本發(fā)明涉及一種自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法，特別是一種針對(duì)ZigBee多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的方案的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法。

背景技術(shù)：
Zigbee技術(shù)作為近年來(lái)飛速發(fā)展的短距離無(wú)線傳輸技術(shù)，具備功耗低、可靠性好、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無(wú)線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無(wú)線連接。它依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以被認(rèn)為最適合應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最后一百米技術(shù)方案。ZigBee與其他技術(shù)如FSK，藍(lán)牙，WLAN相比，遠(yuǎn)有技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，ZigBee和WLAN共同工作在2.4G的頻段，利用ZIGBEE的#15、#20、#25和#26信道，可有效避免與802.11b的#1、#6、#11信道的相互干擾，因此，ZigBee在低信噪比的環(huán)境下具有很強(qiáng)的抗干擾性能；在相同的環(huán)境中，ZigBee抗干擾性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于藍(lán)牙和WLAN，是藍(lán)牙、WLAN和FSK的1000倍。在設(shè)備成本，傳輸距離，設(shè)備功耗等方面也具有很大的優(yōu)勢(shì)，因此，ZigBee技術(shù)主要適合于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)基于802.15.4協(xié)議棧而建立，具備了強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能,其中的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信；適合圓形分散、距離較近的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)；MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；系統(tǒng)采用多跳式路由通信；網(wǎng)絡(luò)容量很大；可以跨越很大的物理空間，適合距離較遠(yuǎn)比較分散的結(jié)構(gòu)。隨著ZigBee技術(shù)應(yīng)用的日益增加，通過(guò)ZigBee網(wǎng)關(guān)完成遠(yuǎn)程訪問(wèn)、查詢(xún)、控制傳感網(wǎng)的需要越來(lái)越多，使用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)例如互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)之間進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和處理，已成為該領(lǐng)域的發(fā)展的重要方向。ZigBee網(wǎng)關(guān)的主要功能是數(shù)據(jù)匯總和協(xié)議轉(zhuǎn)化。在上行方向?qū)igBee網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)送給以太網(wǎng)；下行方向則將以太網(wǎng)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行ZigBee協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)送給ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。具體方案參考下圖?，F(xiàn)階段一般情況下，物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)數(shù)量不多，常規(guī)的單個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)網(wǎng)關(guān)，傳感網(wǎng)與以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)唯一的網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟以及應(yīng)用領(lǐng)域的推廣，感知節(jié)點(diǎn)數(shù)量越來(lái)越多，需要ZigBee布網(wǎng)需采用大量中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)保證網(wǎng)內(nèi)通信通暢，受干擾的幾率大大增加，并且顯著增加傳輸時(shí)延。此外單網(wǎng)關(guān)ZigBee存在單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，而且所有節(jié)點(diǎn)的對(duì)外傳輸通道均由單網(wǎng)關(guān)承載，存在速率瓶頸，因此大規(guī)模組網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，采用多個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)基本是唯一的方案，如圖1所示?，F(xiàn)階段大規(guī)模組網(wǎng)應(yīng)用時(shí)基本采用多個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)方案，網(wǎng)關(guān)作為和以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)溝通的節(jié)點(diǎn)，包括ZigBee模塊、TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊、電源管理模塊；其中TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊用于將ZigBee串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP包發(fā)到指定IP地址和端口，即服務(wù)器的IP地址和端口。