xbee中文手册课案.docx

3.XBee ZigBee网络Zigbee介绍Zigbee是一个开放的全球标准，建立在IEEE802.15.4MAC/PH基础上。Zigbee在6.网络调试与诊断网络调试是mesh网络中设备发现和配置的过程。Xbee模块包含若干的特性支持设备发现和配置。设备发现网络发现网络发现ND命令可以发现所有加入到网络的模块，执行ND命令全网广播节点发现命令，所以的节点收到该命令后会发送一个响应，该响应包括设备地址信息，节点标识符字符串和其他相关的信息，该命令用于产生网络中所有模块地址的列表。当设备接收到节点发现命令后，会等待一个随机的时间然后发送响应。最大的时间延迟是ND发送者发送的NT命令来设定的。ND发起者在发送中包含NT设置，为了网络中的所有设备提供一个延时窗口。大型网络需要增大NT的值提高网络发现的可靠性。NT默认值为0X3C(6秒)。ZDO发现Zigbee设备配置文件包含了用于发现网络中支持zigbee协议的所有设备（包括非DIGI的产品）的条款。这些条款包括LQI请求（簇ID 0x0031）和网络更新请求（簇ID 0x0038）。使用LQI请求来读取远端设备邻居表中的设备。网络更新请求用于使能远端设备进行一次主动扫描发现附近所有的zigbee设备。详情请看API章节。以上两个ZDO帧结构详情请参考zigbee规范。加入通告当设备加入到zigbee网络中时，都会发送一个ZDO设备通告广播信息（ZDO 簇ID 0x0013）。如果AO=1，这些帧会在XBee模块的串口发出接收指示（0x91），设备通告有效载荷包括一下内容：序列号 + 16位网络地址 + 64位长地址 + 性能16位和64位地址是小端格式，详情看zigbee规范。调试按键和关联LEDXBee模块支持一系列调试和LED指示来帮助设备部署和调试。7.终端设备操作zigbee终端设备一般是电池供电，具有周期性的较长时间的睡眠，因此终端设备可能在接收数据到来的时候无法醒来，因此路由或者协调器需要具备额外的能力（包括数据包缓冲池和扩展的传输时间超时）包装传输到终端设备数据的可靠性。终端设备操作终端醒来后，发送一个轮询信息给父节点，父节点收到轮询信息后检查数据包队列是否有发给该节点的信息，随后发送一个MAC层确认帧指示是否有需要接收的数据。当终端设备收到确认帧后发现父节点没有数据，终端转入空闲模式或者进入睡眠。反之就保持醒来状态接收数据。轮询机制允许终端设备在没有预期的RF数据时进入空闲模式并关闭接收链路以降低功耗延长电池寿命。终端设备只能发送数据给他的父节点，如果终端设备需要发送广播或者单播到网络的其他设备，那么他发送信息给父节点，父节点执行一些必要的路由发现和地址发现然后按照路由信息将数据包发送到目的节点。父节点操作每一个路由设备或者协调器都有一张子节点表，包含了其下终端子节点的地址。路由设备或者协调器的子节点表中有未使用的条目，标明具有接受终端节点的能力，换言之就是允许新的终端设备加入。如果子节点表满了就不允许其他终端设备加入。一旦终端设备没有在给定的时间内醒来，父节点需要保存到达的数据包。如果父节点收到发给一个终端设备的数据，且父节点还有足够可用的缓存空间的时候，父节点就缓存数据包，数据包一直被缓存直到时间超时或者终端接设备发送轮询信息询问数据。父节点可以缓存一个给他子节点的广播信息。当父节点收到一个广播信息缓存之后，当每一个子节点轮询并接收到数据包后父节点就在子节点表中对应子节点设置一个标识。一旦所有的子节点都收到这个广播帧，就把该广播帧删除。如果还有的子节点没有收到缓存的广播帧这时又来一个广播帧，旧的广播帧将被删除，子节点表标识清除并且把新的广播帧缓存起来。下图简单指示上述观点终端设备发送数据到父节点，这个数据目的地址是网络中的一个远程设备。父节点缓存该数据包直到建立到目的节点的路由信息。父节点执行路由发现或者16bit地址发现。一旦路由信息建立后，父节点就把数据发送出去。终端设备轮询超时为了更好的支持移动终端设备（终端设备可以在网络中移动），充当父节点的路由设备或者协调器都有一个子节点的轮询超时时间。如果在轮询超时时间内没有发送轮询信息，那面父节点就从子节点表中删除该终端设备。这种方式更好的适应了网络中移动的终端节点。包缓冲区对的使用路由设备或协调器针对包缓冲区的使用依赖于应用。如下行为可以请求使用包缓冲区达数秒：路由发现和地址发现应用广播发送堆栈广播（例如一个设备加入网络后，ZDO层的设备声明）单播发送（数据缓存直到收到目的地址的确认信息或者重试次数耗尽）单播信息等待终端设备醒来应用程序使用广播或者请求地址发现或路由发现时，会使用一定数量的缓冲区，此时将减少分配给终端子节点的可用缓冲区。应用程序应该减少广播数量，或者使用外部地址表或者多