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Zigbee模块通信协议

ZigBee模块无线数据通信通用协议Version 1.2.7

浙江瑞瀛网络科技有限公司

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版本更新

V1.0.0 2011-01-01 初稿

V1.0.1 2011-03-15 修改了一些笔误

V1.1.0 2011-04-06 根据用户需求重新排列了对象字典

V1.1.1 2011-04-20 对操作范例中的数据进行了解释

V1.1.2 2011-04-22 增加用户自定义参数

V1.1.3 2011-05-17 增加默认参数值和对应AT指令说明

V1.2.0 2011-06-01 完善了数据通信方式的说明

V1.2.6 2011-09-11 对细节进行了补充说明

V1.2.7 2011-12-21 修改模块信息参数以及触发参数使用说明

目录

1. 概述 (4)

1.1. 节点类型 (4)

2. 帧格式 (6)

2.1. 串口帧格式 (6)

2.2. 通用帧格式 (6)

2.3. 应用层数据帧(ADF)格式 (8)

2.3.1. 读(Read)命令帧:ID = 0x20 (8)

2.3.2. 写(Write)命令帧:ID = 0x25 (8)

3. 对象字典(OD)定义 (10)

3.1. 模块信息参数 (10)

3.2. 网络参数 (10)

3.3. 当前时间参数 (12)

3.4. 执行控制参数 (13)

3.5. 应用配置参数 (15)

3.6. 用户自定义参数 (16)

3.7. 虚拟参数 (16)

3.7.1. UART端口映射参数 (16)

3.7.2. 触发参数 (17)

3.7.3. 节点信息参数 (18)

4. 无线通信密码交换过程 (20)

4.1. COO建立网络 (20)

4.2. 节点加入网络 (20)

5. 操作范例 (21)

5.1. UART数据传递 (21)

5.2. 访问本地节点参数 (23)

6. 用户数据的传递方式 (27)

6.1. 写UART端口映射参数 (27)

6.2. 带目的地址的半透传 (29)

6.3. 全透传方式 (31)

7. 参数默认值以及对应AT指令 (33)

7.1. 网络参数 (33)

7.2. 当前时间参数 (33)

7.3. 执行控制参数 (34)

7.4. 应用配置参数 (34)

1.概述

本协议适用于本公司所生产的所有无线通信模块,实现数据在模块之间的传递。

本协议中包含对象字典以及串口控制协议。对象字典将无线模块内的参数和硬件资源标准化,从而可以采用相同的方法来访问和控制模块内部的资源;串口控制协议为用户提供了对模块的控制访问通道,用户设备可以通过串口对无线通信进行控制,完成数据的传递,参数的访问等。

1.1.节点类型

在无线模块组成的网络中,一个无线模块就被称为一个节点。每个无线模块都有唯一的,不重复的8字节的MAC地址。MAC地址的高4字节固定为0x0080E102。因此在对模块进行寻址时,只使用低4字节的MAC地址即可。根据各个节点功能不同,无线网络中的节点分为以下类型:

●协调器(Coordinator,COO)

COO节点是无线网络的逻辑中心点。通常而言,COO在无线网络中充当网关的功能,实现外界与无线网络之间的信息交换。COO节点能够建立并管理一个新的无线网络。COO节点建立一个无线网络之后,就可以接收其他节点加入网络的请求,从而使无线网络扩展开。COO节点一般使用有线电源供电,不需要休眠,并且能够管理休眠节点。其串口参数配置为115200 8 N 1.

●路由节点(ROUTER)

ROUTER节点具备路由能力,具备为网络中其他节点中继、转发数据的能力。ROUTER节点不能建立一个新的无线网络,但是能够加入到一个已经存在的无线网络中。ROUTER节点加入到无线网络中之后,就可以接受其他节点加入网络,从而实现无线网络的扩展。ROUTER节点一般使用有线电源供电,不需要休眠,并且能够管理休眠节点。其串口参数配置为9600 8 N 1.

