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文檔簡(jiǎn)介

1、無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)中智訊(武漢)科技有限公司常用無(wú)線線通信技技術(shù)ZigBee無(wú)線技術(shù)術(shù)TiCC2530軟件接口口BasicRF代碼解析析CC2530無(wú)線通信信實(shí)驗(yàn)未來的物物聯(lián)網(wǎng)將將會(huì)是多多種技術(shù)術(shù)共生的的異構(gòu)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于物物聯(lián)網(wǎng)的的各種無(wú)無(wú)線技術(shù)術(shù)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)無(wú)線通信信所要解解決的問問題通信距離傳輸速率芯片成本芯片功耗網(wǎng)絡(luò)容量協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)ZigBeeZigBee是IEEE 802.15.4協(xié)議的代代名詞。根據(jù)這這個(gè)協(xié)議議規(guī)定的的技術(shù)是是一種短短距離、低功耗耗的無(wú)線線通信技技術(shù)。這一名稱稱來源于于蜜蜂的的八字舞舞,由于于蜜蜂(bee)是靠飛翔翔和“嗡嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅翅膀的“舞蹈”來與同同伴傳遞

2、遞花粉所所在方位位信息,也就是是說蜜蜂蜂依靠這這樣的方方式構(gòu)成成了群體體中的通通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。其特點(diǎn)是是近距離離、低復(fù)復(fù)雜度、自組織、低功耗耗、低數(shù)據(jù)速速率、低低成本。ZigBee可工作在在2.4GHz(全球流行行)、868MHz(歐洲流行行)和915MHz(美國(guó)流行行)3個(gè)頻段上上,分別具有有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速速率,它的傳輸輸距離在在50200m的范圍內(nèi)內(nèi),但可以繼繼續(xù)增加加 。ZigBee應(yīng)用家庭自動(dòng)化PC機(jī)的外圍設(shè)備備低速無(wú)線線設(shè)備工業(yè)、農(nóng)農(nóng)業(yè)和商商業(yè)消費(fèi)電子子個(gè)人健康監(jiān)護(hù)護(hù)玩具和游游戲消費(fèi)性電電子設(shè)備備家庭和樓樓宇自動(dòng)動(dòng)化設(shè)備備工業(yè)控制制裝置

3、農(nóng)業(yè)自動(dòng)動(dòng)化電腦外設(shè)設(shè)醫(yī)用傳感感器玩具和游游戲機(jī)等等設(shè)備支持小范范圍的基基于無(wú)線線通信的的控制和和自動(dòng)化化等領(lǐng)域域監(jiān)視傳感器自動(dòng)化控制監(jiān)視診斷傳感器玩具游戲器具具TVVCRDVDCD鼠標(biāo)鍵盤操作桿保安HVAC照明門禁Wi-Fi802.11標(biāo)準(zhǔn)是IEEE最初制定定的一個(gè)個(gè)無(wú)線局局域網(wǎng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),主主要用于于解決辦辦公室局局域網(wǎng)和和校園網(wǎng)網(wǎng)中用戶戶與用戶戶終端的的無(wú)線接接入,業(yè)業(yè)務(wù)主要要限于數(shù)數(shù)據(jù)存取取IEEE 802.11b/g/n即為Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn),工工作頻段段在2.4GHz2.4835GHz,傳輸速速率分別別可達(dá)11Mbps/54Mbps/600Mbps主要特性性為:速速度快,可靠性性高,在在開

4、放性性區(qū)域,通訊距距離可達(dá)達(dá)300米,在封封閉性區(qū)區(qū)域,通通訊距離離為76米到122米,方便便與現(xiàn)有有的有線線以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)整合合工業(yè)上也也常有透透?jìng)鱓i-Fi作為無(wú)線線數(shù)據(jù)傳傳輸無(wú)線局域網(wǎng)WLANInternetWiFi無(wú)線路由器IPTV空調(diào)打印機(jī)在熱點(diǎn)區(qū)把多臺(tái)計(jì)算機(jī)互相鏈接,以及鏈接到外圍設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)Internet高速無(wú)線接入Wi-Fi應(yīng)用藍(lán)牙/BLE藍(lán)牙(Bluetooth),是一種種支持設(shè)設(shè)備短距距離通信信(一般般10m內(nèi))的無(wú)無(wú)線電技技術(shù)。能能在包括括移動(dòng)電電話、PDA、無(wú)線耳耳機(jī)、筆筆記本電電腦、相相關(guān)外設(shè)設(shè)等眾多多設(shè)備之之間進(jìn)行行無(wú)線信信息交換換藍(lán)牙采用用分散式式網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)以及及快

