ZigBee無線路由協(xié)議ZLGnet

1、類別內容關鍵詞摘 要廣州致遠電子有限公司ZigBee無線路由協(xié)議ZLGnetApplicationNote無線zigbee傳輸模塊產品應用筆記AN01010101 V0.00 Date: 2008/01/01 無線通信在嵌入式系統(tǒng)中的應用講座(24)ZigBee無線路由協(xié)議ZLGnet1.1 前言ZigBee名字來源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來通知發(fā)現(xiàn)的新食物源的位置、距離和方向等信息，ZigBee技術模仿蜜蜂通過跳舞來傳遞信息的方式，通過相鄰網絡節(jié)點之間信息的接力傳遞，將一個信息從一個節(jié)點傳輸?shù)竭h處的另外一個節(jié)點。ZigBee聯(lián)盟制定了ZigBee

2、協(xié)議棧的規(guī)范，各個無線廠商根據自己的硬件平臺和應用環(huán)境，編寫自己的ZigBee協(xié)議棧。本文介紹一種實際工程的ZigBee對等網絡協(xié)議棧的開發(fā)過程。1.2 一般路由測試方法無線路由協(xié)議一般是按照以下的方式進行路徑查找的：由源節(jié)點發(fā)出廣播的路徑查找請求，在網絡中傳播，到達目標節(jié)點之后，目標節(jié)點選擇一個最佳路徑（中間節(jié)點也做最佳路徑的篩選），返回給源節(jié)點。圖 1 路由查找過程1.3 無線網絡協(xié)議棧一般開發(fā)過程一個無線網絡協(xié)議棧的開發(fā)，需要一個詳細的規(guī)劃，完成路由算法的設計，代碼實施，硬件平臺的搭建，測試方法的選擇和實施等，下面逐一介紹。1. 路由算法無線路由協(xié)議需要考慮兩個因素，速度和穩(wěn)定性。查找路

3、徑時，有時收到一個時間非?？斓膽穑沁@并不一定是最佳的路徑，有可能是查找路由表的瞬間兩點之間，信號剛好達到臨界信號強度（即“超常發(fā)揮路徑”），接下來傳輸數(shù)據的時候，恢復障礙物之后，信號又不能達到之前的速度，這在有移動遮擋物的時候，特別容易出現(xiàn)，“超常發(fā)揮路徑”判斷的依據是接收信號強度。正常路徑超常發(fā)揮路徑圖 2 路由選擇中的問題最短路徑和最佳信號質量的結合，才是最佳路徑，在實際應用中，還需要預留一條備用路徑，即次佳路徑。圖 3最佳路徑的抉擇2. 測試開發(fā)過程按照路由算法實施代碼之后，需要進行小規(guī)模的測試，因為早期優(yōu)化，更改比較多，需要每個節(jié)點進行更新，因此最好在小范圍內操作，改變拓撲結構進

4、行測試也方便。這個測試環(huán)境還必須很穩(wěn)定，節(jié)點之間的信號不要變化太大，否則早期測試的時候會引入很多的變量，測試快要結束的時候，才可以放入嘈雜的環(huán)境，進行穩(wěn)定性測試。如圖4所示，測試節(jié)點懸掛在通道的兩側，離地面2米左右，彼此間的通訊不會因為人的走動而干擾，每個節(jié)點由電線供電，也有獨立的電源開關，可以關掉其中的任意一個，制造節(jié)點損壞的現(xiàn)象。如Error! Reference source not found.所示，在測試時，可以查找到達某個目標節(jié)點的路徑地址和路由級數(shù)，在拓撲結構圖上即可看是否是最優(yōu)的路徑。通過此表，還可以查看整個路徑中最差信號強度以及節(jié)點號碼，通過此號碼，我們可以判斷哪些節(jié)點之間的

5、信號最差，為改善網絡整體鏈路通信質量提供一個簡便的定位方法。圖 4 測試環(huán)境圖 5 路由查找軟件3. 拉遠及穩(wěn)定性測試這一階段進行大規(guī)模、干擾性測試，主要包括：l 增加移動障礙物，影響節(jié)點之間的信號質量；l 增加同頻段信號干擾；l 長時間路由查找成功率測試。1.4 ZLGnet性能參數(shù)ZLGnet在無線路由中的實際測試效果如下：表格 1速度默認路由最大級數(shù) 20 10級內路由查找 500ms 20級內路由查找 1s 平均每級路由轉發(fā)延時 12ms 按照每級1公里計算（20dbm輸出模塊ZICM2410P2在7dbi天線下可靠視距通訊距離1.5公里），默認20級路由可以實現(xiàn)40（前后20）公里覆蓋。圖 6 小規(guī)模測試1.5 結語無線路由協(xié)議設計還包括其他很多方面的內容，如路徑節(jié)點丟失報告機制，路徑表的老化和更新，