zigbee協議及開發(1) 基礎知識

2021-06-27 15:42:12 字數 1407 閱讀 7864

準備學習這個方面內容原因是因為申請了乙個學生的課題,本來是由學生做的,但是諸多原因,最後只得由我親自操刀,既然做就做好吧。本系列相關實驗用到的硬體是feibit公司基於ticc2530開發系列節點。

申請的課題是關於無線感測器網路室內環境監測的,原本打算購買一套(中科院寧波)深聯科技的gains和gainz套件或者是xcrossbow的套件,不過一查**高得嚇人,而經費專案少得可憐,只好作罷。最後,經過搜尋,得知基於zigbee技術的低功耗節點也是可選途徑之一。

zigbee是乙個技術聯盟,其目的是支援近距個人通訊,即pan(personal area network)。乙個簡單的比方,現在大家可能都有手提電腦、手機、還有***之類的,這些裝置之間通訊可以看成乙個pan。從學術角度,ieee802.15.4即是描述個人通訊的規範,而遵從zigbee的產品是完全與ieee802.15.4相容的。當然,日常提得比較多的是藍芽和wifi,也是一種近距通訊技術,但是zigbee強在其低功耗、低資料率,實際上zigbee理論最高速率不超過250kb/s。下面這個圖說明了問題:

ieee802.15.4規範只涉及到網路的低兩層,即phy和mac層。但是一般的zigbee協議棧都實現了一整套完整的協議,即包括網路層(nwk)及應用層(aps,apl)。

以ti的zigbee協議zstack為例,其實現涉及到硬體層(hal),mac層,網路層(nwk)及應用層(apl),這幾個在用iar workbench開啟zigbee的工程後都可以找得到相關的目錄,如:

其中,有乙個目錄osal,全稱os abstract layer,這個是z-stack1.4.3及以後的版本中引入了乙個類os的概念,即把應用層和堆疊層進行了分離,但是這個作業系統並不是時實的作業系統(如ucos,rtos)。osal與zstack關係好比windows與tcp/ip關係協議棧只負責網路資料傳輸相關工作(藍芽也是用這個協議棧的,wifi是用rtos實時協議棧),osal完成以下相關工作:

一般來說提供如下幾個功能:

·                     任務的註冊、初始化、開始(即註冊id號,註冊端點,硬體初始化,任務就開始)

·                     任務間的訊息交換(通過任務和事件-來傳遞訊息)

·                     任務同步--(目前不知道在**)

·                     中斷處理--—(如按鍵中斷,串列埠dma中斷)

·                     時間管理--(time-update)

·                     記憶體分配--(nv這個貌似很重要的了,不知所云)。

參考:參考:《zigbee wireless networks and transceivers》shahin farahani

參考:www.feibit.com/bbs

zigbee協議及開發(2) 基礎知識

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