當(dāng)服務(wù)器發(fā)出控制、查詢(xún)等命令至ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)所屬的Zigbee網(wǎng)關(guān)的IP地址和端口號(hào)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送。ZigBee網(wǎng)關(guān)收到后通過(guò)TCP/IP轉(zhuǎn)化模塊進(jìn)行協(xié)議反向轉(zhuǎn)化成ZigBee串口數(shù)據(jù)，從而完成雙向的數(shù)據(jù)交互。因此實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之前，每個(gè)網(wǎng)關(guān)必須首先配置不同的IP地址，根據(jù)IP地址登錄到ZigBee網(wǎng)關(guān)進(jìn)行無(wú)線通道、串口速率等方面的配置。然后服務(wù)器的上位機(jī)軟件根據(jù)這些配置信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)配置，建立TCP/IPSOCKET通信，完成雙向數(shù)據(jù)通道的建設(shè)。傳統(tǒng)方案實(shí)際應(yīng)用中需要人工配置不同網(wǎng)關(guān)不同IP地址，再登錄到不同網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行具體的無(wú)線通道和串口速率等參數(shù)的配置?；蛘咄ㄟ^(guò)架設(shè)DHCP服務(wù)器，不同網(wǎng)關(guān)自動(dòng)獲取IP地址，然后通過(guò)專(zhuān)用軟件搜索到不同網(wǎng)關(guān)的IP地址，再點(diǎn)擊IP地址進(jìn)行網(wǎng)關(guān)的相關(guān)配置。在每個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)配置完畢，IP地址確定之后，方能進(jìn)行服務(wù)器的軟件配置和運(yùn)行。上述傳統(tǒng)方案存在操作步驟多，運(yùn)行維護(hù)麻煩，存在需要人工配置、記錄和維護(hù)IP地址的不足。而通過(guò)專(zhuān)用軟件進(jìn)行IP地址搜索，需要使用人員熟悉專(zhuān)用軟件的過(guò)程，另外軟件進(jìn)行IP地址搜索往往因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)等方面的問(wèn)題，存在搜索到的IP地址遺漏，IP地址錯(cuò)誤等方面的問(wèn)題。此外，新增加ZigBee網(wǎng)關(guān)，或者已有ZigBee網(wǎng)關(guān)下電、刪除，或者更改ZigBee網(wǎng)關(guān)的IP地址需要人工重復(fù)進(jìn)行上述操作，一是對(duì)ZigBee網(wǎng)關(guān)使用的IP地址記錄進(jìn)行同步修改，另外對(duì)服務(wù)器上位機(jī)軟件無(wú)法自動(dòng)獲取ZigBee網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，需要進(jìn)行人工配置建立、刪除、修改TCP/IP鏈接，否則通過(guò)軟件超時(shí)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)鏈接中斷，可能造成上層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)已丟包。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法。本發(fā)明在大規(guī)模遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，可以對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的管理、維護(hù)進(jìn)行自動(dòng)化操作，避免人工維護(hù)帶來(lái)的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、容易出錯(cuò)、成本高的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案：一種自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法，其特點(diǎn)是：針對(duì)ZigBee多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的方案，引入無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)替代以太網(wǎng)，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括OLT(Opticallineterminal)、分光器和ONU(Opticalnetworkterminal)；其中OLT與上位服務(wù)器直連；分光器連接在OLT和ONU之間，其作用是使得一芯光纖分成多芯光纖，使得一個(gè)OLT連接多路ONU；所述每路ONU作為小型化的以太網(wǎng)上行光模塊嵌入到ZigBee無(wú)線協(xié)調(diào)器，ONU和無(wú)線協(xié)調(diào)器結(jié)合在一起作為一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；由所述OLT統(tǒng)一對(duì)所有接入設(shè)備以及其端口進(jìn)行全局編碼分配虛擬邏輯端口ID。上述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，其特征在于，所述OLT統(tǒng)一對(duì)所有接入設(shè)備以及其端口進(jìn)行全局編碼分配虛擬邏輯端口ID的方法為：將整體物聯(lián)傳輸網(wǎng)絡(luò)抽象為光纖總線加無(wú)線總線的多級(jí)分支總線的方式，給所有傳輸通訊節(jié)點(diǎn)，包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、其它光接入節(jié)點(diǎn)、無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)以及這些節(jié)點(diǎn)上面的所有物理端口均分配全局獨(dú)一的虛擬邏輯端口ID。