原创 最新ZigBee2007/PRO无线传感器网络

2008-10-28 17:00 2087 1 1 分类: MCU/ 嵌入式

ZigBee2007/PRO无线传感器网络C51RF-WSN-CC2520是基于最新IEEE 802.15.4技术标准和ZigBee2007/PRO网络协议而设计的低功耗无线数据传感器网络。为中短距离、低速率无线传感器网络,射频传输成本低,各节点只需要很少的能量,功耗小适于电池长期供电,可实现一点对多点、两点间对等通信、快速组网自动配置、自动恢复和高级电源管理,任意个传感器之间可相互协调实现数据通信。


C51RF-WSN主要用于中短距离无线系统连接,提供传感器或二次仪表无线双功网络接入,能够满足对各种传感器的数据输出和输入控制命令和信息的需求使现有系统网络化、无线化。系统设计可允许使用第三方的传感器、执行器件或低带宽数据源。



ZigBee 2007/PRO是最新功能ZigBee协议栈产品,具有更好的互操作性、节点密度管理、数据负荷管理、频率捷变等方面有重大进步,且具有支持网状网络和低功耗特点。


ZigBee2007/PRO最新一代ZigBee芯片CC2520是德州仪器(TI)推出2.4GHz免授权ISM频带专用第二代ZigBee/IEEE 802.15.4无线射频收发器,凭借业界一流选择性/共存性、出色链路预算、高达125度的工作温度以及低工作电压等出色特性,此外CC2520还具有非常高稳定性,2.4GHz无线电理想适用于专有无线链路与网络。



ZigBee2007/PRO无线传感器网络与ZigBee2006无线传感器网络(介绍请点击:http://www.c51rf.com/pro/show.aspx?id=5查阅)相比最大区别在于其支持最新ZigBee2007/PRO网络,提供更多更精确传感器(如增加高精度温湿度数字传感器等),提供更多可扩展接口,提供更大网络支持,速度更快/处理能力更强低功耗微控制器等。




无线龙C51RF-WSN-CC2520无线ZigBee2007传感器网络系统主要由1PC 机部分,2、网关部分,3、路由节点部分,4、传感器节点部分四部分组成。用户可以很方便的实现传感器网络,无线化,网络化,规模化的演示,观测和再次开发。


1PC 机部分:即无线龙ZigBee2007无线传感器网络监控软件,完成接收网关数据和发送指令,实现可视化,形象化人机界面,方便用户操作,观察。


2 网关:完成通过计算机发送的指令发送或接收路由节点或者传感器节点数据,并将接收到的数据发送给计算机。


3 路由节点:在网关不能和所有的传感器节点通信时,路由节点作为一种中介使网关和传感器节点通信,实现路由通信功能,同时路由器具有采集传感器数据功能。


4 传感器节点:完成对设备的控制和数据的采集,包括灯的控制温度、光敏、湿度、加速度、可调电阻等数据值等。



C51RF-WSN-CC2520适合用于无线传感监控,工业监控、楼宇自动化、数据中心、制冷监控、设备监控、社区安防、环境数据检测、仓库货物监控、农业蔬菜大棚等现在化农业数据监控、煤气水电抄表、智能家庭等领域。




ZigBee2007/PRO无线传感器网络特点:


支持ZigBee网络协议


无线传感器网络支持ZigBee2007/PRO网络协议,数据传输中采用多层次握手方式,保证数据传输的准确可靠。采用2.4GHz,功耗小、灵活度高,符合环保要求,符合国际通用无需批准的规范。


组网灵活配置快捷


无线传感器网络系统非常容易快捷配置,组网接入灵活、方便,几台、几十台或几百台均可,最多可达3万台,支持5级路由深度。可以在需要安放传感器地方任意布置无须电源和数据线,增加和减少数据点非常容易。由于没有数据线省去了综合布线的成本,传感器无线网络更容易应用,安装成本非常低。


