基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法、装置、设备及存储介质

1.本发明属于组网抗干扰技术领域，尤其涉及基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法、装置、设备及存储介质


背景技术：

2.zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。zigbee有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很低的功耗，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，因此它们的通信效率非常高。zigbee工作在ism(industrial scientific medical band，工业、科学、医疗)频段，定义了两个物理层，即2.4ghz频段和868/915mhz频段物理层，而868mhz和915mhz的ism频段分别只在欧洲和北美有，所以其主要工作于全球范围内免许可证的2.4ghz的ism频段。必然会与工作在该频段的wi-fi，蓝牙，无线usb，无绳电话，微波炉等干扰源产生相互干扰。
3.由于zigbee本身具有空闲信道评估，动态信道选择，信道算法等抗干扰技术，在组网之前实现信道检测，通过信道算法来选择最优解并加入该信道，信道的跳变根据实时检测信道状态来定。但是，zigbee施工现场大规模组网一般不可能频繁拆卸设备，在这种场景下实时扫描检测信道消耗太大能量，所以对于对电池寿命要求较高。而许多施工现场一般人烟稀少，除非特殊情况，一般附近很难有突然增加的信号源，所以也没有必要实时扫描检测信道。所以在这种场景下该通信技术有待改进。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法、装置、设备及存储介质，该抗干扰方法，定时采集zigbee信道的信号强度值，通过加权平滑算法获取信号强度均值，能够尽可能的减小误差，进而定时对所述施工现场zigbee组网进行干扰判断，再而切换信道达到扛干扰的目的。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法，包括以下步骤：基于zigbee网络设置用于与信号强度值进行比较的预设阈值；定时获取每个信道的信号强度值并按照预设顺序排列获取信道序列，基于所述信道序列获取信号强度当前均值，将所述当前均值与所述预设阈值进行比较；在所述当前均值低于预设阈值的情况下，向每个信道对应的节点广播进行信道切换。
6.在一个实施例中，所述基于zigbee网络设置用于与信号强度值进行比较的预设阈值，包括：获取zigbee所在的16个信道的信号强度值；基于16个信道的信号强度值通过加权平滑算法进行减小误差处理以获取参考均值；将所述参考均值设为预设阈值。
7.在一个实施例中，所述定时获取每个信道的信号强度值，包括：获取数据包；调用应用层初始化函数读取所述数据包携带的信号强度值。
8.在一个实施例中，所述按照预设顺序排列获取信道序列，包括：获取zigbee所在的16个信道的信号强度值；基于所述16个信道的信号强度值按照高增益信道顺序将对应信道排列以获取信道序列。
9.在一个实施例中，所述向每个信道对应的节点广播进行信道切换，包括：对zstack协议栈中sampleapp.c文件进行配置，将sdapp_dstaddr.addrmode改为sdapp_dstaddr.addrmode＝addrbroadcast,设置sdapp_dstaddr.addr.addr.shortaddr地址；其中，sdapp_dstaddr结构体是配置接收者的信息，而sdapp_epdesc结构体是配置自身设备的信息，最后我们将自身设备的信息进行注册；在接收方中配置通信方式为广播通信方式、确定接收端点、配置网络地址为sdapp_dstaddr.addr.addr.shortaddr设置的地址。
10.在一个实施例中，在信道切换之后还包括：获取每个信道的信号强度值，并根据预设算法计算获取信号强度当前均值；在所述当前均值低于预设阈值的情况下，继续进行信道切换。
11.基于相同的构思，本发明还提供一种基于施工现场zigbee组网的抗干扰装置，其特征在于，实现所述权利要求1至权利要求6任意一项所述的基于zigbee组网的抗干扰方法，包括：定义模块，用于基于zigbee网络设置用于与信号强度值进行比较的预设阈值；处理模块，用于定时获取每个信道的信号强度值并按照预设顺序排列获取信道序列，基于所述信道序列获取信号强度当前均值，将所述当前均值与所述预设阈值进行比较；执行模块，用于在所述当前均值低于预设阈值的情况下，向每个信道对应的节点广播进行信道切换。
12.在一个实施例中，所述处理模块包括获取单元和比较单元，所述获取单元用于获取数据包并调用应用层初始化函数读取所述数据包携带的信号强度值；所述比较单元用于将所述当前均值与所述预设阈值进行比较并输出比较结果。
13.基于相同的构思，本发明还提供一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，所述存储器用于存储处理程序；处理器，所述处理器执行所述处理程序时实现上述所述的基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法。
14.基于相同的构思，本发明还提供一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有处理程序，所述处理程序被处理器执行时实现上述所述的基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法。
15.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
16.定时采集zigbee信道的信号强度值，通过加权平滑算法获取信号强度均值，能够尽可能的减小误差，进而定时对所述施工现场zigbee组网进行干扰判断，再而切换信道达到扛干扰的目的。通过定时采集信道的信号强度值，而不是实时监测，能够较大程度的节约电池电量，延长zigbee节点的电池使用寿命，减少维护次数，维持zigbee组网更为稳定运行。
附图说明
17.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
18.图1为本发明的基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法的一个实施例；
19.图2为本发明的基于施工现场zigbee组网的抗干扰装置的一个实施例；
具体实施方式