5、跳頻頻和短包包技術(shù),支持點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及及點(diǎn)對(duì)多多點(diǎn)通信信,工作作在全球球通用的的2.4GHzISM頻段。其其數(shù)據(jù)速速率為1Mbp采用時(shí)分分雙工傳傳輸方案案實(shí)現(xiàn)全全雙工傳傳輸藍(lán)牙4.0是藍(lán)牙3.0+HS規(guī)范的補(bǔ)補(bǔ)充,專專門面向向?qū)Τ杀颈竞凸亩加杏休^高要要求的無(wú)無(wú)線方案案,是一一個(gè)雙模模的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),它包含傳統(tǒng)統(tǒng)藍(lán)牙部部分和低低功耗藍(lán)藍(lán)牙部分分,主要要應(yīng)用于于智能設(shè)備領(lǐng)域域音頻藍(lán)牙發(fā)送藍(lán)牙耳機(jī)藍(lán)牙鼠標(biāo)鍵盤藍(lán)牙/BLE應(yīng)用LoRaLoRa是基于LPWAN(低功耗耗廣域網(wǎng)網(wǎng))的一一種新型型通信技技術(shù),由由Semtech公司發(fā)布布。其接接受靈敏敏度達(dá)到到了驚人人的-148dbm,與業(yè)界界其他先先進(jìn)水平平的su

6、b-GHz芯片相比比,最高高的接收收靈敏度度改善了了20db以上,這這確保了了網(wǎng)絡(luò)連連接可靠靠性。LoRa采用線性性調(diào)頻擴(kuò)擴(kuò)頻調(diào)制制技術(shù),即保持持低功耗耗特性,又明顯顯地增加加了通信信距離,同時(shí)提提高了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)效率率,LoRa集中器/網(wǎng)關(guān)能夠夠并行接接收并處處理多個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)的的數(shù)據(jù),大大擴(kuò)擴(kuò)展了系系統(tǒng)容量量。LoRa采用LoRaWAN協(xié)議,是是LoRa聯(lián)盟推出出的一個(gè)個(gè)基于開開源的MAC層協(xié)議的的低功耗耗廣域網(wǎng)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。LoRa主要在全全球免費(fèi)費(fèi)頻段運(yùn)運(yùn)行(即即非授權(quán)權(quán)頻段),包括括433、868、915MHz等。LoRaLoRa網(wǎng)絡(luò)主要要由終端端(內(nèi)置置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基基站)、服務(wù)器器

7、和云四四部分組組成,應(yīng)應(yīng)用數(shù)據(jù)據(jù)可雙向向傳輸。LoRa應(yīng)用NB-IoTNB-IoT是一種基基于蜂窩窩數(shù)據(jù)連連接的LPWAN(低功耗耗廣域網(wǎng)網(wǎng)),NB-IoT只消耗大大約180KHz的帶寬,可直接接部署于于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò),以以降低部部署成本本、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)平滑升升級(jí)聯(lián)合提出出NBM2M提出NBOFDMA提出NBLTENB-IOT工作組NBCIOT報(bào)告發(fā)起起者NB-IOT2016.6凍結(jié)2015.92015.52014.52014.72015.7融合入融合入NB-IoT技術(shù)優(yōu)勢(shì)勢(shì)移動(dòng)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)的不同同定位高安全性高可靠性高速率低功耗高頻譜效率大覆蓋低成本低時(shí)延短距通信(ZigB

