资深移动通信工程师学习zigbee心得.doc
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1、资深移动通信工程师学习zigbee心得资深移动通信工程师学习zigbee心得202*-11-12物理层的PIB是什么概念?有什么用?202*-11-18物理层的CCA.物理层是怎么知道信道的被占用情况.AODV+ENY是什么概念?AODVjr协议2在考虑了无线节点的有限移动性之后,以最大限度降低节点功耗为目的,对AODV协议进行了简化。AODVjr协议仅保留了AODV协议按需路由的动态特性,而将HELLO消息、路由错误信息、问询序列号等AODV协议为了适应节点移动性提出的优化措施统统省略,对AODV协议进行了最大限度的简化。受益于这样的简化,AODVjr协议在能耗方面极大地优于AODV协议,因
2、此AODVjr协议被广泛应用于各种无线传感器网络。AODVjr协议最大的问题是没有考虑路由的安全性,不仅数据在传输过程中极有可能被篡改或故意丢弃,路径信息本身也有可能被更改。为了维持路径的可用性,路径的生命期只有在收到数据包时才进行更新,而发送数据包不进行路径更新。Zigbee和adhoc网络不同.在adhoc网络中各个结点间的地位是相同的.而zigbee中网元间的地位是不一样的.建网过程中,协调器对信道的主导扫描是干什么?发出信标请求又是干什么?PANID又是根据什么机制确定的?64为IEEE地址的作用是什么?一个终端节点第一开机,检测信道,如果有1个以上信道上有信标,这个节点怎么做选择呢?
3、是不是所以拓扑结构的地址分配算法都是:An=Ak+Cship(d)*Rm+n?还是,只是树状拓扑结构时,按这个算法分配地址呢?官方的网络层的路由协议是什么?是AODVjr和Cluster-Tree都有吗?RF4CE是什么?GTS是什么概念?Beacon的一个作用是注册/识别一个PAN?是什么概念?路由表入口是什么概念?CAPcontentionaccessperiodCFPcontentionfreeperiodGTSGuaranteedtimeslot202*年12月31日星期五听视频Zigbee和蓝牙红外wifi是一个档次的概念202*年颁布第一个zigbee规范。现在有zigbee202
4、*202*各个版本。802.15只定义了物理层和MAC层。Zigbee在802.15上又定义了网络层和应用层。应用层上可以连240个应用层设备。202*年1月4日星期二202*年2月15日星期二学习Zigbee无线组网技术的研究心得1找到合适的信道后,协调器将为网络选定一个网络标识符(PANID,取值_个PANID是16位短地址中的一个吗?不是吧2主动扫描和被动扫描有区别吗?无论怎么样,扫描一遍不行吗?202*年2月16日星期三1本文通过减小每个节点加入网络的时间及原语数来达到减小这种冲突的目的,从加入网络的时间分析,加入网络的绝大部分时间花费在主动扫描、信标周期和等待协调器处理时间上,而前两
5、者时间是固定不变的,但是等待协调器处理的时间却是可变的,和协调器要处理的原语数量有关,可以通过减少原语的数量,减小协调器处理这些原语通信握手过程所需要的时间,这样协调器就能更快的响应节点的关联加入。2节点加入过程是个半盲目的过程。估计是为了减少接入时间和减少复杂度的原因吧。节点向协调器发Associationrequest后,协调器会发一个ACK。这个ACK只是用来说”哦“。然后节点要等,再做一个CSMA?这里做CSMA估计是为了防冲突吧,估计不是必须要做的。接着,节点再去问协调器要地址等信息。这些信息应该在Associationresponse里。如果节点等了一段时间,协调器不通过信令给他分
6、配信息,节点会自己从协调器的信标里提取响应命令(?比较神奇)这个响应命令里会有地址信息吗?传统MAC设计目标是:最大化吞吐量、最小时延、公平性ZIGBEEMAC设计目标是:最小化能耗、自组织能力。所以速率、时延、公平性都要做牺牲。S-MAC提出用3种方法来减少能耗并支持自组织:1节点定期睡眠以减少空闲监听2邻近节点组成虚拟簇,使睡眠调度时间自动同步3用消息传递方法来减少时延在星型网拓扑结构中,网络协调者定义了整个网络的时分复用和多址接入方式。根据业务流性质,zigbee应用可以分成连续性、周期性(如流速计)和间断性(如家电控制)三种。Zigbee协议栈只要8位处理器再加4kbrom和32kbr
7、om就可以了。SD和BI长度是由网络协调器决定的。超帧的的活跃期间划分为3个阶段:信标发送时段、竞争访问时段CAP、非竞争访问时段CFP。超帧的活跃期被划分成(默认16)个等长的时隙。时隙个数、时隙长度等参数有协调者决定,并通过信标帧广播在超帧的竞争访问阶段,节点使用带时隙的CSMA-CA访问机制,并且任何通信都必须在竞争访问时段结束前完成。GTS,在非竞争时段,这个时段被分成若干个GTS。每个GTS又由多个时隙组成。2种通信模式:1带信标带时隙的CSMA-CA2不带信标使用非时隙的CSMA-CA机制访问信道确认帧不需要使用CSMA-CA机制MAC帧通用结构:帧头、负荷、帧尾帧头:帧控制域帧号
8、地址域负荷:是可变的,具体内容由帧类型决定帧尾:16位CRC校验吗16位地址是一个zigbee网的内部节点,是协调者来分配的,在一个网内是唯一的。也就意为着一个网做多有65000个左右的端点。PAN标识也是16位的。64为地址是,设备的出厂地址,是全球唯一的。类似每个计算机网卡的MAC地址。信标帧其中的待发送数据目标地址字段的作用是:在协调器要给某个节点用间接发送方式时,节点会去监听信标帧的这个字段。如果在这个字段里有我的地址,那节点会随后发起向协调器要数据的流程。楼老师胶片中的和蓝牙比较中,zigbee有254个节点设备。这个256是怎么来的?一个主节点下可以联256个节点。简单理解,在星型