前述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，所述虛擬邏輯端口ID由OLT框號(hào)、OLT槽位號(hào)、OLT子槽位號(hào)、OLT物理端口號(hào)、OLT物理端口的子端口號(hào)、網(wǎng)關(guān)號(hào)、網(wǎng)關(guān)端口號(hào)和終端設(shè)備號(hào)（無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)）依次組成。前述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，其特征在于，還包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上電自動(dòng)配置的方法，其具體步驟依次為：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上電初始化，設(shè)置狀態(tài)為注冊(cè)中，此階段不允許無(wú)線終端接入；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)OLT分配的時(shí)隙窗口發(fā)起上電注冊(cè)請(qǐng)求；若時(shí)間超時(shí)，未獲取OLT的答復(fù)報(bào)文，則初始化完畢，工作狀態(tài)設(shè)置為WORK，允許無(wú)線終端接入，流程結(jié)束；OLT判斷物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是否合法，不合法下發(fā)拒絕注冊(cè)報(bào)文，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)收到保持靜默不再發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，也不允許無(wú)線終端接入，流程結(jié)束；如果物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址已在綁定表內(nèi)，則返回和物聯(lián)網(wǎng)地址綁定的虛擬邏輯端口ID，如果已無(wú)多余的虛擬邏輯端口ID，不允許注冊(cè)；需要人工先解除已使用的虛擬邏輯端口ID和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的綁定，釋放出空閑的虛擬邏輯端口ID。OLT根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)所屬的槽位、端口信息按次序分配其所屬范圍內(nèi)的空閑虛擬邏輯端口ID，并綁定記錄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線短地址；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)記錄分配的虛擬邏輯端口ID，設(shè)置狀態(tài)為注冊(cè)成功，返回報(bào)文告知OLT注冊(cè)成功；OLT獲取注冊(cè)成功后分配物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)ID，無(wú)線頻道，保障相鄰的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)互不干擾；OLT根據(jù)虛擬邏輯端口在配置文件中進(jìn)行配置查詢(xún)，獲取對(duì)應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的配置信息；OLT遍歷配置信息并逐條下發(fā)配置命令，并告知配置命令數(shù)；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所有配置命令，配置成功后，設(shè)置狀態(tài)為WORK，允許無(wú)線終端接入，并返回消息告知OLT正常工作；若其中一條命令執(zhí)行失敗，則通知OLT配置失敗，延時(shí)后重新開(kāi)始申請(qǐng)注冊(cè)，若重復(fù)次數(shù)超過(guò)3次，則物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)入靜默狀態(tài)，流程結(jié)束；OLT收到配置正常的返回消息后通知上位服務(wù)器，流程結(jié)束。前述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，還包括無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)配置自動(dòng)配置的方法，其具體步驟依次為：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先判斷，若是已有節(jié)點(diǎn)喚醒，接入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)根據(jù)其短地址和虛擬邏輯端口ID通告OLT其狀態(tài)變化，流程結(jié)束；若是新節(jié)點(diǎn)接入，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將其短地址等相關(guān)信息告知OLT；OLT判斷物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)合法性，不合法則拒絕節(jié)點(diǎn)加入，流程結(jié)束；若合法則從分配給無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)虛擬邏輯端口ID(分配方案和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)相同)，并通知物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)存儲(chǔ)無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)的短地址和虛擬邏輯端口ID對(duì)應(yīng)關(guān)系；OLT根據(jù)虛擬邏輯端口ID讀取配置文件，下發(fā)配置到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置檢測(cè)，根據(jù)虛擬邏輯端口ID，判斷是下接的無(wú)線節(jié)點(diǎn)配置，獲取無(wú)線短地址，對(duì)配置信息進(jìn)行ZigBee協(xié)議封裝，下發(fā)配置到無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)，并把結(jié)果上報(bào)OLT；OLT判斷無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，若是僅僅作為中繼的節(jié)點(diǎn)，則狀態(tài)不上報(bào)上位機(jī)，否則上報(bào)上位機(jī)，流程結(jié)束；上述過(guò)程在光通訊故障時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可根據(jù)原有ZigBee協(xié)議方式處理節(jié)點(diǎn)接入，不進(jìn)行和OLT之間的報(bào)文交互。