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          如何實(shí)現(xiàn)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到ZigBee PRO

          作者:嵌入式無線高級(jí)工程師 吳線 時(shí)間:2009-06-15 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

          一、 技術(shù)日趨完善

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/95274.htm

            技術(shù)是一種工作在900MHZ和2.4GHZ頻段的新興無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具有中等通訊距離 (10米到數(shù)百米),比較靈活經(jīng)濟(jì)的通訊速率(40Kbps到250Kbps),并且有星狀,網(wǎng)狀(MESH),樹狀等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌偷墓牡忍攸c(diǎn),所以在當(dāng)今無線通訊技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)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(yīng)用方向的技術(shù),在當(dāng)今新興無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的位置。

           
          圖1 ZigBee在新興無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的位置

            ZigBee技術(shù)誕生后,經(jīng)歷了一個(gè)不斷完善的成長(zhǎng)過程,其核心技術(shù)是軟件協(xié)議棧,從2004年2月的第一個(gè)版本ZigBee 2004,到2007年開發(fā)完成的ZigBee 2007,ZigBee PRO,歷時(shí)4年,不斷完善和不斷改進(jìn),在網(wǎng)絡(luò)可靠性,網(wǎng)絡(luò)容量,低功耗,抗干擾等多個(gè)方面,技術(shù)日趨完善。

           
          圖2是ZigBee協(xié)議棧升級(jí)的歷史

            與ZigBee 2004、ZigBee 2006相比較,ZigBee 2007/pro進(jìn)行了如下技術(shù)上的完善和改進(jìn):

            ZigBee 2007/pro 是工業(yè)級(jí)和商業(yè)級(jí)協(xié)議棧

            ZigBee 2007/pro 適合于大型網(wǎng)絡(luò)(超過1000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型無線網(wǎng)絡(luò))

            ZigBee 2007/pro 改進(jìn)了路由方式,是路由更加可靠,路由表格更加節(jié)省內(nèi)存。

            ZigBee 2007/pro 增加了高級(jí)跳頻技術(shù),具有超強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力。

            ZigBee 2007/pro 可以分包傳輸長(zhǎng)數(shù)據(jù)包。

            ZigBee 2007/pro 提供商業(yè)級(jí)的加密通訊。

            ZigBee-2007 規(guī)范定于了兩套高級(jí)的功能指令集( feature set):分別是ZigBee 功能命令集和ZigBee PRO 功能命令集。(ZigBee 2004和2006都沒有和不兼容這兩套新的命令集)。

            ZigBee 協(xié)議棧模式(Stack Profile 1) 是2006發(fā)布,目標(biāo)是消費(fèi)電子產(chǎn)品和燈光商業(yè)應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,使用在少于300個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。

            ZigBee PRO協(xié)議棧模式 (Stack Profile 2) 發(fā)布在 2007年目標(biāo)是商業(yè)和工業(yè)環(huán)境,支持大型網(wǎng)絡(luò),1000個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),相應(yīng)更好的安全性。

           
          圖3是ZigBee 2007協(xié)議棧的新結(jié)構(gòu)

          升級(jí)到ZigBee 2007/PRO對(duì)無線單片機(jī)的硬件要求

            ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的基本部件包括協(xié)調(diào)者(coordinator )路由器(router) 和終端節(jié)點(diǎn)( end device),這些基本部件的核心都是一個(gè)完整的,具有IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線收發(fā)器和微處理器(單片機(jī))的片上系統(tǒng)SoC(也稱為無線單片機(jī)),由于ZigBee 2007和ZigBee RO軟件協(xié)議棧比較復(fù)雜,需要較大的內(nèi)存空間和較大的運(yùn)算處理能力,所以,需要無線單片機(jī)具有這樣的能力,才能升級(jí)到ZigBee 2007/PRO協(xié)議棧,表一是部分可以升級(jí)到ZigBee2007/PRO的無線單片機(jī)系統(tǒng)。

           

            目前市場(chǎng)上的一些無線單片機(jī)由于設(shè)計(jì)定位和推出時(shí)間等原因,不能升級(jí)到ZigBee 2007和ZigBee PRO , 對(duì)于8051內(nèi)核的8位無線單片機(jī),如果閃存少于128K,一般不能不能升級(jí)到ZigBee 2007 ( 例如CEL公司最近推出的具有8051內(nèi)核的ZIC2410 無線單片機(jī),內(nèi)存只要96K, 所以不能升級(jí)到ZigBee 2007), 另外采用TINY OS 和CC2420組成的系統(tǒng),由于缺乏TI和FREESCAL公司的支持,也很難很快升級(jí)到ZigBee PRO協(xié)議棧。

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