zigbee路灯无线通讯机制

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zigbee路灯无线通讯机制

zigbee路灯无线通讯机制

wang@20160630

前言

目前路灯上通讯主要有电力载波和无线通讯；各有利弊，众说纷纭；本文不对两种技术进行比较，也不讨论哪种好，毕竟同种通讯模块，有的开发出来稳定，有的就不稳定，究其原因有很多，所以也不好做其讨论；本文主要是记述了我如何通过zigbee无线来为路灯做数据的传输；采用的何种通讯技术；为了必免时间久了，忘记了，因此有必要把它记录下来，方便自己记忆，也可给别人做参考。

内容

    本文主要内容分四点讲述：1、Zigbee角色定义；2、采用的通讯机制及实现功能；3、路由表定义及作用；4、通讯协义定义和解释；

1、Zigbee角色定义

     现状分析：路灯灯杆与灯杆之间都是比较远，而且有点直线分布，不像是网状分布。Zigbee的角色有coorder、router、device。考虑到路灯灯杆分布的现状、一个集中器要带载很多个路灯终端设备，及为了节省资源和以后安装方便，本系统只采用两种角色：coorder和router,每个单灯控制器都是router,可做中转；一个coorder最多可带250个router。

1. 采用的通讯机制及实现功能

     本系统主要采用泛洪消息机制向本区域所管辖的网络广播，router设备收到包后判断是否是自已的数据包，如何是则接收；如果不是，则先判断是否可转发，若转发次数未到则转发，并且只能转发一次；router设备需维护一张路由表记录以前转发过的包，并在通讯协议上增加两个字段，记录转发次数和发送序列号；每一个router设备维护一个发送序列号，每发送一个包，序列号加1，并把该序列号加到数据包的包头信息中；其它设备节点收到一个数据包后依靠查找路由表中的序列号rxsn和uid来判断自己是否已接过该包，是否是自己的包，或是否需要转发该包。

主要功能：实现coord和route数据透传功能，coord通过串口接收特定的数据，再通过无线传输，把数据传到指定的route设备中，route设备再把信息通过串口显示出来；route设备也可以传送相关的数据到coord设备；每个route设备都具有上、下行数据转发功能，当收到的数据通过mac地址检测到的不是属于它的数据，它需要再次转发出去，并相应的更改转发次数，同一数据包只能被转发一次，数据包总的转发次数不超过100次；

示意图

1. 路由表定义及作用

typedef struct _dev_mac_t

{

      u32 srcmac;//源mac

      u8 rxsn; //接收系列号

      u8 rssi; //存储 rssi值

}dev_mac_t;

    路由表数据采用动态分配，源mac为唯一标识，接收RF数据时，通过查找srcmac判断是否增加或修改相应数据；首次接收到数据时，会增加一笔记录，保存srcmac、rxsn和rssi,；当再次接收到源mac发来的数据时，如果当前数据包的rxsn与路由表记录的rxsn相同，则不接收，以必免重复接收，如果不是只需要更新rxsn和rssi值；

4、通讯协义定义和解释

总体包格式：包长PHR（1）+MAC（7）+自定义数据(N)+MFR(2)

详细包格式：包长PHR(1)+MAC{帧类型fcf (2)+系列号seq（1）+目标panid(2)+目标短地址(2)}+数据{包类型(1)+源地址(4)+目标地址(4)+发送序列号(1)+转发次数(1)+终端MCU数据包(N)}+MFR(2)

   系统基于MAC层的自定义的zigbee协议数据包，采用芯片的mac地址的后48位来做唯一的地址并称为uid；短地址中设coorder地址为0；coorder设备专门为集中控制器用的；

coorder-->router:则源地址为0，目标地址为router的uid;

Router-->coorder:则源地址为router的uid，目标地址为0；