●休眠节点(ZigBee End Device,ZED)

ZED节点是无线网络中的末端节点,通常使用电池供电,是休眠节点。ZED 不具备路由功能,也无法接受其他节点加入网络。ZED需要通过其他具备休眠节点管理能力的节点(COO或ROUTER)才能加入到无线网络中,并且该节点

被称为ZED的父节点(PARENT)。由于ZED大部分时间是出于休眠状态,因此PARENT节点需要为ZED完成无线数据的缓冲和转发工作。其串口参数配置为9600 8 N 1.

手持节点(Hand-Hold-Unit,HHU)

HHU节点是无线网络中的移动节点,能够搜索并任意加入/离开无线网络。HHU节点一般用于移动的数据采集或网络诊断,不具备路由能力,也无法接受其他节点加入网络,不能管理休眠节点。HHU节点一般使用电池供电,采用间歇工作模式。其串口参数配置为115200 8 N 1.

2.帧格式

2.1.串口帧格式

应用程序通过串口(UART)访问模块时,为了保证通信的正确率,采用以下的帧格式:

1 Byte 1 Variable 1 1

Header Length Payload Check Footer

UART帧由帧头(Header),帧长(Length),有效数据(Payload),校验和(Check),以及帧尾(Footer)五个部分组成。其中,

Header取值为0x2A,Footer取值为0x23;Length取值为Payload的长度(不包括Header,Footer,Check和Length本身),Check取值为Payload 相加值的最低字节。

本协议以下描述的数据帧格式,就是指Payload的格式。

2.2.通用帧格式

通用帧格式是指所有数据都遵守的帧格式,定义如下:

Bytes 2 6 4 4 4 6 2 2 variable

Frame Control Reserved Source

Address

Reserved T arget

Address

Reserved Cluster

ID

Reserved ADF

其中:

Frame Control:取值为0x8841

Reserved:保留字段,可使用0x00填充

Source Address:数据发起的源节点MAC地址低4字节,也可以使用0x00填充。

Target Address:数据发送的目的节点的MAC地址低4字节。几个特殊的目的地址定义如下:

0xFFFFFFFF:全网络广播地址

0xFFFFFFFE:一跳半径内广播地址

0xFFFFFFF0:COO节点的代替地址,只在节点还不知道COO节点

地址的情况下使用。

0x00000000:本节点的代替地址,即串口数据是针对本地节点的Cluster ID:命令标识,用于区分不同的命令,基本的定义如下:

Bits:

14 13-11 10-8 7-0

15

Resp. Err Sender Reserved ID

Resp.:应答标识

=0:数据帧为命令帧,请求帧或消息帧

=1:数据帧为上述帧的应答帧

ERR:错误标识,仅用于应答帧(即Resp.=1的情况)

=0:应答帧中包含正确的应答数据

=1:应答帧中包含错误信息(例如由于接收到非法的命令)Sender:数据帧的发起节点类型

Bit13:数据帧发起节点的特殊属性

=0:发起节点为普通节点

=1:发起节点为COO,或HHU

Bit12:数据帧发起节点是否具备路由能力

=0:发起节点不具备路由能力

=1:发起节点具备路由能力

Bit11:数据帧发起节点是否需要休眠

=0:发起节点需要休眠

=1:发起节点不需要休眠

Bit13 Bit12 Bit11:

=111:数据帧的发起节点为COO

=011:数据帧的发起节点为ROUTER

=001:数据帧的发起节点为NRR

=000:数据帧的发起节点为ZED

=100:数据帧的发起节点为HHU

ID:数据帧类型码

ADF:发送的应用层数据帧内容,其格式在本协议后续定义

注意:需要特别指出的是,除非特别指明,本通信协议中,整型数据在数据帧中的排列顺序是低位在前,高位在后。例如,整型数据1000(0x03E8)和长整型数据0x6789ABCD在数据帧中的排列方式分别为:

E8 03

CD AB 89 67

2.3.应用层数据帧(ADF)格式

2.3.1.读(Read)命令帧:ID = 0x20

通过读命令可以访问节点中的各种信息,命令格式如下:

Bytes: 2 1 1

Index Sub Opt.

