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如何實現將無線傳感器網絡升級到ZigBeePRO

作者: 時間:2009-07-06 來源:網絡 收藏
  • ZigBee技術日趨完善

    ZigBee技術是一種工作在900MHZ和2.4GHZ頻段的新興無線網絡技術,具有中等通訊距離(10米到數百米),比較靈活經濟的通訊速率(40Kbps到250Kbps),并且有星狀,網狀(MESH),樹狀等多種網絡拓撲,低的功耗等特點,所以在當今無線通訊技術和無線網絡技術領域,占用重要的一席之地,圖一描述了以監(jiān)視和控制為主要應用方向的ZigBee技術,在當今新興無線網絡技術中的位置。



    圖1ZigBee在新興無線網絡技術中的位置

    ZigBee技術誕生后,經歷了一個不斷完善的成長過程,其核心技術是軟件協議棧,從2004年2月的第一個版本ZigBee2004,到2007年開發(fā)完成的ZigBee2007,ZigBeePro,歷時4年,不斷完善和不斷改進,在網絡可靠性,網絡容量,低功耗,抗干擾等多個方面,技術日趨完善。



    圖2 是ZigBee協議棧升級的歷史

    與ZigBee2004、ZigBee2006相比較,ZigBee2007/Pro進行了如下技術上的完善和改進:

    ZigBee 2007/Pro 是工業(yè)級和商業(yè)級協議棧
    ZigBee 2007/Pro 適合于大型網絡(超過1000個節(jié)點的大型網絡)
    ZigBee 2007/Pro 改進了路由方式,是路由更加可靠,路由表格更加節(jié)省內存。
    ZigBee 2007/Pro增加了高級跳頻技術,具有超強網絡抗干擾能力。
    ZigBee 2007/Pro可以分包傳輸長數據包。
    ZigBee 2007/Pro提供商業(yè)級的加密通訊。

    ZigBee2007規(guī)范定于了兩套高級的功能指令集(feature set):分別是ZigBee功能命令集和ZigBeePro功能命令集。(ZigBee2004和2006都沒有和不兼容這兩套新的命令集)。
    ZigBee協議棧模式(Stack Profile 1) 是2006發(fā)布,目標是消費電子產品和燈光商業(yè)應用環(huán)境,設計簡單,使用在少于300個節(jié)點的網絡。

    ZigBeePro協議棧模式 (Stack Profile 2) 發(fā)布在2007年目標是商業(yè)和工業(yè)環(huán)境,支持大型網絡,1000個以上網絡節(jié)點,相應更好的安全性。



    圖3 是ZigBee2007協議棧的新結構

    升級到ZigBee 2007/PRO對無線單片機的硬件要求

    ZigBee無線網絡的基本部件包括協調者(coordinator)路由器(router) 和終端節(jié)點( end device),這些基本部件的核心都是一個完整的,具有IEEE802.15.4標準無線收發(fā)器和微處理器(單片機)的片上系統SoC(也稱為無線單片機),由于ZigBee2007和ZigBeePro軟件協議棧比較復雜,需要較大的內存空間和較大的運算處理能力,所以,需要無線單片機具有這樣的能力,才能升級到ZigBee 2007/Pro協議棧,表一是部分可以升級到ZigBee2007/Pro的無線單片機系統。



    目前市場上的一些無線單片機由于設計定位和推出時間等原因,不能升級到ZigBee 2007和ZigBeePro,對于8051內核的8位無線單片機,如果閃存少于128K,一般不能不能升級到ZigBee 2007 ( 例如CEL公司最近推出的具有8051內核的ZIC2410 無線單片機,內存只要96K,所以不能升級到ZigBee2007), 另外采用TINY OS和CC2420組成的系統,由于缺乏TI和FREESCALE公司的支持,也很難很快升級到ZigBeePro協議棧。
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