8、ee等)NB-IoT私有技術(shù)(LoRa等)NBIoT相對(duì)短距距通信/私有技術(shù)術(shù)優(yōu)勢(shì)明明顯技術(shù)制式網(wǎng)絡(luò)定位國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT與蜂窩網(wǎng)融合演進(jìn)的低成本電信級(jí)的高可靠性、高安全性廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)私有技術(shù)LoRa需獨(dú)立建網(wǎng)、無(wú)執(zhí)照波段的高風(fēng)險(xiǎn)局域網(wǎng)物聯(lián)技術(shù)Sigfox國(guó)內(nèi)頻段不支持、由Sigfox建網(wǎng)與運(yùn)營(yíng)商合作的高成本高風(fēng)險(xiǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)1m100m10kmBluetoothZigBee(短距覆蓋)WiFi(短距覆蓋)UMTS/LTE(高成本覆蓋)GSMLPWA(低功率廣覆蓋) 覆蓋100bps100kbps100Mbps速率NB-IoT端到端解解決方案案NB-IoT應(yīng)用空氣,噪音和污水是3大環(huán)境問題N

9、B IoT低功耗監(jiān)測(cè)設(shè)備建立網(wǎng)格化感知監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 及時(shí)預(yù)警,主動(dòng)干預(yù)幫助政府環(huán)境部門應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)基于NB-IoT技術(shù)的模塊,上報(bào)位置等傳感器數(shù)據(jù),可以為消費(fèi)者提供多種資產(chǎn)跟蹤的產(chǎn)品例如:自行車跟蹤; 兒童手環(huán); 行李箱; 寵物運(yùn)營(yíng)商可提供基于連接+業(yè)務(wù)端到端服務(wù)利用NB IoT 車檢器及廣覆蓋網(wǎng)絡(luò)及平臺(tái),提升泊車服務(wù)運(yùn)營(yíng)效率為車主提供方便的智能停車服務(wù): 車位尋找,自動(dòng)計(jì)費(fèi)位置跟蹤環(huán)境監(jiān)測(cè) 泊車 經(jīng)濟(jì)作物的種植向智能化發(fā)展,例如葡萄種植NB enabled低功耗監(jiān)測(cè)設(shè)備建立網(wǎng)格化感知監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 及時(shí)預(yù)警,主動(dòng)干預(yù)幫助農(nóng)場(chǎng)主提高產(chǎn)量及品質(zhì)水務(wù)管理的兩大重點(diǎn):水質(zhì)安全和節(jié)約用水通過NB IoT 的

10、解決方案,建立水質(zhì)全程監(jiān)測(cè)平臺(tái)Smart metering : 遠(yuǎn)程抄表及智能計(jì)費(fèi)全球奶牛256 million,牛的健康與牧場(chǎng)的產(chǎn)值關(guān)系重大基于NB IoT 技術(shù)的模塊,上報(bào)位置/體溫等傳感器數(shù)據(jù)建立牛群監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 及時(shí)預(yù)警,主動(dòng)干預(yù)幫助牧場(chǎng)主提高產(chǎn)量及品質(zhì)遠(yuǎn)程抄表農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)6LoWPAN6LoWPAN(IPv6 overlow power WPAN)是低速速無(wú)線個(gè)個(gè)域網(wǎng)(LR-WPAN)標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)層層互聯(lián)方方案;6LoWPAN的設(shè)計(jì)目目標(biāo)是在在無(wú)線個(gè)個(gè)域網(wǎng)(WPAN)中引入入IPv6協(xié)議,在在網(wǎng)絡(luò)層層和MAC層間加一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)適配層層,完成成包頭壓壓縮、分分片、重重組和路路由轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)等,實(shí)實(shí)

