SoC降低ZigBee節(jié)點成本(05-100)

　　ZigBee 規(guī)范

　　ZigBee規(guī)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(yīng)用層。ZigBee聯(lián)盟同時也制定了互操作性和兼容性測試的規(guī)范。

　　ZigBee網(wǎng)絡(luò)層主要功能是發(fā)現(xiàn)設(shè)備并建立設(shè)備間無線鏈路,其網(wǎng)路層支持三種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),星狀網(wǎng),網(wǎng)狀網(wǎng)(對等)和集群樹狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)(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(fù)”功能。例如,如果一個路由器節(jié)點出現(xiàn)故障,數(shù)據(jù)將由網(wǎng)絡(luò)中可選的其他路由器傳送,前提是路由器節(jié)點的密度足夠大(即有冗余路徑)。

 

　　圖1 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)類型

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

　　IEEE802.15.4 定義了兩類設(shè)備類型;精簡功能設(shè)備(RFD)和全功能設(shè)備(FFD).在ZigBee系統(tǒng)中,這兩類設(shè)備指的是物理設(shè)備類型。

　　在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中,一個節(jié)點可以有三種角色：ZigBee協(xié)調(diào)器,ZigBee路由器,和ZigBee終端設(shè)備。這些是ZigBee的邏輯設(shè)備類型。

　　ZigBee協(xié)調(diào)器的主要職責(zé)是建立網(wǎng)絡(luò)并設(shè)定他們的主要參數(shù)。(例如,選擇射頻通道,分配不同的網(wǎng)絡(luò)地址)。它可以通過ZigBee路由器來延伸網(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法直接通訊的兩個設(shè)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是為了極其簡單的應(yīng)用而設(shè)計的,如燈的開關(guān)或被動紅外傳感器;他們并不需要發(fā)射大量的數(shù)據(jù),只是某一時間需要與一個FFD進行通訊。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可以用來實現(xiàn)ZigBee三種邏輯設(shè)備類型但RFD只能充當終端設(shè)備。

　　為Zigbee 應(yīng)用設(shè)計的一顆真正的SoC

　　CC2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHz ISM波段應(yīng)用對低成本,低功耗的要求。它結(jié)合一個高性能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