9、拓扑模式下,一个FFD可以联254个RFD。扩展阅读:zigbee总结zigbee和GSC CDMA 学习笔记关于ZIGBEE技术Zigbee的由来在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此,经过人们长期努力,Zigbee协议在202*年中通过后,于202*正式问世了。Zigbee是什么Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbe
10、e网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。不同的是,Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee基站却不到1000元人民币;每个Zigbee网络节点不仅本身可以与监控对对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料;除此
11、之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。Zigbee技术的应用领域Zigbee技术的目标就是针对工业,家庭自动化,遥测遥控,汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制,传感器的无线数据采集和监控,油田,电力,矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位.通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采
12、用Zigbee技术做无线传输:1需要数据采集或监控的网点多;2要求传输的数据量不大,而要求设备成本低;3要求数据传输可性高,安全性高;4设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;5电池供电;6地形复杂,监测点多,需要较大的网络覆盖;7现有移动网络的覆盖盲区;8使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。9使用GPS效果差,或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。Zigbee技术的特点省电:两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间。可靠:采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个Z
13、igbee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。时延短:针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。网络容量大:可支持达65000个节点。安全:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用通用的AES-128。高保密性:64位出厂编号和支持AES-128加密。Zigbee的发展前景Zigbee技术和RFID技术在202*年就被列为当今世界发展最快,市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。关于这方面的报道,你只需在百度,或GOOGLE搜索栏中键入Zigbee,你就会看到大量的有关报道。总之,今后若干年,都将是Zigbee技术飞速发展的时期
14、。Zigbee技术在我国的应用情况尽管,国内不少人已经开始关注Zigbee这们新技术,而且也有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作,然而,由于Zigbee本身是一种新的系统集成技术,应用软件的开发必须和网络传输,射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术,再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍,本身就不是一件容易的事情,因而,到目前为止,国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司,真正将Zigbee技术开发成产品,并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外,尚未见到其它报道。Zigbee和现有移动网(GPRS,CDMA-1X)的比较1无网络使用费:使用
15、移动网需要长期支付网络使用费,而且是按节点终端的数量计算的,而Zigbee没有这笔费用;2设备投入低:使用移动网需要购买移动终端设备,每个终端的价格在人民币1000元上下,而使用Zigbee网络,不仅Zigbee网络节点模块(相当于基站)费用每只人民币不到1000元,而且,主要使用的网络子节点(相当于手机)的价格还要低得多;3通信更可靠:由于现有移动网主要是为手机通信而设计的,尽管CDMA-1X和GPRS可以进行数据通信,但实践发现,不仅通信数率比设计速率低很多,而且数据通信的可靠信也存在一定的问题。而Zigbee网络则是专门为控制数据的传输而设计的,因而控制数据的传输具有相当的保证。4高度的
16、灵活性和低成本:首先,通过使用覆盖距离不同,功能不同的Zigbee网络节点,以及其它非Zigbee系统的低成本的无线收发模块,建立起一个Zigbee局部自动化控制网,(这个网络可以是星型,树状,网状及其共同组成的复合网结构)再通过互联网或移动网与远端的计算机相连,从而实现低成本,高效率的工业自动化遥测遥控;5比起现有的移动网来,尽管Zigbee仅仅只是一个局域网,覆盖区域有限,但它却可以与现有的移动网,互联网和其它通信网络相连接,将许多Zigbee局域网相互连成为一个整体。有效的解决移动网的盲区覆盖问题:我们知道,现有移动网络在许多地方存在盲区,特别是铁路,公路,油田,矿山等野外,更是如此。而