Index:被访问参数的OD索引,2字节

Sub:被访问参数的子索引,1字节。如果Sub为0,则说明读的是整个参数

Opt.:读命令的选项,保留

读命令的应答帧格式如下:

Bytes: 2 1 1 1 Variable

Index Sub Opt. Length data

Length:Data域的长度,Length = n;如果命令执行错误,Length是错误码的长度1字节

data:读取的数据结果,n字节;如果命令执行错误,则data域包含错误码1个字节

2.3.2.写(Write)命令帧:ID = 0x25

通过写命令可以配置节点中的参数值,从而改变节点的执行策略。

Bytes: 2 1 1 1 Variable

Index Sub Opt. Length data

Index:被访问参数的OD索引,2字节

Sub:被访问参数的子索引,1字节。如果Sub为0,则说明写入的是整个参数

Opt.:写命令的选项,保留

Length:写入数据的长度,1字节,Length = n

data:需要写入的数据,n字节

写命令的应答帧格式如下:

Bytes: 2 1 1 1 Variable

Index Sub Opt. Length Status

Length:Status域的长度

Status:写命令的执行状态

一般而言,写命令返回的Status长度为1,即返回写命令操作的状态=0:写命令执行成功

=其他值:写命令执行失败的错误码

3.对象字典(OD)定义

无线模块中的所有参数和硬件资源,都使用对象字典(Object Dictionary,OD)来进行描述,从而使这些参数和硬件资源都变成标准化的对象,只需使用统一的读和写操作就能对这些对象进行访问,从而简化对无线的操作。

每个参数或硬件资源都使用独立的OD索引(Index)来编排,因此访问索引就可以访问到具体的对象。

3.1.模块信息参数

模块信息参数的OD索引是0,使用读(Read)命令访问此参数,可以获得模块的详细信息。需要注意的是,本参数的所有参数都是只读的,写(Write)操作将被拒绝访问。其结构定义如下:

typedef struct

{

USIGN8 aucSoftware_Version[4];

USIGN8 aucHardware_Version[4];

USIGN8 aucDev_Type[6];

USIGN16 auiSurport_Func[8];

USIGN8 aucReserved[2];

} Node_Status;

其中:

aucSoftware_Version[4]:软件版本号,用于在远程升级时判断是否需要升级。aucHardware_Version[4]:硬件版本号,标识出当前设备的硬件版本。aucDev_Type[6]:设备类型,与公司设备类型定义相符。

auiSurport_Func[8]:设备支持的应用层功能索引。

3.2.网络参数

网络参数的OD索引是1001(0x03E9),主要用于配置无线模块的的无线网络属性,其结构定义如下:

typedef struct

{

USIGN32 ulPAN_ID;

USIGN8 ucCurrent_Channel;

SIGN8 cTransmit_Power;

USIGN8 ucMax_Hops;

USIGN8 ucRout_To_COO_Only;

USIGN32 ulGroup_ID;

USIGN32 ulChosen_COO;

USIGN16 uiProfile_ID;

USIGN16 uiPowerMode;

USIGN8 ucNode_Age_Step;

USIGN8 ucPoll_MSG_Life;

USIGN8 ucAnt_Sel;

USIGN8 aucReserved[9];

} Network_Parameter;

其中:

ulPAN_ID参数设置当前无线网络的网络标识(PAN ID)。此参数被修改之后,节点复位后生效。

ucCurrent_Channel设置了当前正在使用的通道,取值范围11-26(0x0B-0x1A)。对此参数的写操作将改变无线模块的通信频率。此参数被修改之后,节点复位后生效。

cTransmit_Power参数设置节点的发送功率。由于大多数RF芯片的发送功率是可以通过软件调节的,因此改变这一参数,就可以调节其发送功率。取值范围是:-26dBm – 7dBm