11、現(xiàn)在IEEE 802.15.4上傳輸IPv6數(shù)據(jù)包;6LoWPAN支持星型型、樹型型、MESH網(wǎng)等多種種網(wǎng)絡(luò)拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu);Contiki等操作系系統(tǒng)均集集成了6LoWPAN協(xié)議支持持6LoWPAN技術(shù)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路路物理層6LoWPAN特定的應(yīng)應(yīng)用程序序(使用用Socket接口)未使用未使用TCP/UDPIPv6,6LoWPAN適配層,分片和和重組技技術(shù)IEEE 802.15.4 MAC(CSMA/CA)IEEE 802.15.4 PHY提供IPv6的數(shù)據(jù)壓壓縮、分分片重組組功能,Mesh路由功能能OSI6LoWPAN6LoWPAN協(xié)議操作作系統(tǒng)Contiki平臺(tái)是專專

12、門面向向無(wú)線傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)而開開發(fā)的嵌嵌入式操操作系統(tǒng)統(tǒng);開源,免免費(fèi),可可移植到到多種平平臺(tái):C51/AVRTICC2530/TICC2430/TI MSP430STM32/FreescaleMC1322x/LPC2103支持多任任務(wù),采采用低功功耗設(shè)計(jì)計(jì);具有TCP/IP等多種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議議棧,支支持ipv4和ipv6協(xié)議;Contiki包含6LoWPAN報(bào)文壓縮縮、RPL路由、CoAP應(yīng)用層。常用無(wú)線線通信技技術(shù)ZigBee無(wú)線技術(shù)術(shù)TiCC2530軟件接口口BasicRF代碼解析析CC2530無(wú)線通信信實(shí)驗(yàn)ZigBee起源工業(yè)自動(dòng)動(dòng)化和家家庭智能能化對(duì)無(wú)無(wú)線數(shù)據(jù)據(jù)通信的的需求越越來越強(qiáng)強(qiáng)

13、烈,而而藍(lán)牙技技術(shù)對(duì)于于這一領(lǐng)領(lǐng)域顯然然有一定定的局限限;2002年,zigbeeAlliance成立;Zigbee協(xié)議在2003年正式問問世;2004年,zigbeeV1.0誕生;2006年,推出出zigbee2006,比較完善善;2007年底,zigbeePRO推出。ZigBee聯(lián)盟成員員CompXsZigBee聯(lián)盟的主主要目標(biāo)標(biāo)是以透透過加入入無(wú)線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能能,為消消費(fèi)者提提供更富富彈性、更易用用的電子子產(chǎn)片。ZigBee技術(shù)能融融入各類類電子產(chǎn)產(chǎn)品,應(yīng)應(yīng)用范圍圍橫跨全全球民用用、商用用、公用用及工業(yè)業(yè)用等市市場(chǎng)。生生產(chǎn)商終終于可以以利用ZigBee這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化無(wú)線線網(wǎng)絡(luò)平平臺(tái),設(shè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)

14、單單、可靠靠、便宜宜又省電電的各種種產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸輸速率低低:10KB/秒250KB/秒,專注注于低傳傳輸應(yīng)用用功耗低:在低功功耗待機(jī)機(jī)模式下下,兩節(jié)節(jié)普通5號(hào)電池可可使用624個(gè)月成本低:ZigBee數(shù)據(jù)傳輸輸速率低低,協(xié)議議簡(jiǎn)單,所以大大大降低低了成本本網(wǎng)絡(luò)容量量大:網(wǎng)絡(luò)可可容納65,000個(gè)設(shè)備時(shí)延短:通常時(shí)時(shí)延都在在15ms30ms安全:ZigBee提供了數(shù)數(shù)據(jù)完整整性檢查查和鑒權(quán)權(quán)功能,采用AES-128加密算法法有效范圍圍小:有效覆覆蓋范圍圍50200米,具體體依據(jù)實(shí)實(shí)際發(fā)射射功率大大小和各各種不同同的應(yīng)用用模式而而定工作頻段段靈活:使用頻頻段為2.4GHz、