17、增加一个移动基站或直放站的费用是相当可观的,此时使用Zigbee网络进行盲区覆盖不仅经济有效,而且往往是现在唯一可行手段。Zigbee与现有数传电台的比较1可靠性高:由于Zigbee模块的集成度远比一般数传电台高,分离元器件少,因而可靠性更高;2使用方便安全:因为集成度高,比起一般数传电台来,Zigbee收法模块体积可以做得很小,而且功耗低,例如成都西谷公司远距离传输模块(2-5公里),最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多,因而很容易集成或直接安放在到设备之中,不仅使用方便,而且在户外使用时,不容易受到破坏;3抗干扰力强,保密性好,误码率低:Zigbee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术
18、,比起一般FSK,ASK和跳频的数传电台来,具有更好的抗干扰能力,和更远的传输距离;参阅我们网站中有关CDMA直序扩频技术的优越性讨论,和Cypress公司有关实验报道。4免费频段:Zigbee使用的是免费频段,而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请,而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。5价格低:Zigbee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一;(2.4G,250kps,3-5公里距离DSSS数传模块每只不到200元人民币)提供低成本,高可靠性的无线数传互联网平台(包括软件和硬件),以及相关技术支持,以满足不同客户的具体需要,就是我们的服务宗旨。学习Zstack之1Z
19、stack情况:本人采用的是TI的Zstack1.4.3协议,据说这个需要IAR7.30B及以上版本,而目前市面上又没有破解,所以用的人很少,这也是我的机会!呵呵!(傻笑有点多,关键是WORD里没有表情符号,不能正常表达我此时的心情!)正式开始:开始之前在说一句:从TI网站上下载的Zstack的方法就不介绍了。否则就是从-1开始了而不是从0开始了-我是这么觉得的!第一步:安装Zstack从TI官方网站上下载的Zstack为:swrc072c.zip,我想这个压缩包大家都认识。解压之后为:ZStack-CC2430-1.4.3.exe文件。这个安装文件大家都会了。默认安装路径为:C:TexasI
20、nstrumentsZStack-1.4.3。安装之后在C:TexasInstrumentsZStack-1.4.3目录下有各PDF文档为:GettingStartedGuideCC2430.pdf,不用多说,这个肯定是要看的。既然把它放到这么前面,说明它是入门中的入门文档。下面就简单介绍下这个文档:1、介绍了安装ZStack-CC2430-1.4.3.exe需要的硬件软件条件:需要电脑、操作系统为Windows202*或WindowsXP。至于更高或更低版本的本人没有尝试。2、讲了安装流程。这个有点多余了,这年月哪个有电脑的没有安装上百上千次的软件啊?但是需要强调的是安装路径-默认就好!3、
21、接下来就是让我们看的第一个文档为:Start-Programs-TexasInstruments-ZStack-1.4.3-Z-StackUsersGuide,既然让我看我就来看看这个文档!第二步:Z-Stack用户指导这个文档的更新时间为:202*年12月21日-应该还是比较新的版本。由于本人英文的却有限,就不翻译了,浏览一遍,把大概意思说下就可以了:1、介绍1.1、适用范围本文档适用于CC2430ZigBee开发板-CC2430ZDK。2、产品包描述(TI提供的CC2430ZDK工具包)2.1、安装包内容这个就是上面提到的的ZStack-CC2430-1.4.3.exe安装之后的所有内容了
22、。说白了就是包含Zstack开发所需要的所有软件和文档资料等。2.2、开发板介绍两块SmartRF04EB评估版,每个都可以用于CC2430EM评估模块。如图1-1所示:Figure1:ChipconSmartRF04EBEvaluationBoardwithCC2430EM5块CC2430DB评估板,如图1-2所示:Figure2:ChipconCC2430DBDevelopmentBoard10个SOC_BB评估板,每个都可以用于CC2430EM或CC2431EM。如图1-3所示:Figure3:ChipconSOC_BBBatteryBoard2.3、电缆也就是包含开发包所需要的电缆,如
23、RS232串口线,USB线等等附属配件。3、安装配置3.1、主机配置一台个人计算机-也就是电脑哈。我想玩嵌入式的应该都有,而现今不过时的配置就可以:下面是最低配置.NET1.1架构WindowsXPServicePack1(i如果是WindowsXP)1个串口(也就是RS232接口)s1USB接口个人认为要求已经相当低了,如果你的电脑没有这配置,个人强烈建议马上扔掉!不过如今笔记本电脑很少有串口的,所以建议使用台式电脑,而且装机的时候一定要把串口引出,否则就比较麻烦了!3.2、目标板需求其实也是开发环境需求-IAREW8051。目前需要的版本为7.30B及以上。要求还是比较高的,因为目前这个版
24、本没有破解的。但是在上有30天评估版下载。这个版本使用一定要小心,因为如果30天之后仅仅是卸载IAR重新安装是没有用的,一般最笨的办法是重新安装操作系统。解决这个问题最好的办法就是买正版,呵呵,我想绝大多数像我这样的中国人都不会买的。除此之外最好的办法就是破解,但是目前这个破解极少,都是需要收费的,而且都是国外网站才有,所以我们就只好期望中国的高人抓紧破解并公开了!当然其他解决办法就相对来说很多了,比如安装后弄个还原点什么的;或者安装后我不停地使用(每天24小时),30天之后我觉得你也学会了,就不用IAR这个版本了,说不定就移植到低版本上去了;等等类似之法我觉得都可以的。本人采用的是本办法中相
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