aucMax_Hops参数设置节点传递无线数据时,最大的传播半径。

ucRout_To_COO_Only参数指示本节点是否只记录通往COO的路由。

0:只要路由表有空间,记录通向其他路由节点的路由

1:只记录通向COO的路由

ulGroup_ID参数设置当前模块的所属组别,当发送的数据使用组别来寻址时使用。此功能暂未实现。

ulChosen_COO参数指示当前已经选择的COO地址。当节点接收到COO 发送的数据后,将COO的地址记录在这个参数中,为0则说明还没有接受到COO发送的数据。因此这是一个只读的参数,在COO中设置为0。

uiProfile_ID:行规标识

uiPowerMode:模块的射频模式。

Bit0:=0 Normal Mode

=1 Boost Mode

Bit1:=0 单端输出模式

=1 双端输出模式,用于外置功放应用

ucNode_Age_Step:设置节点Age增加的时间间隔,单位是秒。例如,将此参数设置为10,则表明每隔10秒,节点的Age将增加1。Age表示表示距离上一次接收到该节点数据的时间长度,每次接收到来自某个节点的无线数据,则该节点的Age将被重新设置为0。

ucPoll_MSG_Life:需要发送给ZED的无线数据,是由ZED的Parent先进行缓存,然后等待ZED唤醒之后来查询(Poll)取走的。本参数设置Parent 为ZED缓存数据的时间长度,单位是秒。某条无线数据缓存的时间超过本参数设置的时间长度之后,将被放弃以释放Parent的存储空间。

ucAnt_Sel:外置功放的天线选择。

=0:选择PCB天线

=1:选择U.FL天线

3.3.当前时间参数

当前时间参数的OD索引是1002(0x03EA),用于指示当前系统维护的实时时间,其结构定义如下:

typedef struct

{

USIGN8 ucYear;

USIGN8 ucMonth;

USIGN8 ucDate;

USIGN8 ucHour;

USIGN8 ucMinute;

USIGN8 ucSecond;

USIGN8 ucWeek;

USIGN8 ucStatus;

} Date_Time;

其中:

ucStatus参数用于指示当前的时间状态:

=0:当前时间还未同步,时间无效

=1:保留

=2:当前时间完成了网络同步

=3:当前时间是由本地设置的

说明:一般而言只需要设置COO节点的时间。COO节点时间被设置之后,COO就会自动将这个时间通知网络中的所有节点,从而实现网络中所有节点的时间同步。

3.4.执行控制参数

执行控制参数的OD索引是1003(0x03EB),用于设置执行控制策略,其结构定义如下:

typedef struct

{

u32 ulMAC_Addr;

u8 aucPWD[16];

u8 bEncrypt_Enable;

u8 ucResponse_Delay_Scale;

u8 ucAuto_Report_Event;

u8 ucBaud_Rate;

u8 ucParity;

u8 ucUART_Reverse;

u8 uiReset_Times;

u8 aucReserved[4];

u8 ucCheck_Sum;

} BASIC_PARAMETER;

其中:

ulMAC_ADDR:设备的MAC地址低4字节只读参数。

aucPWD[16]是用于加密的128位密码。

bEncrypt_Enable参数设置当前的通信是否使用数据加密技术。

ucResponse_Delay_Scale设置节点在响应广播命令时的随机延时范围:本参数定义选取随机数之后,右移的位数。此参数将与ucDistance一起使用来避免通信冲突。

ucAuto_Report_Event参数设置休眠模块在数据同步窗口中,是否自动上报数据。

0x00:不自动上报

0x01:自动上报

ucBaud_Rate参数设置串口通信波特率

BAUD_1200 = 3, BAUD_2400 = 4, BAUD_4800 = 5,

BAUD_9600 = 6, BAUD_14400 = 7, BAUD_19200 = 8,

BAUD_28800 = 9, BAUD_38400 = 10, BAUD_50000 = 11,

BAUD_57600 = 12, BAUD_76800 = 13, BAUD_100000 = 14,

BAUD_115200= 15, BAUD_230400= 16

ucParity参数设置串口通信的校验方式

0x00:无校验

0x01:奇校验

0x02:偶校验

ucUART_Reverse参数设置串口通信中,是否需要将数据取反。这主要是在煤气表和水表应用中,为了保证低功耗而采用反向的串口逻辑。

Bit7:=0:使用UART与Meter通信

=1:使用SIMU_UART与Meter通信

Bit0:=0:UART不取反

=1:UART取反

Bit1:=0:SIMU_UART不取反

=1:SIMU_UART取反

3.5.应用配置参数

应用配置参数的OD索引是1005(0x03ED),用于设置与具体应用相关参数,其结构定义如下

typedef struct

{

u8 aucUID[16];

