[发明专利]用于低功率无线网络设备的双向入网初始化

说明书

本发明涉及用于通过使用至少两个代理设备来控制无线网络中的低功率设备的入网初始化的方法和装置，其中目标设备从至少两个代理设备中选择工作代理设备并且未被选择的代理设备在预定时间段内进入静默模式。目标设备存储指示先前所选择的工作代理设备的信息，用于快速的重用和更有效的选择。

技术领域

本发明涉及对无线网络中的低功率网络设备进行入网初始化——诸如但不限于Zigbee网络中的绿色能源设备——的领域，以在家庭、办公室、零售、酒店和工业的各种不同应用中使用。

背景技术

Zigbee网络表示另一种类型的低功率/低成本无线网络，其允许网状拓扑中的设备之间的多跳通信。Zigbee设备提供了降低的功耗和成本，并具有网状联网能力，其使它们适合在大规模部署中使用。Zigbee网状网络的应用示例包括家庭自动化、楼宇自动化、零售服务、智能能源和无线室内照明系统。

在初始设置期间，Zigbee设备执行入网初始化过程以获得被用于对网络中设备之间的通信进行加密的网络密钥。入网初始化是在其中设置了新的Zigbee网络或把新的Zigbee设备添加至现有网络的处理。

所谓的绿色能源设备（GPD）是一种低功率的物联网（IoT）设备。通常，绿色能源设备消耗非常有限的电能，并且有时它可以没有电池，并只从人类操作中获取能量。这使绿色能源设备适用于电源操作或电池操作不可能或不可行的情况。在技术细节上，如与传统的ZigBee设备相比，绿色能源设备在IEEE 802.15.4媒体访问控制（MAC）层和物理（PHY）层上方以紧凑的堆栈操作。

由于绿色能源设备的低功率操作，它们必须使用非常紧凑的帧格式，并且需要由ZigBee设备代理至ZCL帧以在ZigBee网络内被传播。这种ZigBee设备总体上称为绿色能源代理（GPP），并且在ZigBee文档14-0563-16（ZigBee PRO绿色能源特征规范，基本功能性集，版本1.0）中描述了使用的一类绿色能源隧道。

为了绿色能源设备可在传统ZigBee网络上使用，它需要与使用该ZigBee网络操作信道的绿色能源代理对话。基本上，如ZigBee文档14-0563-16中所描述的，存在两种把ZigBee操作信道告知绿色能源设备的方式：

1）双向入网初始化：在双向入网初始化中，可以接收无线电通信的绿色能源设备在入网初始化时将在所有信道上发出信道请求命令，并等待来自一些ZigBee设备（根据ZigBee文档14-0563-16其被称为临时主机（TempMaster））的信道配置响应。信道配置响应的有效载荷包含ZigBee操作信道信息。

2）单向入网初始化：在单向入网初始化中，通常绿色能源设备例如由于它没有电池的事实而不能接收无线电通信。当要对这种绿色能源设备进行入网初始化时，它例如通过按一些特定的按钮组合以在特定的信道上发送而在特定的用户所选择的信道上发出入网初始化命令。

在A.3.6.2.3章（“TempMaster选择”）中，规范（即ZigBee文档14-0563-16）定义了一种在绿色能源（GP）双向入网初始化期间从若干候选响应者中选择临时主机的方法。然而，在A.3.3.4.3章（GP入网初始化通知命令）中，规范（即ZigBee文档14-0563-16）也定义了所有代理基本设备都应当把双向通信能力设置为“0b0”。因此，当GP宿（sink）（GPS）处于GP入网初始化模式时，仅可以基于以下标准通过GP入网初始化通知消息中所包含的GPP-GPD链接值来选择临时主机：

1）最高的GPP-GPD链接值；

2）在相同的GPP-GPD链接值之间，最高的接收信号强度指示符（RSSI）的值；

3）在相同的GPP-GPD链接值之间，最低的短地址。