节点耗电低


系统节点耗电低,电池使用时间长,支持各种类型传感器和执行器件。


双向传送数据和控制命令


不但可以从网络节点传出数据,而且双向通信功能够可以将控制命令传到无线终端相连的传感器、无线路由器,也可将数据送入到网络显示或控制远程设备。


迅速简单的自动配置


无线传感器网络终端自动配置,当终端设备上的LED由闪烁转灭,说明该终端在网络系统中。


全系统可靠性自动恢复功能


内置冗余保证万一个节点不在网络系统中,节点数据将自动路由到一个替换节点以保证系统的可靠稳定。


可视化显示


    可视化上位机显示,可在PC机上查看网络拓扑结构及网络连接时实变化情况、传感器数据输出显示、传感器数据配置、控制各节点传感器等。


系统产品服务


为了用户的实际构建无线数据网络系统的需要,可以提供完整的解决方案。包括现有数据系统的接口转换,数据集中管理平台。不断的技术支持包括新增的传感器,0-1.2V 电压输入和RS-232 等。





附:


Zigbee2007简介


ZigBee2007规范定义了ZigBeeZigBee Pro两个特性集,全新的ZigBee 2007规范建立在ZigBee2006之上,不但提供了增强型的功能而且在某些网络条件下还具有向后兼容性。


ZigBee特性集提供了树寻址、按需距离矢量路由协议(AODV)网状路由、单播、广播和群组通信以及安全等特性。相比之下ZigBee Pro用随机寻址取代了树寻址,虽然包括了ZigBee 20062007规范中所使用的AODV路由,但是却提供了多对一源路由备选方案。ZigBee Pro还增加了有限的广播寻址功能,并增加了对“高级”安全性的支持功能。ZigBeeZigBee Pro特性集均对可选频率捷变和拆分提供了更多的支持。


ZigBee树寻址功能按照等级分配地址。ZigBee Pro采用随机寻址法随机地为设备分配地址,并通过不断监控和达到“管理”流量将冲突挑选出来。ZigBee不仅受益于可靠、独特的寻址方法,而且不存在经常性的监控通信与处理地址冲突的开销。但Pro却得益于调整功能,如当通讯限制会导致一个由多个(5个以上)调频(Hop)组成的网络时;或当一个网络由多个移动终端设备组成时,该优势是以不断增加的启动延迟为代价,因为ZigBee Pro必须要允许一定的时间以解决地址冲突问题,而对树寻址而言则并非必须。


ZigBeeZigBee Pro路由均使用Ad Hoc方式的按需距离矢量路由协议(AODV),但是只有Pro可支持对多以路由选项。在牺牲一个交大协议栈的前提下,多对一源路由实现了快速路由建立,此时多个设备(如传感器)均向一个接收器(Sink)报告(如网关设备)。对于自主双向和点对点通信(如灯空开关和灯)来说,多对一特写就变得哪么高效了,并且在一些情况下会变得不合时宜。


ZigBeeZigBee Pro均支持集群寻址,但是Pro增加了对有限广播集群寻址支持,可在所有集群成员相对紧密临近时防止整个网络出现不必要的溢流(Flooding)。该特性在降低大型网络的网络宽通信开销方面及其有用,但随之而来的是占用更多宝贵的节点空间。


虽然存在一些细微的差异,但ZigBeeZigBee Pro之间最主要的特性差异是对高级别安全性的支持。高级别安全性提供了一个点对点连接之间建立链路密匙的机制,并且当网络设备在应用层无法得到信任时增加了更多的安全性。像许多Pro特性那样,高级安全特性对于某些应用而言非常有用,但在有效利用宝贵节点空间fangmian 却付出很大代价。


尽管ZigBeeZigBee Pro在大部分特性上相同,但只有在有限条件下二者的设备才能在同一网络中同时使用。如果所建立的网络(由协调器建立)为一个ZigBee网络,哪么ZigBee Pro设备将只能以有限的终端设备的角色连接和参与到该网络中,即该设备将通过一个父级设备(路由器或协调器)与网络保持通讯,且不参与到路由或允许更多设备连接到网络中。同样,如果网络最初建立为一个Pro网络,哪么ZigBee设备也只能以有限的终端设备的角色参与到该网络中来。

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