u8 ucBcast_Rpt_Time;

u8 ucNode_Type;

u16 uiMAX_ReSend_Gap; // in ms

u8 ucDisable_Write_Rsp;

u8 ucOutput_Debug;

u16 uiFurther_Delay_Step;

u8 ucQuik_Upload_Radium;

u8 ucData_Renew_Distance;

u8 ucLink_Cost_Shift;

u8 ucUART_Frame_Gap;

u8 aucReserved[4];

} APP_CONFIG;

其中:

aucUID:模块的唯一识别码,用于唯一识别一个模块,在密码交换时使用。

ucBcast_Rpt_Time:广播数据的发送次数,最小值为1,最大值为3

ucNode_Type:节点类型,定义与ClusterID参数的高字节相同

uiMAX_ReSend_Gap:数据发送之后,下一次重发尝试的最大时间间隔。下一次重发的时间是一个随机数,但是最大值不超过本参数设置的值。如果本参数设置为0,则说明下一次重发时间间隔为:RF_ACK_MIN_WAIT_GAP(20),单位是毫秒。

ucDisable_Write_Rsp:模块被其他模块使用写命令访问时,一般都会返回一个写命令的应答,以通知对方写操作的结果;但是对于UART端口映射参数的写操作比较特殊,有些应用情况下,不希望被访问的模块返回写应答从而加快数据的传递频率,因此可以使用此参数来进行控制是否返回写应答。

0x00:返回写应答

0x01:不返回写应答

注意:此参数仅对Write方式访问UART端口映射参数(索引0x0FA0)时有效

ucOutput_Debug:设置是否输出调试信息:

0x00:不输出调试信息

0x01:输出调试信息

uiFurther_Delay_Step,ucQuik_Upload_Radium,ucData_Renew_Distance,ucLink_Cost_Shift:这4个参数主要用于设置路由优化策略,不建议用户自行更改,以免对网络路由产生不利的影响。

ucUART_Frame_Gap:两个不同串口数据帧之间的间隔时间,单位是毫秒(ms)。模块在接收串口数据时,如果在此参数所定义的时间内,没有从串口接收到新的数据,则模块确认已经接收完毕一帧完整的串口数据。

3.6.用户自定义参数

本参数的OD索引是1100(0x044C),用于存储用户自定义的数据,可读写。其结构定义如下:

typedef struct

{

u8 aucCustom_Para1[10];

u8 aucCustom_Para2[10];

u8 aucCustom_Para3[11];

} CUSTOMIZE_PARA;

其中:aucCustom_Para各个子索引中的数据格式、含义由用户自定义并管理,可以通过读写操作来访问。

3.7.虚拟参数

虚拟参数包含硬件的OD映射,触发参数等。

3.7.1.UART端口映射参数

UART端口映射参数的索引是4000(0x0FA0),只写属性。使用写命令访问此索引,则所有写入的数据将被输出到串口;读访问将被拒绝。然而模块在向COO上报从UART端口接收到的数据时,返回的是读响应。

注意对4000索引的访问,只能使用自索引0来访问整个对象。

3.7.2.触发参数

触发参数的索引是4700(0x125C),一般是只写属性,并且只能使用子索引来访问,不能使用索引0来访问整个对象。每个子索引代表一个特定的执行操作。对这个子索引的写入访问,将触发这个特定的操作,定义如下:typedef struct

{

USIGN8 aucWake_Trigger[2];