15、868MHz(歐洲)和915MHz(美國(guó)),均為為免執(zhí)照照(免費(fèi)費(fèi))的頻頻段傳輸可靠靠:采用碰碰撞避免免策略,同時(shí)為為需要固固定帶寬寬的業(yè)務(wù)務(wù)預(yù)留專專用時(shí)隙隙。ZigBee通信可靠靠性ZigBee技術(shù)體系系一個(gè)真正正的ZigBee,由ZigBeeAlliance所主導(dǎo)的的標(biāo)準(zhǔn),定義了了網(wǎng)絡(luò)層層(Network Layer)、安全全層(SecurityLayer)、應(yīng)用用層(ApplicationLayer)、以及及各種應(yīng)應(yīng)用產(chǎn)品品的資料料(Profile);而由由國(guó)際電電子電機(jī)機(jī)工程協(xié)協(xié)會(huì)(IEEE)所制訂訂的802.15.4標(biāo)準(zhǔn),則則是定義義了物理理層(PHYLayer)及媒體體存取層層(M

16、ACLayer);ZigBee堆棧是在在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)礎(chǔ)上建立立的,從從下往上上依次是是物理層層,MAC層,網(wǎng)絡(luò)絡(luò)/安全層,應(yīng)用支支持子層層,應(yīng)用用層。物理層MAC層網(wǎng)絡(luò)層安全層應(yīng)用層應(yīng)用支持子層ZigBee聯(lián)盟IEEE 802.15.4用戶硬件實(shí)現(xiàn)ZigBee平臺(tái)通信棧應(yīng)用層ZigBee通信頻道道遵循IEEE802.15.4協(xié)議。物理層是是協(xié)議的的最底層層,承付付著和外外界直接接作用的的任務(wù)。主要目的的:控制制RF收發(fā)器工工作。調(diào)制方式式:擴(kuò)頻頻通信信號(hào)傳輸輸距離:50m(室內(nèi)),200m(室外)。ZigBee通信頻道道ZigBee網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)遵循IEEE802.15.4協(xié)

17、議負(fù)責(zé)設(shè)備備間無(wú)線線數(shù)據(jù)鏈鏈路的建建立、維維護(hù)和結(jié)結(jié)束確認(rèn)模式式的數(shù)據(jù)據(jù)傳送和和接收可選時(shí)隙隙,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)低延遲遲傳輸支持各種種網(wǎng)絡(luò)拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中每每個(gè)設(shè)備備為16位地址尋尋址全功能器器件FFD可工作于于所有網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)可作為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)調(diào)器可與網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中任何何節(jié)點(diǎn)通通信簡(jiǎn)化功能能器件RFD僅可和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的的FFD通信不能作為為網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)器周期性的的數(shù)據(jù)通通信由用戶決決定周期期的長(zhǎng)短短,如:煙霧傳傳感器間歇性的的數(shù)據(jù)通通信由用戶或或外界事事件引發(fā)發(fā)決定間間歇長(zhǎng)短短,如:電燈開開關(guān)重復(fù)而快快速反應(yīng)應(yīng)的數(shù)據(jù)據(jù)通信指定固定定時(shí)隙進(jìn)進(jìn)行通信信,如:鼠標(biāo)、鍵盤ZigBee的網(wǎng)絡(luò)架架構(gòu)全功能設(shè)設(shè)備(FFD):

18、可以擔(dān)任任網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)調(diào)者,形成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),讓讓其它的的FFD或是精簡(jiǎn)簡(jiǎn)功能裝裝置(RFD)連結(jié),F(xiàn)FD具備控制制器的功功能,可可提供信信息雙向向傳輸。附帶由標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)指定定的全部部802.15.4功能和所所有特征征更多的存存儲(chǔ)器、計(jì)算能能力可使使其在空空閑時(shí)起起網(wǎng)絡(luò)路路由器作作用。也能用作作終端設(shè)設(shè)備精簡(jiǎn)功能能設(shè)備(RFD):RFD只能傳送送信息給給FFD或從FFD接收信息息。附帶有限限的功能能來控制制成本和和復(fù)雜性性設(shè)備類型拓?fù)漕愋涂煞癯蔀榫W(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通話對(duì)象全功能器件(FFD)星形,樹形,網(wǎng)狀可以任何ZigBee設(shè)備簡(jiǎn)化功能器件(RFD)星形不可以只能與協(xié)調(diào)器通話ZigBee的網(wǎng)絡(luò)架架構(gòu)從節(jié)點(diǎn)類類型來

