基于CC2430使終端設(shè)備依據(jù)特定的PAN ID入網(wǎng)

精品文檔-下載后可編輯基于CC2430使終端設(shè)備依據(jù)特定的PANID入網(wǎng)引言

ZigBee是一種嶄新的，專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，也是目前嵌入式應(yīng)用的一個大熱點。Zigbee是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。

簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。近年來，我國應(yīng)用ZigBee無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的越來越多。很多地方都取代了局域網(wǎng)。我們平時看到的樓宇監(jiān)控系統(tǒng)、無線方式集中抄表以及礦山救援系統(tǒng)和家電控制等都是對ZigBee的應(yīng)用。在下文我們將談到的就是在玩過有較多客戶的IT公司的產(chǎn)品CC2430。想來能讓你們了解到ZigBee技術(shù)。

1提出問題

與PANID不同的是ZigBee在一片不大的區(qū)域內(nèi)，有數(shù)個信道相同的協(xié)調(diào)器。當(dāng)設(shè)置了終端的PANID后，終端只加入和其上存儲的PANID相同的協(xié)調(diào)器。目前本無線組網(wǎng)項目使用的是TI公司的CC2430，其上的ZigBee協(xié)議棧為TI的Z-STACK1.4.3-1.2.1。由于TI公司的策略是終端比較隨機的加入其中的一個協(xié)調(diào)器，即使其上已經(jīng)定義了特定的PANID。從少量的實驗來看，CC2430作為終端優(yōu)先加入PANID號比較小的協(xié)調(diào)器。用戶一般無法讓終端選擇，并且終端掃描網(wǎng)絡(luò)和請求入網(wǎng)的過程都沒有給出源代碼。這樣便給這類實際應(yīng)用帶來諸多不便。

2問題分析

關(guān)于CC2430／2431網(wǎng)絡(luò)的形成，可以參考《ZigBee技術(shù)實踐教程》一書。該書為北京航空航天大學(xué)出版社出版，高守瑋和吳燦陽主編。文后會附上本書的簡介。

路由器和終端試圖加入一個網(wǎng)絡(luò)時，首先調(diào)用NLME_NetworkDiscoveryRequest（）函數(shù)。該函數(shù)將進行網(wǎng)絡(luò)掃描，其結(jié)果由函數(shù)ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB（）返回。而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在后，將調(diào)用NLME_OrphanJoinRequest（）函數(shù)試圖加入網(wǎng)絡(luò)。其結(jié)果由函數(shù)ZDO_JoinIndicationCB（）返回。

遺憾的是，網(wǎng)絡(luò)掃描和請求入網(wǎng)兩個函數(shù)都沒有源代碼，造成無法修改的困境?？陀^地說，在TI公司的ZSTACK上修改某些參數(shù)常常是比較困難的。只好從提供了源代碼的ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB（）函數(shù)和ZDO_JoinIndicationCB（）函數(shù)來想辦法。檢測ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB（）的代碼，發(fā)現(xiàn)其終調(diào)用ZDO_FinishProcessingMgmtNwkDiscReq（）函數(shù)。

而在該函數(shù)中，有對路由器的特殊處理。條件編譯變量RTR_NWK代表有路由器功能的設(shè)備，雖然協(xié)調(diào)器可以兼做路由器，但執(zhí)行這段代碼的只可能是普通的路由器。

#ifdefined（RTR_NWK）

……

#endif

……中的代碼檢索返回的網(wǎng)絡(luò)信息描述結(jié)構(gòu)，查看有沒有和存儲的PANID相同的協(xié)調(diào)器。觀察ZDObject.c文件中的ZDO_StartDevice（）函數(shù)，當(dāng)啟動設(shè)備模式為“再繼續(xù)”時，即startMode==MODE_RESUME，終端設(shè)備以孤點方式請求加入網(wǎng)絡(luò)。再繼續(xù)模式實際上是標識非協(xié)調(diào)器設(shè)備處于網(wǎng)絡(luò)掃描完成，準備請求入網(wǎng)的狀態(tài)。分析到此，可以想出辦法了。首先定義一個檢查是否有PANID相同的協(xié)調(diào)器的全局變量bool變量p_matching。初始化時設(shè)其為FALSE。

3解決方法和實際代碼

對剛才提及的代碼段，增加終端對返回的網(wǎng)絡(luò)信息描述結(jié)構(gòu)的查詢。

在ZDApp.c中修改ZDApp_event_loop（）函數(shù)，在調(diào)用ZDO_StartDevice（…）之前，亦即在終端設(shè)備掃描網(wǎng)絡(luò)和請求入網(wǎng)前增加一段代碼。當(dāng)終端和協(xié)調(diào)器PANID不同，并且是再繼續(xù)模式時，重新搜索是否有與PANID相同的協(xié)調(diào)器，而不請求人網(wǎng)。

這樣就使得終端有協(xié)調(diào)器可挑選了。

關(guān)于如何修改PANID，給出代碼如下（該代碼為協(xié)調(diào)器和終端通用的。_NIB是和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的全局結(jié)構(gòu)體）：

另外非協(xié)調(diào)器設(shè)備在初始化時，應(yīng)該增加如下的代碼（gu16RecBuffLen為自定義的16位整型數(shù)）：

通過對掃描網(wǎng)絡(luò)結(jié)果處理函數(shù)的分析，研究掃描網(wǎng)絡(luò)和請求人網(wǎng)前的程序段。在程序段中增加一個對終端是否檢索到特定PANID的協(xié)調(diào)器的邏輯變量。在程序中增加未檢索到特定PANID的協(xié)調(diào)器時不請求入網(wǎng)的代碼，以達到終端選擇協(xié)調(diào)器入網(wǎng)的目的。我們經(jīng)過實驗，在現(xiàn)場有數(shù)個不同PANID的協(xié)調(diào)器的情況下，終端設(shè)備只加入特定的協(xié)調(diào)器就可以了。

《ZigBee技術(shù)實踐教程》簡介

《ZigBee技術(shù)實踐教程：基于CC3430/31的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案》以ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主要對象，以基于CC2430／31芯片（TI／Chipcon公司）的HFZ—CC2430／31ZDK開發(fā)套件為硬件平臺，深入剖析了TI的Z—Stack協(xié)議棧架構(gòu)和編程接口，并詳細講述了如何在此基礎(chǔ)上開發(fā)自己的ZigBee項目?！禯igBee技術(shù)實踐教程：基于CC3430/31的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案（附盤）》分為5個篇章：理論篇、準備篇、入門篇、進階篇和提高篇。理論篇簡要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和ZigBee協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)知識，為讀者進行ZigBee項目開發(fā)提供理論指導(dǎo)，以便開發(fā)時參考；準備篇講述了ZigBee硬件開發(fā)平臺、軟件開發(fā)環(huán)境的組成和安裝，以及通過17個CC2430／31片內(nèi)外設(shè)的操作例程來闡述CC2430／31片上系統(tǒng)的開發(fā)和使用；入門篇以一個通俗易懂的例子講述了輪轉(zhuǎn)查詢式操作系統(tǒng)的基本原理，并介紹了這種操作系統(tǒng)在TIZ—Stack中的應(yīng)用以及TIZ—Stack的用戶編程接口；進階篇通過幾個例子演示如何建立簡單的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并詳細闡述了ZigBee協(xié)議規(guī)范的幾個重要概念在TIZ—Stack的代碼實現(xiàn)；