USIGN8 ucReLoad_Token;

USIGN8 ucReset;

USIGN8 ucBoot;

USIGN8 ucJoin;

USIGN8 ucMTO;

} Trigger_Parameter;

其中,

aucWake_Trigger[2]:用于HHU唤醒ZED

ucReLoad_Token:参数用于恢复所有参数的默认值。向此参数写入1,则模块中的所有参数都将被恢复为默认值(即出厂设置值);写入其他值则不触发任何操作。

ucReset:参数用于使模块复位,向此参数写入一个非0值n,则模块将在n秒后自动复位。

ucBoot:参数用于使模块进入Bootloader模式。向此参数写入一个非0值n,则模块将在n秒后自动进入Bootloader模式。

ucJoin:参数用于触发父/子节点之间的加入/离开操作。此参数在父节点和子节点中的功能有所不同,描述如下:

父节点中,子节点使用写命令来访问父节点的此参数,以通知父节点本节点需要离开还是加入父节点。

写入1:子节点要求加入父节点,父节点必须返回写应答

写入0:子节点要求离开父节点,父节点不必返回写应答子节点中,父节点使用写命令来访问子节点的此参数,以通知子节点本节点要求对方离开。

写入1:父节点要求子节点离开,子节点不必返回应答

写入0:没有任何效果

ucMTO:此参数仅对COO节点有效,用于触发COO节点重新建立网络,

写入1:触发重新建立网络,

写入0:无变化

3.7.3.节点信息参数

本参数仅COO模块支持,并且是只读参数,写(Write)操作将被拒绝访问。本参数的索引从8000(0x1F40)开始,一共占用10个索引(8000-8009)。这是因为COO模块中包含了网络中所有模块的节点信息(目前最大支持100个节点),每个索引包含10个节点信息,这样100个节点就需要10个索引;每个节点的节点信息占用8个字节,定义如下:

typedef struct

{

u32 ulNode_Addr;

u8 ucSeq;

union

{

s8 cRSSI;

u8 ucDistance;

} uRSSI_Distance;

struct

{

u8 ucAge:5;

u8 ucFailure:3;

} sFailure_Or_Age;

u8 ucNode_Type;

} NODE_TABLE;

其中,

ulNode_Addr:节点的MAC地址低4字节

ucSeq:该节点的通信序号,用于识别重复帧

uRSSI_Distance:如果该节点是COO节点的邻居,则此参数表示该节点到COO通信的信号强度,单位是dBm;如果该节点不是COO节点的邻居,则此参数表示该节点到COO的距离(跳数)。

sFailure_Or_Age:低5位指示该节点的Age(表示距离上一次接收到该节点数据的时间长度,单位由Network_Parameter. ucNode_Age_Step定义);高3位指示本节点向该节点发送数据时,发送失败的次数。

ucNode_Type:指示该节点的类型,节点类型与ClusterID参数的高字节相同,但是扩展了Bit2作为邻居节点指示。如果在节点信息表中,某个节点的ucNode_Type值为NODE_TYPE_UNINIT(0x80),则说明还没有接收到发自该节点的数据,ucSeq值无效。

Bit2:节点的邻居属性

=0:节点不是本节点的邻居

=1:节点是本节点的邻居

说明1:从8000开始的索引,每个索引对应10个节点信息。即如果使用读命令访问8000,将返回第1到第10个节点的信息;如果使用读命令访问8001,将返回第11到第20个节点的信息,以此类推。每次读请求的应答数据长度为80个字节。

说明2:可通过ucNode_Type信息中的Bit2来获知该节点否为COO的邻居节点。

4.无线通信密码交换过程

4.1.COO建立网络

COO在运行时,如果发现其无线通信加密功能打开(即Strategy_Parameter.bEncrypt_Enable参数设置为1),且网络标识(PANID)参数值是默认值,则会自动进行一个扫描过程:依次检查16个通信通道的噪音强度。扫描完毕之后,COO将自动选择一个噪音最小的通信通道,使用自己的MAC地址作为网络标识(PANID),使用COO的初始密钥作为网络密钥,用于对无线通信数据进行加密。这些网络参数将被COO记录起来,在以后的网络通信中使用

4.2.节点加入网络

网络中其他节点中运行时,如果发现其无线通信加密功能打开(即Baisc_Parameter.bEncrypt_Enable参数设置为1),且网络标识(PANID)参数值是默认值,则先进行一个网络扫描过程:从最低通信通道(Channel11,2405MHz)开始,逐一在每个通道以明码方式发送密码请求。COO接收到密码请求后,需要向该节点发送网络密码(即COO自身的密码),且这条命令是使用请求节点的初始密码进行加密的,因此其他任何节点都无法破解,从而保证了网络密码的安全性。

用户需要手动向COO输入请求节点的初始密码,一般是通过与COO连接的电脑或者PDA完成的。每个模块的初始密码一般与模块产品包装在一起,用户很容易就可以获得各个模块的初始密码。

需要用户手动输入每个节点的初始密码,在网络刚刚建立时比较繁琐,但是这样的好处在于:1)节点不会误加入到错误的网络中,只有拥有模块的用户才能获得模块的初始密码;2)网络密码在空中传递时不会泄漏,杜绝了恶意攻击的可能。

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ZigBee的未来发展趋势 首先介绍了Zigbee技术的概念、特点及协议框架,在此基础上探讨了ZigBee技术的应用,最后对其发展趋势做了展望。 关键词ZigBee技术IEEE802.15.4 发展趋势 1、简介 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag 形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息,以此作为新一代无线通讯技术的名称。ZigBee过去又称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术,目前统一称为ZigBee技术。 2、ZigBee技术的特点 自从马可尼发明无线电以来,无线通信技术一直向着不断提高数据速率和传输距离的方向发展。例如:广域网范围内的第三代移动通信网络(3G)目的在于提供多媒体无线服务,局域网范围内的标准从IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的数据速率。而当前得到广泛研究的ZigBee技术则致力于提供一种廉价的固定、便携或者移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线通信技术。这种无线通信技术具有如下特点: 功耗低:工作模式情况下,ZigBee技术传输速率低,传输数据量很小,因此信号的收发时间很短,其次在非工作模式时,ZigBee节点处于休眠模式。设备搜索时延一般为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式,使得ZigBee节点非常省电,ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。同时,由于电池时间取决于很多因素,例如:电池种类、容量和应用场合,ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。对于典型应用,碱性电池可以使用数年,对于某些工作时间和总时间(工作时间+休眠时间)之比小于1%的情况,电池的寿命甚至可以超过10年。 数据传输可靠:ZigBee的媒体接入控制层(MAC层)采用talk-when-ready的碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下,当有数据传送需求时则立刻传送,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,并进行确认信息回复,若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。 网络容量大:ZigBee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件:全功能器件(FFD)和简化功能器件(RFD)。对全功能器件,要求它支持所有的49个基本参数。而对简化功能器件,在最小配置时只要求它支持38个基本参数。一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件通话,可以按3种方式工作,分别为:个域网协调器、协调器或器件。而简化功能器件只能与全功能器件通话,仅用于非

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ZigBee简述 ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

ZigBee起源 在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必须是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。

因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年正式问世。

ZigBee所基于的协议IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率 (<250kbps)、工作在2.4GHz和 868/928MHz的无线技术,用于个人区域网和对等网络。它是ZigBee协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。

ZigBee名称的由来?Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞 蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术

模块通信协议

YL-0202通信协议 一、说明 本协议支持0~FF的全数据的传送,移植到其它通讯中可支持全双工通信模式,且带有自同步功能,无需超时。 二、串口 波特率:9600,1位起始位,1位停止位,8位数据位,无奇偶校验。