前述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，所述OLT判斷物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的合法性的具方法為：黑、白名單由網(wǎng)管下發(fā)到OLT上，或是通過(guò)TELNET、FTP方式導(dǎo)入OLT；黑、白名單是由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址組成的文件，同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址不允許同時(shí)存在黑、白名單內(nèi)。前述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置保存的具體方法為：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)判斷虛擬邏輯端口ID的合法性，是否超過(guò)取值范圍，是則合法，否則丟棄配置；對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)端口的配置，根據(jù)其虛擬邏輯端口ID判斷是否屬于本物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，是則合法，否則丟棄配置；判斷配置信息屬性是否和節(jié)點(diǎn)屬性、端口屬性相同；配置參數(shù)配置內(nèi)容是否屬于合理范圍之內(nèi)；上述配置內(nèi)容合法，直接調(diào)用驅(qū)動(dòng)配置相應(yīng)的寄存器；配置結(jié)果，上報(bào)OLT。前述的自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法中，所述OLT判斷無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)的合法性的具方法為：黑、白名單由網(wǎng)管下發(fā)到OLT上，或是通過(guò)TELNET、FTP方式導(dǎo)入OLT；黑、白名單是由無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)地址組成的文件，同一個(gè)無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)地址不允許同時(shí)存在黑、白名單內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)ZigBee多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的方案，提出了以太網(wǎng)和ZigBee傳輸網(wǎng)融合的系統(tǒng)方案，引入了無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品技術(shù)，對(duì)ZigBee網(wǎng)關(guān)自動(dòng)分配虛擬邏輯端口ID，不需要IP地址進(jìn)行網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)，避免增設(shè)DHCP服務(wù)器，避免對(duì)IP地址進(jìn)行維護(hù)。本發(fā)明可自動(dòng)進(jìn)行ZigBee網(wǎng)關(guān)以及ZigBee無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)的相關(guān)配置，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)變化，自動(dòng)進(jìn)行合法性判斷并進(jìn)行自動(dòng)化配置，實(shí)時(shí)通知上位機(jī)軟件相關(guān)網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)變更和配置變更，避免IP地址的變動(dòng)造成上位機(jī)處理機(jī)制復(fù)雜度增加。使得大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更加自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化，降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和使用的門(mén)檻和成本。附圖說(shuō)明圖1是現(xiàn)有技術(shù)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例步驟A2的流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例步驟A3的流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例步驟A10的流程圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例步驟A11的流程圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例步驟D3的流程圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例步驟D6的流程圖；具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。實(shí)施例。一種自動(dòng)配置管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于：針對(duì)ZigBee多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的方案，引入無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)替代以太網(wǎng)，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括OLT、分光器和ONU；其中OLT與上位服務(wù)器直連；分光器連接在OLT和ONU之間，其作用是使得一芯光纖分成多芯光纖，使得一個(gè)OLT連接多路ONU；所述每路ONU作為小型化的以太網(wǎng)上行光模塊嵌入到ZigBee無(wú)線協(xié)調(diào)器，ONU和無(wú)線協(xié)調(diào)器結(jié)合在一起作為一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；由所述OLT統(tǒng)一對(duì)所有接入設(shè)備以及其端口進(jìn)行全局編碼分配虛擬邏輯端口ID。