怎样实现将无线传感器网络升级到ZigBee PRO

一、ZigBee 技能日趋美满

　　ZigBee技能是一种变乱在900MHZ和2.4GHZ频段的新兴无线网络技能，具有中等通讯隔断 (10米到数百米)，比较机动经济的通讯速率(40Kbps到250Kbps)，并且有星状，网状(MESH)，树状等多种网络拓扑，低的功耗等特点，以是在当今无线通讯技能和无线网络技能范畴，占用告急的一席之地，图一形貌了以监督和控制为紧张应用方向的ZigBee技能，在当今新兴无线网络技能中的位置。

 
图1 ZigBee在新兴无线网络技能中的位置

　　ZigBee技能诞生后，经历了一个不绝美满的生上进程，其内核技能是软件协议栈，从2004年2月的第一个版本ZigBee 2004，到2007年开辟完成的ZigBee 2007，ZigBee PRO，历时4年，不绝美满和不绝改革，在网络可靠性，网络容量，低功耗，抗滋扰等多个方面，技能日趋美满。

 
图2是ZigBee协议栈升级的汗青

　　与ZigBee 2004、ZigBee 2006相比较，ZigBee 2007/pro举行了如下技能上的美满和改革：

　　ZigBee 2007/pro 是财产级和贸易级协议栈

　　ZigBee 2007/pro 得当于大型网络(超过跨过1000个节点的大型无线传感器网络)

　　ZigBee 2007/pro 改革了路由要领，是路由越发可靠，路由表格越发节流内存。

　　ZigBee 2007/pro 增长了高级跳频技能，具有超强网络抗滋扰本领。

　　ZigBee 2007/pro 可以分包传输长数据包。

　　ZigBee 2007/pro 提供贸易级的加密通讯。

　　ZigBee-2007 典范定于了两套高级的结果指令集( feature set)：分别是ZigBee 结果下令集和ZigBee PRO 结果下令集。(ZigBee 2004和2006都没有和不兼容这两套新的下令集)。

　　ZigBee 协议栈模式(Stack Profile 1) 是2006颁发，目标是斲丧电子产品和灯光贸易应用环境，筹划大抵，利用在少于300个节点的网络。

　　ZigBee PRO协议栈模式 (Stack Profile 2) 颁发在 2007年目标是贸易和财产环境，支持大型网络，1000个以上彀络节点，相应更好的沉寂性。

 
图3是ZigBee 2007协议栈的新布局

升级到ZigBee 2007/PRO对无线单片机的硬件恳求

　　ZigBee无线网络的底子部件包括调和者(coordinator )路由器(router) 和终端节点( end device)，这些底子部件的内核都是一个完备的，具有IEEE802.15.4标准无线收发器和微处理惩罚处罚器(单片机)的片上体系SoC(也称为无线单片机)，由于ZigBee 2007和ZigBee RO软件协议栈比较巨大，须要较大的内存空间和较大的运算处理惩罚处罚本领，以是，须要无线单片机具有如许的本领，才华升级到ZigBee 2007/PRO协议栈，表一是部分可以升级到ZigBee2007/PRO的无线单片机体系。

 

　　如今市场上的一些无线单片机由于计规定位和推出时间等缘故因由，不克不及升级到ZigBee 2007和ZigBee PRO ， 敷衍8051内核的8位无线单片机，要是闪存少于128K，一样通常不克不及不克不及升级到ZigBee 2007 ( 比喻CEL公司近来推出的具有8051内核的ZIC2410 无线单片机，内存只要96K， 以是不克不及升级到ZigBee 2007)， 别的采取TINY OS 和CC2420构成的体系，由于缺乏TI和FREESCAL公司的支持，也很难很快升级到ZigBee PRO协议栈。

将无线传感器网络升级到ZigBee PRO的细致步调

　　当你选择了具有升级本领的ZigBee无线单片机体系后，升级你的无线传感器网络体系到结果强大的最新ZigBee PRO协议栈，是一件不困难的变乱，这是由于FREESCAL和TI公司强大的技能开辟团队，已经将ZigBee 2007和ZigBee PRO的巨大的并且巨大的技能典范，做成了完备的软件代码包和容易利用的API下令，种种直观的演出和测试软件，让恣意熟习单片机的工程师，都很容易上手和入门。

　　下面，让我们来看看一个典范升级的进程：

　　第一步，你须要去 Freescale公司和TI公司网站，下载完备的ZigBee PRO协议栈包装，大概有几十兆的大小，大概须要大抵的注册，但是都是美满是免费利用的。

　　第二步，你须要选择一个具有ZigBee PRO开辟本领的开辟体系，表1列出了部分体系，利用国产化的开辟体系，最大的好处在于可以方便的得到技能支持和办事。图四是一个典范的无线龙通讯公司生产的ZigBee PRO开辟体系。

 
图4 典范的ZigBee PRO国产化开辟平台

　　第三步，你须要下载编译调试东西，表1的列出体系都是利用IAR公司的强大开辟平台，你可以到IAR公司网页下载评估版和快速开始评估体系，都是免费的。摆设这些体系好坏常容易的变乱。

　　第四步，编译和调试，从IAR编译调试平台，打开种种ZigBee PRO的工程文件，你可以看得种种已经做好的软件代码，这些代码便是机密的ZigBee PRO协议栈和种种应用接口软件代码和工程文件，图五是一个打开文件的实例。

 
图5 典范的ZigBee PRO 工程文件和代码

　　然后，你可以随意在这个源代码的工程上，添加你的应用代码，比喻：“征求一个节点的温度数据 ，通过ZigBee PRO网络多跳路由发送到主机”“数据链由于滋扰克制，立即将网络跳频到其他干净频段”…..等等高级结果，都可以通过软件代码轻松和容易的立即实现。

　　然后你利用开辟体系的在线仿真器，将你修改，编译的代码，下载到无线传感器节点内部，并采取IAR强大的不同错误调试结果，举行代码测试运行和修改。

　　第五步：将代码分别下载到你的调和者(coordinator )路由器(router) 和终端节点( end device)，然后开始运行你的应用，大概是开关一个灯胆，也大概是监督烟雾报警器，也大概控制一个马达…..，你会发明，你可以轻松控制你的无线传感器网络内的恣意路由器和节点。

　　到这里我们庆贺你，你已经完成了ZigBee PRO无线传感器网络的升级进程，进程云云的轻松，并不是像网络上有些文章讲，ZigBee无线网络技能如许的东西太巨大，只得当外洋高技能环境，不实用于海内弱技能环境。

　　我们以为，恣意熟习单片机和嵌入式的电子工程师，软件工程师，都可以借助成熟的ZigBee协议栈和国产化的开辟体系，轻松驾驭ZigBee网络技能，也可以很容易将本身的无线传感器网络升级到最新的结果强大ZigBee PRO，ZigBee 2007无线传感器网络技能。