基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居設計
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2．2 設備入網(wǎng)
在一個ZigBee協(xié)調(diào)器設備建立網(wǎng)絡后，路由器設備或者終端設備，可以加入?yún)f(xié)調(diào)器建立的網(wǎng)絡，具體加入網(wǎng)絡有兩種方式，一種是通過關(guān)聯(lián)(Association)方式，就是待加入的設備發(fā)起加入網(wǎng)絡，另一種是直接(Direct)方式。下面重點討論第一種方式，也是實際中用的最多的方式。
首先對于一個ZigBee終端設備，只能加入一個網(wǎng)絡。對于新設備來說，它首先會掃描周圍它可找到的網(wǎng)絡，尋找有能力批準自己加入網(wǎng)絡的網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器，并把可以找到的所有網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器的資料存入自己的相鄰表。存入相鄰表的網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器的資料包括ZigBee協(xié)議版本、協(xié)議棧配置文件、PAN ID、邏輯信道以及是否允許加入網(wǎng)絡等。在相鄰表中選擇一個深度最小的網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器，并對其發(fā)出請求信息，如果出現(xiàn)相同最小深度的兩個以上網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器信息，那么隨機選取一個發(fā)送請求。如果相鄰表中沒有合適的網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器信息，那么表示入網(wǎng)失敗，終止過程。如果發(fā)出的請求被批準，那么網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器同時會分配給它一個16位的網(wǎng)絡地址，此時入網(wǎng)成功，終端設備可以開始通信。如果請求失敗，那么重新查找相鄰表，繼續(xù)發(fā)送請求信息，直到加入網(wǎng)絡或者相鄰表中沒有合適的網(wǎng)絡器。
設備關(guān)聯(lián)加入網(wǎng)絡的具體實現(xiàn)如下：
(1)在加入網(wǎng)絡前，首先要確定這個設備是ZigBee終端設備。通過協(xié)議棧配置文件ZigBee．def中的#define I_AM_END_DEVICE來定義這個設備為ZigBee終端設備。
(2)確定為終端設備后，應用層首先設定待掃描的信道以及每個信道掃描的時間，調(diào)用NLME_NE1WORK_DISCOVERY．request原語尋找合適網(wǎng)絡，網(wǎng)絡層收到該原語后，通過MLME_SCAN．request，原語要求MAC層執(zhí)行主動掃描獲得目前網(wǎng)絡描述參數(shù)。通過函數(shù)NWKStartDiscovery()，對掃描的起始信道進行設置，假定起始值為N。然后執(zhí)行MACStartScan(TRUE)對信道N進行主動掃描。
(3)完成掃描后，網(wǎng)絡層將發(fā)送NLMF_NETWORK_DISCOVERY．confirm原語告知應用層。通過調(diào)用回調(diào)函數(shù)AppOkayToAssociate()來判斷是否要加入這個網(wǎng)絡，判斷的標準是網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器的MAC地址是否符合終端設備的要求，這樣可以使終端設備加入到指定的網(wǎng)絡中，應用層根據(jù)情況調(diào)用NLME_JOIN．request原語從鄰居表中選擇所發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡加入。網(wǎng)絡確定后，網(wǎng)絡層將請求MAC層管理實體對邏輯信道，PAN標識符等有關(guān)屬性進行配置，發(fā)送MLME_SYNC．request原語獲取它所要連接協(xié)調(diào)器的信標，實現(xiàn)與協(xié)調(diào)器的同步。然后調(diào)用MLME_ASSOCIATE．request原語到MAC層。
(4)執(zhí)行函數(shù)PHYPutTxData(MAC_CMD_AS_SOCIATE_REQ)向協(xié)調(diào)器發(fā)送加入請求，并等待發(fā)送加入請求的確認。協(xié)調(diào)器接收到連接請求后首先調(diào)用MACIsJoinPermitted()來判斷網(wǎng)絡是否允許任何設備關(guān)聯(lián)，允許則返回給終端設備確認幀。協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡層將分配惟一的16位網(wǎng)絡地址給該設備，并根據(jù)設備提供的信息在它的鄰居表中為終端設備創(chuàng)建新的入口，隨后向MAC發(fā)送表明連接成功的MLM_ASSOCIATE．response原語表明設備已經(jīng)成功同網(wǎng)絡連接。設備的MAC層收到來自協(xié)調(diào)器的連接響應命令幀后，通過MLME_ASSOCIATE．confirm原語發(fā)送給設備應用層表明加入成功，設備的網(wǎng)絡層將在鄰居表中設置邏輯地址信息。
3 結(jié)束語
介紹了基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)組建信息家居網(wǎng)絡，如圖4所示，能夠?qū)揖迎h(huán)境進行較好的監(jiān)控，根據(jù)現(xiàn)在家居存在的問題，擬采取現(xiàn)有通信網(wǎng)絡與短距離無線網(wǎng)絡相結(jié)合的方法提高家居數(shù)據(jù)的準確性、實時性和可靠性。相對于常見的Bluetooth、Wi-Fi等具有低復雜度、低成本、低功耗、高安全性等優(yōu)點，隨著無線網(wǎng)絡技術(shù)的進一步發(fā)展，它將成為智能家居發(fā)展的趨勢。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/154878.htm
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