其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。在大規(guī)模組網(wǎng)應(yīng)用情況下，本發(fā)明引入無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)替代之前的以太網(wǎng)。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)由OLT(Opticallineterminal)、分光器和ONU(Opticalnetworkterminal)組成，其中OLT類(lèi)似核心交換機(jī)，產(chǎn)品形態(tài)和核心交換機(jī)相同，位置處于核心機(jī)房和上位機(jī)服務(wù)器直連；分光器是無(wú)源器件，其作用是使得一芯光纖分成多芯光纖；ONU類(lèi)似接入交換機(jī)，可作為小型化的以太網(wǎng)上行光模塊嵌入到ZigBee無(wú)線協(xié)調(diào)器中。本發(fā)明的系統(tǒng)框架如上圖所示，ONU+無(wú)線協(xié)調(diào)器在本文中統(tǒng)一稱(chēng)之為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，一臺(tái)大型OLT可接入幾千個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。1、虛擬邏輯端口ID的定義：為完成整體網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化配置和實(shí)時(shí)狀態(tài)的檢測(cè)，整體物聯(lián)傳輸網(wǎng)絡(luò)可抽象為光纖總線+無(wú)線總線的多級(jí)分支總線。OLT設(shè)備統(tǒng)一對(duì)所有接入設(shè)備以及其端口進(jìn)行全局編碼分配。所有的配置信息和狀態(tài)信息都由這個(gè)編碼進(jìn)行索引、查詢(xún)和定位。編碼定義為虛擬邏輯端口ID的形式。所有傳輸通訊節(jié)點(diǎn)、包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、其它光接入節(jié)點(diǎn)、無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)以及這些節(jié)點(diǎn)上面的所有物理端口均被分配全局獨(dú)一的虛擬邏輯端口ID。OLT設(shè)備分配的虛擬邏輯端口ID為FRAMEID。OLT設(shè)備的物理端口分配的虛擬邏輯端口ID=FRAMEID.SLOTID.SUBSLOTID.PORTID。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的虛擬邏輯端口ID＝FRAMEID.SLOTID+SUBSLOTID.PORTID.SUBPORTID。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線射頻口分配的虛擬邏輯端口ID＝FRAMEID.SLOTID.SUBSLOTID.PORTID.SUBPORTID.GATEWAYID.GW_PORTID。無(wú)線接入終端的虛擬邏輯端口ID＝FRAMEID.SLOTID.SUBSLOTID.PORTID.SUBPORTID.GATEWAYID.GW_PORTID.DEVID。其中各個(gè)名稱(chēng)的含義為，F(xiàn)RAMEID:OLT框號(hào)；SLOTID：OLT槽位號(hào)SUBSLOTID：OLT子槽位號(hào)；PORTID：OLT物理端口號(hào)SUBPORTID：OLT物理端口的子端口號(hào)GATEWAYID：網(wǎng)關(guān)號(hào)GW_PORTID：網(wǎng)關(guān)端口號(hào)DEVID：終端設(shè)備號(hào)例如虛擬邏輯端口ID1.1.1.1.5表示OLT1的1號(hào)槽1號(hào)子槽第一個(gè)物理端口下的第5個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其中5是由OLT設(shè)備從1.1.1.1.PORTID(PORTID取值范圍1～64中選取)；例如1.1.1.1.5.1.1.32表示OLT1的1號(hào)槽1號(hào)子槽第一個(gè)物理端口下的第5個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)1號(hào)網(wǎng)關(guān)的1號(hào)口下的第32個(gè)終端接入節(jié)點(diǎn)；虛擬邏輯端口號(hào)不僅僅是相關(guān)配置和狀態(tài)信息的索引，并且包含各節(jié)點(diǎn)、端口之間的從屬關(guān)系，也包含了路徑轉(zhuǎn)發(fā)的路由信息。是外部網(wǎng)管和OLT交互配置、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、告警消息必須包含的信息，是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化配置運(yùn)維方案的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。2、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上電自動(dòng)配置過(guò)程如下。A1）聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上電初始化，設(shè)置狀態(tài)為注冊(cè)中，此階段不允許無(wú)線終端接入；A2）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)OLT分配的時(shí)隙窗口發(fā)起上電注冊(cè)請(qǐng)求；若時(shí)間超時(shí)，未獲取OLT的答復(fù)報(bào)文，則初始化完畢，工作狀態(tài)設(shè)置為WORK，允許無(wú)線終端接入，流程結(jié)束。具體流如圖3所示。A3）OLT判斷物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是否合法，不合法下發(fā)拒絕注冊(cè)報(bào)文，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)收到保持靜默不再發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，也不允許無(wú)線終端接入，流程結(jié)束。