SoC降低ZigBee節點(diǎn)成本(05-100)

　　ZigBee 規范

　　ZigBee規范是由ZigBee聯(lián)盟制定的,它定義了基于IEEE802.15.4PHY和MAC層之上的網(wǎng)絡(luò ),安全及應用層。ZigBee聯(lián)盟同時(shí)也制定了互操作性和兼容性測試的規范。

　　ZigBee網(wǎng)絡(luò )層主要功能是發(fā)現設備并建立設備間無(wú)線(xiàn)鏈路,其網(wǎng)路層支持三種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構,星狀網(wǎng),網(wǎng)狀網(wǎng)(對等)和集群樹(shù)狀網(wǎng)結構(圖1)。

　　網(wǎng)狀網(wǎng)具有較高的可靠性和可控性,因此可以提供不止一條的網(wǎng)絡(luò )路徑。像這樣的網(wǎng)絡(luò )還具有所謂的“自修復”功能。例如,如果一個(gè)路由器節點(diǎn)出現故障,數據將由網(wǎng)絡(luò )中可選的其他路由器傳送,前提是路由器節點(diǎn)的密度足夠大(即有冗余路徑)。

 

　　圖1 ZigBee 網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型

　　ZigBee網(wǎng)絡(luò )的建立是非常簡(jiǎn)單的,因為網(wǎng)絡(luò )的形成是自動(dòng)完成的。此外,ZigBee網(wǎng)絡(luò )還具有很好的可控性。

　　IEEE802.15.4 定義了兩類(lèi)設備類(lèi)型;精簡(jiǎn)功能設備(RFD)和全功能設備(FFD).在ZigBee系統中,這兩類(lèi)設備指的是物理設備類(lèi)型。

　　在ZigBee網(wǎng)絡(luò )中,一個(gè)節點(diǎn)可以有三種角色：ZigBee協(xié)調器,ZigBee路由器,和ZigBee終端設備。這些是ZigBee的邏輯設備類(lèi)型。

　　ZigBee協(xié)調器的主要職責是建立網(wǎng)絡(luò )并設定他們的主要參數。(例如,選擇射頻通道,分配不同的網(wǎng)絡(luò )地址)。它可以通過(guò)ZigBee路由器來(lái)延伸網(wǎng)絡(luò )的通信范圍。這些路由器也可作為由于距離太遠而無(wú)法直接通訊的兩個(gè)設備間的中繼器。ZigBee的終端不參與傳遞。

　　FFD可以與RFD或其他FFD通訊,但RFD卻只能與FFD通訊。RFD是為了極其簡(jiǎn)單的應用而設計的,如燈的開(kāi)關(guān)或被動(dòng)紅外傳感器;他們并不需要發(fā)射大量的數據,只是某一時(shí)間需要與一個(gè)FFD進(jìn)行通訊。因此,RFD只需要使用最少的資源和存儲器空間,與FFD相比擁有較低的成本。FFD可以用來(lái)實(shí)現ZigBee三種邏輯設備類(lèi)型但RFD只能充當終端設備。

　　為Zigbee 應用設計的一顆真正的SoC

　　CC2430是一顆真正的系統芯片(SoC)CMOS解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿(mǎn)足以ZigBee為基礎的2.4GHz ISM波段應用對低成本,低功耗的要求。它結合一個(gè)高性能2.4GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。

 

　　圖2 CC2430 IEEE 802.15.4/Zigbee SoC方框圖