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更具鲁棒性的ZigBee解决方案
2008年6月3日 15:15  电子工程专辑  作 者:Damon Stewart MaxStream公司

    ZigBee联盟正在考虑改变寻址机制,以提供更具鲁棒性的寻址机制。同时,包括Max Stream在内的一些模块提供商研发出了基于唯一性64位地址的解决方案,能确保可靠的数据传输。

    2.固定工作信道

    由于ZigBee采用802.15.4MAC/PHY规范中所规定的直序扩频(DSSS)调制,因此可以工作在固定信道。在通过能量扫描筛选出具有较高能量的信道后选出工作信道。但是,一旦初始能量扫描完成后,在所选的信道质量变坏时ZigBee网络无法重置新的信道。因为有许多设备(包括蜂窝电话、微波和802.11网络)占用2.4GHz频段,因此这可能是一个大问题。目前,终端设备开发商必须在其设计中解决干扰问题。ZigBee联盟也在研究此问题的解决方案。ZigBee规范的新版本可能会解决此问题。

    3.容量限制

    ZigBee刚开始打算用64K闪存。但是,对于需要可靠的数据传输、网状组网、更高安全等级、低功率的终端设备等高级应用而言,这一空间将很难满足802.15.4MAC/PHY、ZigBee网络层以及其它所期望的应用功能要求。随着ZigBee的持续发展,先进的应用似乎需要迁移至带有更多闪存的微控制器。

    ZigBee实现方案

    随着市场需求的增长和ZigBee自身要素的改善,部署一个经认证的ZigBee方案将具有极高的价值。随着ZigBee规范的最新进展,可以采用现有的ZigBee架构开发出可靠的ZigBee解决方案。开发商必须在从零开始研发自己的软硬件还是集成已经验证过的ZigBee模块解决方案之间作出慎重选择。

    为了开发一个鲁棒的ZigBee解决方案,Max Stream公司在ZigBee规范方面付出了大量的时间和精力。以下一些建议都来自于我们的实际经验,对那些打算采用ZigBee解决方案的开发商将有所裨益。

    1.硬件选择

    在开发ZigBee解决方案时,首先是要确定硬件平台。通常,硬件平台由一个芯片组或模块组成。如前所述,ZigBee联盟定义了一个用于平台验证的ZigBeeZCP,可用来验证平台是否支持ZigBee方案。如果ZigBee终端产品想携带ZigBee标识并作为ZigBee认证产品上市,所用的硬件平台和ZigBee软件协议栈必须被ZigBee联盟认证为ZigBee兼容平台。

    2.采用模块

    模块提供了比芯片组更多的优点。选用模块可以为开发商节省成本,省去痛苦的RF前端设计、样机设计、产品测试和EMC测试。模块提供商已经通过了严格的应用测试和网络协议栈测试,并且已经加入简化ZigBee接口的一些功能。特别是Max Stream XBee模块还提供了固件,这些固件提供了鲁棒性的网状组网、可靠寻址甚至信道迁移策略,为的是解决尚未解决的ZigBee问题。

    如果模块固件不能满足某个特定应用的需求,某些模块提供商还提供了一个灵活的选择。某些情况下(包括Max Stream XBee模块),设计师能够在模块硬件上开发自己的应用,并定制满足其需求的ZigBee应用。这样的方案虽然需要一些固件开发,但仍然节省了与RF设计、样机设计和EMC测试相关的时间和成本。

    3.采用芯片组

    如果采用芯片组,设计师必须准备支持无线设计所需的大量设计、测试和生产要求。在定制板上使用芯片组要求支持硬件生产工艺,包括板级测试、调试和返工。如果选用此方案,必须从IEEE获得一个24位的OUI,以便为每个设备分配一个唯一的64位地址。

    当定制板采用芯片组时,设计师还必须选用一个ZigBee网络层协议栈。设计师必须将协议栈连接到他们的硬件上,细心地测试ZigBee应用,并评估网络性能。上述未解决的许多问题甚至所有的ZigBee问题都必须在应用中解决,这将大大地增加研发时间方面的开销。

    4.设备开发

编 辑:赵送林
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