19、分分類ZigBee設(shè)備包括括:協(xié)調(diào)調(diào)器、路路由器、終端節(jié)節(jié)點(diǎn)。ZigBee協(xié)調(diào)器(Coordinator):上電啟動(dòng)動(dòng)和配置置網(wǎng)絡(luò)(例如設(shè)設(shè)定網(wǎng)絡(luò)絡(luò)標(biāo)示符符 ,選選擇信道道),一一旦完成成后相當(dāng)當(dāng)于路由由器功能能每各ZigBee網(wǎng)絡(luò)必須須有一個(gè)個(gè)ZigBee路由器(Router):允許其他他網(wǎng)絡(luò)設(shè)設(shè)備加入入多跳路由由協(xié)助電池池供電的的子節(jié)點(diǎn)點(diǎn)通信自己作為為終端節(jié)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用用ZigBee終端節(jié)點(diǎn)點(diǎn)(EndDevice):向路由節(jié)節(jié)點(diǎn)傳遞遞數(shù)據(jù)沒有路由由功能低功耗(ZigBee的低功耗耗主要體體現(xiàn)在這這里)可選擇睡睡眠與喚喚醒。(路由因因不斷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)據(jù)需電源源供電,終端節(jié)節(jié)點(diǎn)電池池供電)ZigBe

20、e的網(wǎng)絡(luò)拓拓?fù)淠P托蚙igBeeMesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼淠P蚆ESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)具有有強(qiáng)大的的功能,網(wǎng)絡(luò)可可以通過過多級(jí)跳跳的方式式來通信信;該拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)還可以以組成極極為復(fù)雜雜的網(wǎng)絡(luò)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)絡(luò)還具備備自組織織、自愈愈功能。ZigBee個(gè)域網(wǎng)地地址PANID是個(gè)域網(wǎng)網(wǎng)地址,也是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的ID(即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)標(biāo)識(shí)符)ZigBee協(xié)議使用用一個(gè)16位的個(gè)域域網(wǎng)標(biāo)志志符(PANID)來標(biāo)識(shí)識(shí)一個(gè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的PANID唯一,一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)只有一一個(gè)PANID,它是由由PAN協(xié)調(diào)器生生成的,PANID是可選配配置項(xiàng),用來控控制ZigBee路由器和和終端節(jié)節(jié)點(diǎn)要加加入那個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)ZDAPP_CONF

21、IG_PAN_ID設(shè)置為0 xFFFF時(shí),節(jié)點(diǎn)點(diǎn)就將建建立或加加入一個(gè)個(gè)“最優(yōu)優(yōu)”的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)ZDAPP_CONFIG_PAN_ID設(shè)置為0 x00010 x3FFF,節(jié)點(diǎn)將將建立或或加入該該個(gè)域網(wǎng)網(wǎng)地址網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)ZigBee地址/尋址ZigBee設(shè)備有兩兩種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)地址:1個(gè)是64位的IEEE地址,通通常也叫叫作MAC地址或者者擴(kuò)展地地址(Extendedaddress)另一個(gè)是是16位的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)地址,也叫做做邏輯地地址(Logical address)或者短短地址,建立網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以后后,由協(xié)協(xié)調(diào)器動(dòng)動(dòng)態(tài)分配配64位長(zhǎng)地址址是全球球唯一的的地址,并且終終身分配配給設(shè)備備。這個(gè)個(gè)地址可可由制造造商設(shè)定定或者在

22、在安裝的的時(shí)候設(shè)設(shè)置,是是由IEEE來提供特殊的邏邏輯地址址(addrMode設(shè)為AddrBroadcast):0 x0,協(xié)調(diào)器器地址NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVALL(0 xFFFF),數(shù)據(jù)包包將被傳傳送到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的的所有設(shè)設(shè)備NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVRXON (0 xFFFD),數(shù)據(jù)包包將被傳傳送到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的的所有非非睡眠設(shè)設(shè)備NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVZCZR(0 xFFFC),數(shù)據(jù)包包發(fā)送給給所有的的路由器器,包括括協(xié)調(diào)器器構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)初始化IEEE 802.15.4協(xié)議棧創(chuàng)建PANCoordi