合法性判斷方法參考下一章節(jié)2.3物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)合法性判斷，流程如圖4所示。A4）如果物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址已在綁定表內(nèi)，則返回和物聯(lián)網(wǎng)地址綁定的虛擬邏輯端口ID，如果已無(wú)多余的虛擬邏輯端口ID，不允許注冊(cè)；(需要人工先解除已使用的虛擬邏輯端口ID和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的綁定，釋放出空閑的虛擬邏輯端口ID)A5）OLT根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)所屬的槽位、端口等信息按次序分配其所屬范圍內(nèi)的空閑虛擬邏輯端口ID，并綁定記錄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線短地址。A6）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)記錄分配的虛擬邏輯端口ID，設(shè)置狀態(tài)為注冊(cè)成功，返回報(bào)文告知OLT注冊(cè)成功。A7）OLT獲取注冊(cè)成功后分配物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)ID，無(wú)線頻道，保障相鄰的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)互不干擾。A8）OLT根據(jù)虛擬邏輯端口在配置文件中進(jìn)行配置查詢(xún)，獲取對(duì)應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的配置信息A9）OLT遍歷配置信息并逐條下發(fā)配置命令，并告知配置命令數(shù)；A10）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所有配置命令，具體流程參考2.4物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置保存操作流程。配置成功后，設(shè)置狀態(tài)為WORK，允許無(wú)線終端接入，并返回消息告知OLT正常工作，進(jìn)入步驟10；若其中一條命令執(zhí)行失敗，則通知OLT配置失敗，延時(shí)后重新開(kāi)始申請(qǐng)注冊(cè)，若重復(fù)次數(shù)超過(guò)3次，則物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)入靜默狀態(tài)，流程結(jié)束。具體流程如圖5所示。A11）OLT收到配置正常的返回消息后通知上位機(jī)，流程結(jié)束。物聯(lián)網(wǎng)成功進(jìn)入工作狀態(tài)的的流程如圖6所示。其中關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)合法性判斷如下。OLT判斷物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的合法性判斷可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇是否進(jìn)行，若進(jìn)行則流程如下：黑、白名單由網(wǎng)管下發(fā)到OLT上，也可以是TELNET、FTP等方式導(dǎo)入OLT。黑、白名單是由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址組成的文件，同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址不允許同時(shí)存在黑、白名單內(nèi)，若不存在黑、白名單，則跳過(guò)步驟B1、B2；B1）如果物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址在白名單內(nèi)，允許注冊(cè)；B2）如果物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)地址在黑名單內(nèi)，不允許注冊(cè)；B3）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)制造商是否合法注冊(cè)登記；B4）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的軟硬件版本是否符合要求；B5）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的其它方面要求；另外，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置保存操作流程如下。C1）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)判斷虛擬邏輯端口ID的合法性，是否超過(guò)取值范圍，是則合法，否則丟棄配置；C2）對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)端口的配置，根據(jù)其虛擬邏輯端口ID判斷是否屬于本物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，是則合法，否則丟棄配置；C3）判斷配置信息屬性是否和節(jié)點(diǎn)屬性、端口屬性相同；C4）配置參數(shù)配置內(nèi)容是否屬于合理范圍之內(nèi)；C5）上述配置內(nèi)容合法，直接調(diào)用驅(qū)動(dòng)配置相應(yīng)的寄存器；C6）配置結(jié)果，上報(bào)OLT。3、無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)配置流程如下。D1）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先判斷，若是已有節(jié)點(diǎn)喚醒，接入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)根據(jù)其短地址和虛擬邏輯端口ID通告OLT其狀態(tài)變化，流程結(jié)束；D2）若是新節(jié)點(diǎn)接入，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將其短地址等相關(guān)信息告知OLT；D3）OLT判斷合法性，合法性判斷方式和2.3物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)合法性判斷相同，不合法則拒絕節(jié)點(diǎn)加入，流程結(jié)束。