。智能家居系統(tǒng)包括組成網(wǎng)格或樹型網(wǎng)絡的多個ZigBee路由節(jié)點，本實施例中，多個ZigBee路由節(jié)點組成樹型網(wǎng)絡。功耗均衡系統(tǒng)包括電量采集模塊11、電量分級模塊12和路由控制模塊13。
[0015]電量采集模塊11用于采集每一 ZigBee路由節(jié)點的電量容量并從中選出電量容量最大值，以及采集每一 ZigBee路由節(jié)點的實時電量值。其中，ZigBee路由節(jié)點可以因產(chǎn)品不同而配置不同的電池，如果電池本身的容量不一樣，則不同的ZigBee路由節(jié)點的電量容量則不同。ZigBee路由節(jié)點在接入ZigBee無線網(wǎng)絡，并上電運行時，電量采集模塊11就采集電量容量。電量采集模塊10可以每隔一段時間采集ZigBee路由節(jié)點的實時電量值，例如每隔I秒。
[0016]電量分級模塊12用于將電量容量最大值按照第一比例劃分為多個電量等級。其中，電量等級的數(shù)量為五，第一比例為五分之一。將電量容量最大值記為B，那么第一電量等級為4B/5到B，第二電量等級為3B/5到4B/5，第三電量等級為2B/5到3B/5，第四電量等級為B/5到2B/5,第五電量等級為O到B/5。第一電量等級最聞，第五電量等級最低。
[0017]路由控制模塊13用于在當前ZigBee路由節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時,計算當前ZigBee路由節(jié)點的鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量等級，并選擇電量等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。其中，當前ZigBee路由節(jié)點的鄰接ZigBee路由節(jié)點有一個或多個，當鄰接ZigBee路由節(jié)點有多個時，路由控制模塊13判斷鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量等級，假設鄰接ZigBee路由節(jié)點為兩個，實時電量值分別為B/2和2B/3。實時電量值為B/2，則對應的電量等級為第三電量等級，實時電量值為2B/3，則對應的電量等級為第二電量等級，此時，路由控制模塊13優(yōu)選選擇第二電量等級的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)，讓另一個仍然處于低功耗狀態(tài)。
[0018]可選地，電量分級模塊12還用于將每一電量等級按照第二比例劃分為多個電量子等級。在本實施例中，電量子等級的數(shù)量也為五，第二比例也為五分之一。經(jīng)過劃分后，每一個電量等級被劃分為五個電量子等級，每一電量子等級的電量容量跨度是B/25。
[0019]路由控制模塊13還用于在當前ZigBee路由節(jié)點的至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點對應的電量等級均最高時，比較至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量子等級，并選擇電量子等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。其中，仍然假設鄰接ZigBee路由節(jié)點為兩個，實時電量值分別為3B/7和4B/7，則兩個實時電量值對應的均為第三電量等級。但是，3B/7對應的是第三電量等級中的第五電量子等級，即4B/5到11Β/25，4Β/7對應的是第三電量等級中的第一電量子等級，S卩14B/25到3B/5。因此，路由控制模塊13優(yōu)先選擇第一電量子等級的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)，讓另一個仍然處于低功耗狀態(tài)。通過上述步驟，可以更加精確的進行功耗均衡控制。
[0020]進一步地，路由控制模塊13還用于在當前ZigBee路由節(jié)點的至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點對應的電量子等級均最高時,選擇優(yōu)先級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。該優(yōu)先級由用戶預先設定。例如是鄰接ZigBee路由節(jié)點的數(shù)量最少的ZigBee路由節(jié)點。
[0021]本發(fā)明實施例的基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)通過對ZigBee路由節(jié)點的電量容量進行分級，在選擇ZigBee路由節(jié)點時，優(yōu)先選擇電量等級最高的ZigBee路由節(jié)點來進行路由轉發(fā)，從而能夠在選擇ZigBee路由節(jié)點進行路由轉發(fā)時避開電量值低的ZigBee路由節(jié)點，實現(xiàn)ZigBee路由節(jié)點的功耗均衡控制，將所有ZigBee路由節(jié)點盡可能控制在持平水平，一旦需要更換電池時，可以對ZigBee路由節(jié)點全部更換，不會因多次單獨更換一個ZigBee路由節(jié)點的電池而造成網(wǎng)絡不穩(wěn)定，所以可以在控制功耗均衡的同時又提高網(wǎng)絡穩(wěn)定性。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)中的功耗均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述智能家居系統(tǒng)包括組成網(wǎng)格或樹型網(wǎng)絡的多個ZigBee路由節(jié)點，所述功耗均衡系統(tǒng)包括: 電量采集模塊，用于采集每一所述ZigBee路由節(jié)點的電量容量并從中選出電量容量最大值，以及采集每一所述ZigBee路由節(jié)點的實時電量值； 電量分級模塊，用于將所述電量容量最大值按照第一比例劃分為多個電量等級； 路由控制模塊，用于在當前ZigBee路由節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時,計算所述當前ZigBee路由節(jié)點的鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量等級,并選擇電量等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。
2.根據(jù)權利要求1所述的功耗均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述電量分級模塊還用于將每一電量等級按照第二比例劃分為多個電量子等級； 所述路由控制模塊還用于在所述當前ZigBee路由節(jié)點的至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點對應的電量等級均最高時，比較所述至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點的實時電量值對應的電量子等級，并選擇電量子等級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。
3.根據(jù)權利要求2所述的功耗均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述路由控制模塊還用于在所述當前ZigBee路由節(jié)點的至少兩個鄰接ZigBee路由節(jié)點對應的電量子等級均最高時,選擇優(yōu)先級最高的鄰接ZigBee路由節(jié)點來對所述數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)。
4.根據(jù)權利要求3所述的功耗均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先級由用戶預先設定。
5.根據(jù)權利要求1所述的功耗均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述電量等級和所述電量子等級的數(shù)量均為五，所述第一比例和所述第二比例均為五分之一。
【文檔編號】H04W52/00GK104320824SQ201410660693
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權日:2014年11月18日
【發(fā)明者】謝圻 申請人:成都博盛信息技術有限公司