23、nator設(shè)置網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的PANID設(shè)置Coordinator的短地址址設(shè)置射頻頻頻率通通道啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)其他節(jié)點(diǎn)點(diǎn)加入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)獲取短地地址,開開始通信及數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸首先,每每個(gè)設(shè)備備的協(xié)議議棧必須須要對(duì)其其PHY和MAC層初始化化每個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)必須有有一個(gè)也也只能有有一個(gè)PANCoordinatorPANID作為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)標(biāo)識(shí),可以被被人為的的預(yù)定義義除64位IEEE MAC地址外,還須分分配一個(gè)個(gè)16位的短地地址“0”從16個(gè)信道中中選擇一一個(gè)作為為通信通通道設(shè)備以Coordinator的模式啟啟動(dòng),然然后就開開放請(qǐng)求求應(yīng)答有可以利利用的Coordinator,設(shè)備就就可以申申請(qǐng)加入入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被Coordi

24、nator接受,將將獲得短短地址作作為標(biāo)識(shí)識(shí),便可可傳輸數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的形成成,必須須由協(xié)調(diào)調(diào)器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)率先擔(dān)擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)調(diào)者者,建立立網(wǎng)絡(luò),再由其其它的路路由節(jié)點(diǎn)點(diǎn)或是終終端節(jié)點(diǎn)點(diǎn)加入這這個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò),不過過終端節(jié)節(jié)點(diǎn)只能能和路由由節(jié)點(diǎn)或或協(xié)調(diào)器器節(jié)點(diǎn)連連結(jié)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中的功功能,預(yù)預(yù)先對(duì)節(jié)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行行程序設(shè)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)器的的功能是是通過掃掃描搜索索,以發(fā)發(fā)現(xiàn)一個(gè)個(gè)未用的的信道或或者以指指定的信信道來啟啟動(dòng)一個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)。路由器的的功能是是通過掃掃描搜索索,以發(fā)發(fā)現(xiàn)一個(gè)個(gè)激活的的信道并并將其連連接,然然后允許許其它裝裝置連接接。終端裝置置的功能能總是試試圖連接接到一個(gè)個(gè)已存在在

25、的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)搜索索網(wǎng)絡(luò)中中能提供供完整服服務(wù)的其其它節(jié)點(diǎn)點(diǎn)允許網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中的任任何節(jié)點(diǎn)點(diǎn)可對(duì)服服務(wù)搜索索進(jìn)行初初始化。將節(jié)點(diǎn)與與可提供供完整服服務(wù)的其其它節(jié)點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行綁綁定綁定可為為指定相相符的設(shè)設(shè)備集提提供命令令和控制制特征。常用無(wú)線線通信技技術(shù)ZigBee無(wú)線技術(shù)術(shù)TiCC2530軟件接口口BasicRF代碼解析析CC2530無(wú)線通信信實(shí)驗(yàn)CC2530官方資料料CC2530官方軟件件實(shí)例包包用戶可以以從官網(wǎng)網(wǎng)下載到到CC2530-SoftwareExamples包,它是是基于下下面的架架構(gòu)來設(shè)設(shè)計(jì)的:應(yīng)用層:包含應(yīng)應(yīng)用例程程基礎(chǔ)射頻頻層:該該層提供供一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的傳傳輸協(xié)議議硬件抽象象層:提提供

26、與硬硬件相關(guān)關(guān)的函數(shù)數(shù)接口軟件例程程包介紹紹docs:該文件件夾提供供了CC2530軟件例程程包的使使用說明明文檔ide:提供了了CC2530的IAR工程,包包括:light_switch:無(wú)線控控制led燈的開關(guān)關(guān)實(shí)驗(yàn)工工程;per_test:丟包率率檢測(cè)實(shí)實(shí)驗(yàn)工程程;source:它包含含兩個(gè)文文件夾:apps:提供了了ide中三個(gè)例例子的實(shí)實(shí)驗(yàn)源碼碼;components:提供公公共庫(kù)函函數(shù):basicrf:基礎(chǔ)rf庫(kù)函數(shù)common:公共類類型及中中斷的相相關(guān)定義義radios:adc及時(shí)鐘相相關(guān)配置置函數(shù)targets:節(jié)點(diǎn)板板相關(guān)配配置函數(shù)數(shù)utils:實(shí)用工工具庫(kù)軟件API解析l