具體流程如圖7所示。若合法則從分配給無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)虛擬邏輯端口ID(分配方案和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)相同)，并通知物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)存儲(chǔ)無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)的短地址和虛擬邏輯端口ID對(duì)應(yīng)關(guān)系。D4）OLT根據(jù)虛擬邏輯端口ID讀取配置文件，下發(fā)配置到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；D5）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置檢測(cè)，根據(jù)虛擬邏輯端口ID，判斷是下接的無(wú)線節(jié)點(diǎn)配置，獲取無(wú)線短地址，對(duì)配置信息進(jìn)行ZigBee協(xié)議封裝，下發(fā)配置到無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)，并把結(jié)果上報(bào)OLT；D6）OLT判斷無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，若是僅僅作為中繼的節(jié)點(diǎn)，則狀態(tài)不上報(bào)上位機(jī)，否則上報(bào)上位機(jī)，流程結(jié)束，具體流程圖如圖8所示：D7）上述過(guò)程在光通訊故障時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可根據(jù)原有ZigBee協(xié)議方式處理節(jié)點(diǎn)接入，不進(jìn)行和OLT之間的報(bào)文交互。本發(fā)明的技術(shù)方案中進(jìn)行了統(tǒng)一的ZigBee網(wǎng)關(guān)邏輯地址分配和管理，不使用IP地址，無(wú)需人工參與，無(wú)需開(kāi)啟DHCP服務(wù)，避免對(duì)多個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)分別進(jìn)行IP地址的人工設(shè)置，節(jié)省人工費(fèi)，提高現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)局速度。能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新增加ZigBee網(wǎng)關(guān)以及ZigBee網(wǎng)關(guān)被移除，無(wú)需專(zhuān)用軟件進(jìn)行網(wǎng)關(guān)搜索，能夠?qū)igBee網(wǎng)關(guān)進(jìn)行合法性判斷，進(jìn)行安全認(rèn)證，認(rèn)證通過(guò)后自動(dòng)化配置，并知會(huì)上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。無(wú)需人工操作，避免人工操作帶來(lái)的遺漏和錯(cuò)誤，并提升網(wǎng)絡(luò)的安全性。不僅僅是ZigBee網(wǎng)關(guān)，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新增加ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，對(duì)終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合法性認(rèn)證和配置管理，并知會(huì)上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。無(wú)需人工操作，避免人工操作帶來(lái)的遺漏和錯(cuò)誤，并提升網(wǎng)絡(luò)的安全性。OLT和ZigBee網(wǎng)關(guān)之間有心跳報(bào)文，當(dāng)ZigBee網(wǎng)關(guān)失效時(shí)OLT會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，標(biāo)識(shí)狀態(tài)為失效，配置部分不進(jìn)行修改，并告知上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。或者物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持多種告警，主動(dòng)上報(bào)告警狀態(tài)，OLT及時(shí)獲取后告知上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)于ZigBee網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。ZigBee無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)控也由ZigBee網(wǎng)關(guān)上報(bào)OLT，再上報(bào)上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)監(jiān)控。上位機(jī)不需要和多個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)進(jìn)行分別TCP/IPSOCKET通信，總體網(wǎng)絡(luò)只需要和OLT建立一條TCP/IP通道。對(duì)于ZigBee網(wǎng)關(guān)狀態(tài)變化和增刪，無(wú)需進(jìn)行TCP/IP通道的重新建立和刪除，提高了上位機(jī)反應(yīng)處理速度，可快速進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，避免上層業(yè)務(wù)丟包重傳的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)的融合，提供了帶寬大、時(shí)延低、抗干擾能力強(qiáng)、安全性好的整網(wǎng)解決方案，降低了物聯(lián)網(wǎng)推廣門(mén)檻，減少了運(yùn)行維護(hù)的成本，大規(guī)模組建、管理、運(yùn)營(yíng)多個(gè)無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)更為方便。