Типы кадров ZigBее

Адрес сети

Типы адресов ZigBee и диапазон их значений приведены в таблице 1. Адрес сети, обозначаемый NwkAddr, представляет собой 16-разрядное число, уникально определяющее узел в сети. Координатор всегда имеет адрес 0x0000. На одном канале могут существовать два координатора с одинаковыми адресами, поскольку они имеют разные PAN ID.

Адресация внутри узла

Мы рассмотрели параметры узла, необходимые для его определения в сети. Однако ZigBee обеспечивает также совместимость на уровне приложения за счет использования кластеров, конечных точек, команд, атрибутов и профилей. Каждый пакет должен содержать PAN ID (поле MAC), NwkAddr (поле NWK), адрес конечной точки приемника и передатчика, ID профиля и кластера (поле APS).

МАС-адрес

MAC-адрес — это расширенный адрес, представляющий собой уникальный 64-разрядный номер, присвоенный устройству. Между адресом МАС и NwkAddr нет связи. При отключении устройства от сети и подсоединении его к другой МАС-адрес обязательно останется прежним, а NwkAddr может измениться.

Приемники ZigBee не содержат MAC-адрес. Он назначается производителем и записывается во флэш-память МК, расположенного на плате. MAC-адрес может иногда использоваться вместо короткого адреса узла, например, если узел перемещается и меняет свой короткий адрес. Так, когда пульт дистанционного управления выходит из зоны охвата своего родителя, он ищет новое родительское устройство, чтобы быть доступным для узлов сети. МАС-адрес записывается от младшего бита к старшему, поэтому во флэш-память устройства он заносится в обратном порядке.

Конечные точки

Конечные точки позволяют относить один узел к различным профилям или объединять несколько ZigBee-устройств в узел. Каждый узел сети может содержать 1—240 конечных точек в соответствии с количеством выполняемых приложений. Номера конечных точек могут идти не по порядку.

Например, выключатель может быть предназначен как для внутреннего, так и для внешнего освещения. Соответственно, он представляет собой две конечные точки. Такие устройства как термостат могут содержать несколько независимых устройств с точки зрения сети (датчик, интерфейс пользователя, нагревательный и охладительный эле-менты).

Структура кадру

Типы кадров ZigBее

МАС-уровень стека ZigBee определяет структуру кадров и основных пакетов данных. Спецификация стандарта IEEE 802.15.4 определяет четыре основные структуры кадров, которые могут использоваться для тестирования приемника:
– Beacon Frame — кадр маяка используется координатором для передачи маяков. Маяки позволяют сетевому узлу обнаруживать присутствие других узлов, расположенных неподалеку;
– Data Frame — кадр данных используется при любой передаче данных. При передаче пакета данных сетевое устройство преобразует его в кадр данных, включающий в себя адрес назначения, преамбулу для синхронизации, 2 проверочных байта циклического кода CRC и т.д.;
– Acknowledgement Frame — кадр квитирования используется для подтверждения успешного приема данных;
– кадр команд МАС-уровня используется для передачи управляющей информации между сетевыми объектами.
Кадр команд МАС-уровня самый универсальный. При тестировании приемника используются субкадры:
1. Association request — запрос на соединение с координатором сети.
2. Association response — ответ на запрос о соединении. Возможны варианты ответов: Association Successful — успешное соединение; PAN at capacity — сеть перегружена; Access denied — отказ в доступе.
3. Disassociation notification — уведомление об отсоединении используется устройством или координатором.
4. Data request — запрос на получение данных у координатора.
5. PAN ID conflict notification — уведомление о возникновении конфликта имен в сети.
6. Orphan notification — уведомление о потере синхронизации с координатором.
7. Beacon request — запрос маяка используется для синхронизации и передачи информации суперкадра.
8. Coordinator realignment — повторная синхронизация используется координатором для ответа на уведомление о потере синхронизации. Также применяется при изменении атрибутов сети и информации о логических каналах.
9. GTS request — запрос гарантированного временного слота используется устройством для запроса у координатора назначения нового гарантированного временного слота или освобождения существующего.
МАС-кадр состоит из заголовка, данных и СRC-байтов. Заголовок состоит из полей: типа кадра, типа кодировки, подтверждения приёма, задержки выполнения кадра, идентификатора сети, адресных полей, назначения и способа адресации источника, порядкового номера, сетевого идентификатора узла назначения, МАС-адреса назначения, сетевого идентификатора источника и МАС-адреса источника.

СЕРЕДОВИЩЕ НА ФІЗИЧНОМУ РІВНІ

Мережійний рівень, технології бездротової передачі да-

них ZigBee, відповідає за виявлення пристроїв і конфігурацію мережі й пі-

дтримує три варіанти топології мережі, наведені на рис. 3. Передача даних

у мережах з деревоподібною топологією використовує ієрархічну страте-

гію вибору маршруту й може проходити під централізованим керуванням,

для чого на фізичному рівні потрібно використовувати періодичні сигнали

маяків від координаторів. Тому в таких мережах може бути використаний

режим синхронізованого доступу й «сну» мережійних пристроїв, що до-

зволяє зменшити енергоспоживання. Цей режим підтримують мережійні

протоколи ZigBee. У таких мережах (рис.3а) мережійні пристрої «слуха-

ють» ефір і «говорять» в ефір у моменти часу, «прив'язані» до сигналів ма-

яків. В інший час пристрої «сплять». Може «спати» і пристрій, що випро-

мінює сигнали маяків. Цю ситуацію можна трактувати як гомогенний (од-

норідний) розподіл потужності між всіма мережійними пристроями.

ПРИНЦИПИ РЕАЛІЗАЦІЇ

(В БУДИНКАХ, ЛІКАРНЯХ, ПОЖАРНИХ)

Поиск по сайту: