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如何开发更具鲁棒性的ZigBee解决方案

作者: Damon Stewart MaxStream,  出处:电子工程专辑 , 责任编辑: 董柱, 
2008-06-02 10:42
  虽然ZigBee在前进道路上面临一些重要的问题,但ZigBee联盟具有坚强的毅力、伟大的领导力,还有大批为标准升级积极贡献的优秀设计师。即使是初级阶段,能够为设计师提供强大的网络层功能和应用层灵活性的ZigBee规范的重要基础工作也已经完成。

  4. ZigBee互操作性

  ZigBee规范包括一些可以用来定义各种网络的配置功能。开发商可以很容易地配置以下参数:目标系统中的路由器和/或终端设备数量;安全级别;路由表和邻居表规模;网络最大深度(从协调器到最远派生设备的连接深度);协调器/父路由器允许的子路由器和终端设备的最大数量。

  ZigBee联盟研发出了为这些不同协议栈建立通用设置的公共框架-可配置参数表。为了完成框架(如家庭控制协议栈框架就定义了开灯、关灯、或切换一个灯光的簇ID)内的共同任务,该框架还定义了一些称作簇ID的接口。

  终端设备必须围绕可互操作的同一框架来设计。因此,应用开发商必须设置他们的协议栈参数以匹配公共框架所规定的参数值,从而确保与采用同一框架的其它解决方案的互操作性。另外,开发商也可以为了满足其设计而通过采用专用(定制)的框架来自由修改协议栈参数。不过,在专用框架中所定义的簇ID不具备与基于公共框架的设备互操作的能力。

  由于开发商具有选择框架的灵活性,从而并非所有的ZigBee设备都能互操作。虽然这种灵活性一开始会在市场上引起一些混乱,但允许开发商决定其产品是否要与其他供应商的设备进行互操作。在不需要互操作性的场合,功能强大的ZigBee可以围绕一个专用框架进行开发,并剪裁协议栈参数来满足特殊应用需求。

  5. ZigBee认证

  经认证的ZigBee硬件平台(芯片组和模块)和软件层(PHY层、MAC层和网络层)必须做ZigBee验证平台(ZCP)测试。通过ZCP认证的硬件平台和软件协议栈表明适用于ZigBee终端产品的研发。

  在ZigBee兼容平台上开发的终端产品可以直接做产品认证测试。终端产品认证允许产品出现在ZigBee认证产品列表中,并打上ZigBee标识。ZigBee联盟已经开发了相关测试标准来认证基于公共和专用框架的终端产品是否是合格的ZCP产品。

  尚未解决的ZigBee问题

  ZigBee规范正在继续改进并将提供更多的功能,但同时ZigBee联盟也认识到该规范还存在一些问题:

  1. 更改网络地址

  如前所述,在ZigBeePAN中分配给节点的网络地址可以改变,甚至在某些条件下会重名。这就使得网络必须解决不可靠的寻址机制,以确保将数据发送到正确的设备中。

  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MaxStream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802.15.4 MAC/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。

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