27、ight_switch.c:主程序序basic.rf.c:無(wú)線通通信程序序uint8basicRfInit(basicRfCfg_t* pRfConfig):初始化化BasicRF的數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu),設(shè)設(shè)置模塊塊的傳輸輸通道,短地址址,PANIDuint8basicRfSendPacket(uint16destAddr, uint8*pPayload,uint8length):給目的的短地址址發(fā)送指指定長(zhǎng)度度的數(shù)據(jù)據(jù)uint8basicRfPacketIsReady(void):檢查模模塊是否否已經(jīng)可可以接收收下一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)uint8basicRfReceive(uint8*pRxData,uint8

28、len,int16*pRssi):接收來來自BasicRF層的數(shù)據(jù)據(jù)包軟件API解析common:公共頭頭文件及及常用硬硬件宏定定義interface:硬件頭頭文件定定義軟件API解析hal_mcu.c:mcu初始化及及復(fù)位操操作void halMcuInit(void):初始化化muc時(shí)鐘void halMcuWaitUs(uint16usec):延時(shí)void halMcuReset(void):復(fù)位mcuhal_rf.c:CC2530節(jié)點(diǎn)板射射頻接口口函數(shù)uint8halRfInit(void):RF初始化,使能自自動(dòng)應(yīng)答答及校驗(yàn)驗(yàn),使能能RX及中斷uint8halRfSetTxPower

29、(uint8power):設(shè)置傳傳輸TX輸出功耗耗void halRfWriteTxBuf(uint8*pData, uint8 length)、void halRfReadRxBuf(uint8*pData,uint8length):讀寫bufferuint8halRfTransmit(void):發(fā)送幀幀空閑信信道void halRfReceiveOn(void):開啟接接收功能能軟件API解析hal_board.c:板載部部分部分分設(shè)備初初始化hal_button.c:按鍵驅(qū)驅(qū)動(dòng)hal_digio.c:數(shù)字IO驅(qū)動(dòng)hal_led.c:LED驅(qū)動(dòng)常用無(wú)線線通信技技術(shù)ZigBee無(wú)線技術(shù)術(shù)T

30、iCC2530軟件接口口BasicRF代碼解析析CC2530無(wú)線通信信實(shí)驗(yàn)BasicRF介紹BasicRF由TI公司提供供,它包包含了IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)數(shù)據(jù)包的的收發(fā)功功能但并并沒有使使用到協(xié)協(xié)議棧;它僅僅是是讓兩個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行簡(jiǎn)單單的通信信,就是是說BasicRF僅僅是包包含IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的一一小部分分而已。BasicRF特點(diǎn):不會(huì)自動(dòng)動(dòng)加入?yún)f(xié)協(xié)議,也也不會(huì)自自動(dòng)掃描描其它節(jié)節(jié)點(diǎn),也也沒有組組網(wǎng)指示示燈沒有協(xié)調(diào)調(diào)器、路路由器或或者終端端的區(qū)分分,節(jié)點(diǎn)點(diǎn)地位相相等沒有自動(dòng)動(dòng)重發(fā)的的功能BasicRF幀格式:BasicRF幀格式:1212222Variable2幀長(zhǎng)度幀控制幀序號(hào)目的PAN ID目的地址源地址輔助安全頭幀載荷FCSBasicRF工作過程程啟動(dòng):確保外圍圍器件沒沒問題創(chuàng)建一個(gè)個(gè)basicRfCfg_t的數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu),并并初始化化其中的的成員調(diào)用basicRfInit()函數(shù)進(jìn)行行協(xié)議的的初始化化BasicRF工作過程程發(fā)送:創(chuàng)建一個(gè)個(gè)buffe

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