20.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
21.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.本发明的显著特点在于，定时采集zigbee信道的信号强度值，通过加权平滑算法获取信号强度均值，能够尽可能的减小误差，进而定时对所述施工现场zigbee组网进行干扰判断，再而切换信道达到扛干扰的目的。通过定时采集信道的信号强度值，而不是实时监测，能够较大程度的节约电池电量，延长zigbee节点的电池使用寿命，减少维护次数，维持zigbee组网更为稳定运行。
23.第一实施例
24.如图1所示，本实施例提供，包括以下步骤：基于zigbee网络设置用于与信号强度值进行比较的预设阈值；定时获取每个信道的信号强度值并按照预设顺序排列获取信道序列，基于所述信道序列获取信号强度当前均值，将所述当前均值与所述预设阈值进行比较；在所述当前均值低于预设阈值的情况下，向每个信道对应的节点广播进行信道切换。
25.通过定时采集信道的信号强度值，而不是实时监测，能够较大程度的节约电池电量，延长zigbee节点的电池使用寿命，减少维护次数，维持zigbee组网更为稳定运行。
26.在一个实施例中，所述基于zigbee网络设置用于与信号强度值进行比较的预设阈值，包括：获取zigbee所在的16个信道的信号强度值；基于16个信道的信号强度值通过加权平滑算法进行减小误差处理以获取参考均值；将所述参考均值设为预设阈值。
27.通过加权平滑算法获取信号强度均值，能够尽可能的减小误差，进而定时对所述施工现场zigbee组网进行干扰判断，减小误差，提高判断的准确性。
28.在一个实施例中，所述定时获取每个信道的信号强度值，包括：获取数据包；调用应用层初始化函数读取所述数据包携带的信号强度值。
29.以不同信道进行测量的网络链路质量增益为高低进行信道序列排序，实现动态切换避让受强干扰的信号通道，最终实现干扰检测及有效避让的技术效果。
30.在一个实施例中，所述按照预设顺序排列获取信道序列，包括：获取zigbee所在的16个信道的信号强度值；基于所述16个信道的信号强度值按照高增益信道顺序将对应信道排列以获取信道序列。
31.在一个实施例中，所述向每个信道对应的节点广播进行信道切换，包括：对zstack协议栈中sampleapp.c文件进行配置，将sdapp_dstaddr.addrmode改为sdapp_dstaddr.addrmode＝addrbroadcast,设置sdapp_dstaddr.addr.addr.shortaddr地址；其中，sdapp_dstaddr结构体是配置接收者的信息，而sdapp_epdesc结构体是配置自身设备的信息，最后我们将自身设备的信息进行注册；在接收方中配置通信方式为广播通信方式、确定接收端点、配置网络地址为sdapp_dstaddr.addr.addr.shortaddr设置的地址。
32.通过对每个信道的节点进行广播进而进行信道切换，为获取满足要求的通信效果提供了途径。
33.在一个实施例中，在信道切换之后还包括：获取每个信道的信号强度值，并根据预设算法计算获取信号强度当前均值；在所述当前均值低于预设阈值的情况下，继续进行信道切换。
34.在信道切换之后，继续对所述每个信道的信号强度值进行检测，知道某次信道切换之后，获取满足预设条件的通信速率，即停止信道切换。以保证信道切换能够获取好的通信效果。
35.第二实施例
36.基于相同的构思，本发明还提供一种基于施工现场zigbee组网的抗干扰装置，其特征在于，实现所述权利要求1至权利要求6任意一项所述的基于zigbee组网的抗干扰方法，包括：定义模块，用于基于zigbee网络设置用于与信号强度值进行比较的预设阈值；处理模块，用于定时获取每个信道的信号强度值并按照预设顺序排列获取信道序列，基于所述信道序列获取信号强度当前均值，将所述当前均值与所述预设阈值进行比较；执行模块，用于在所述当前均值低于预设阈值的情况下，向每个信道对应的节点广播进行信道切换。
37.通过定时采集信道的信号强度值，而不是实时监测，能够较大程度的节约电池电量，延长zigbee节点的电池使用寿命，减少维护次数，维持zigbee组网更为稳定运行。
38.在一个实施例中，所述处理模块包括获取单元和比较单元，所述获取单元用于获取数据包并调用应用层初始化函数读取所述数据包携带的信号强度值；所述比较单元用于将所述当前均值与所述预设阈值进行比较并输出比较结果。
39.以不同信道进行测量的网络链路质量增益为高低进行信道序列排序，实现动态切换避让受强干扰的信号通道，最终实现干扰检测及有效避让的技术效果。
40.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
41.定时采集zigbee信道的信号强度值，通过加权平滑算法获取信号强度均值，能够尽可能的减小误差，进而定时对所述施工现场zigbee组网进行干扰判断，再而切换信道达到扛干扰的目的。通过定时采集信道的信号强度值，而不是实时监测，能够较大程度的节约电池电量，延长zigbee节点的电池使用寿命，减少维护次数，维持zigbee组网更为的稳定运行。
42.第三实施例
43.基于相同的构思，本发明还提供一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，所述存储器用于存储处理程序；处理器，所述处理器执行所述处理程序时实现上述任意一项所述的基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法。
44.基于相同的构思，本发明还提供一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有处理程序，所述处理程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法。
45.基于施工现场zigbee组网的抗干扰方法如果以程序指令的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件的形式体现出来，该计算机软件存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所
述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
46.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述得方便和简洁，上述描述的系统及设备的具体执行的识别内容，可以参考前述方法实施例中的对应过程。
47.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。