三、帧格式 1.命令帧格式概述 a.命令头——固定0x7F(数据中若有0x7F则发送双个0x7F,详见2) b.命令长度——命令长度包括:命令长度(1 byte)+命令字(1 byte)+数据(n byte),长 度不超过0x7E,不小于2 c.命令字——详见四:命令表 d.数据——n字节数据。 e.校验——校验内容包括:命令长度(1 byte)、命令字(1 byte)、数据(n byte)。 2.命令头说明 命令头固定为0x7F,数据或命令中若含有0x7F,则用(0x7F、0x7F)代替,此代替行为只传输时,所以在计算长度或校验时只按原数据计算,即一个0x7F。 如原命令:7F 0A 03 10 7F 37 50 7F 35 01 4A 实际传输数据为:7F 0A 03 10 7F 7F 37 50 7F 7F 35 01 4A 除去命令头实际传输数据共12字节,但命令长度则为0A即10字节,校验同理。 3.校验说明 校验为所有校验内容的异或值,校验函数如下: private byte checkSum(byte[] data, int offset, int length) { byte temp = 0; for (int i = offset; i < length + offset; i++) { temp ^= data[i]; } return temp; }

ZigBee和短距离通信的那些事

基于ZigBee的短距离无线通信网络技术 近年来,各种无线通信技术迅猛发展,极大提高了人们的工作效率和生活质量。然而,在日常生活中,我们仍然被各种电缆所束缚,能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信?纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术,往往比较复杂,不但耗费较多资源,成本也比较高,并不适用于短距离无线通信的场合。蓝牙技术的出现使得短距离无线通信成为可能,但是其协议较复杂、功耗高、成本高等特点不太适用于要求低成本、低功耗的工业控制和家庭网络。本文介绍了一种复杂度、成本和功耗都很低的低速率短距离无线接入技术——ZigBee。该技术主要针对低速率传感器网络而提出,它能够满足小型化、低成本设备(如温度调节装置、照明控制器、环境检测传感器等)的无线联网要求,能广泛地应用于工业、农业和日常生活中。 二、ZigBee技术的特点及应用 ZigBee技术主要用于无线个域网(WPAN),是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的。IEEE802.15.4定义了两个底层,即物理层和媒体接入控制(MediaAccess Control,MAC)层;ZigBee联盟则在IEEE 802.15.4的基础上定义了网络层和应用层。ZigBee联盟成立于2001年8月,该联盟由Invensys、三菱、摩托罗拉、飞利浦等公司组成,如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入,其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本、对数据速率和QoS(服务质量)要求不高的无线通信应用场合。 ZigBee这个名字来源于蜂群的通信方式:蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。与其它无线通信协议相比,ZigBee无线协议复杂性低、对资源要求少,主要有以下特点: 低功耗:这是ZigBee的一个显著特点。由于工作周期短、收发信息功耗较低、以及采用了休眠机制,ZigBee终端仅需要两节普通的五号干电池就可以工作六个月到两年。 低成本:协议简单且所需的存储空间小,这极大降低了ZigBee的成本,每块芯片的价格仅2美元,而且ZigBee协议是免专利费的。

模块通讯协议

电脑通讯协议 数据格式说明: 0XAF,0XAF:同步头 0X00,0X00:ID码(一般是0X00,0X00) 0XAF:头 0X80,0X00:命令码(上位机发码是0X80,YY,单片几发码给电脑0X00,YY)LEN:数据长度是从LEN开始到CS的数据个数,不包括LEN和CS CS:是验证码,CS前面所有数据之和%0XFF 结束码:0X0D 0X0A 举例: 设置空中参数为9600代码为: AF AF 00 00 AF 80 03 02 04 00 96 0D 0A 读取空中参数代码为: AF AF 00 00 AF 80 04 02 00 00 93 0D 0A //*************************************************************** **** 02发码设置串口 AF AF 00 00 AF 80 01 LEN XX YY CS 0D 0A XX:01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY:00-无验证 01-偶验证 02-奇验证 答应回码 AF AF 00 00 AF 00 01 LEN XX YY CS 0D 0A XX:01-1200 02-2400 03-4800

05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY:00-无验证 01-验证 02-奇验证 //*************************************************************** **** 03读串口参数 //读串口参数 //AF AF 00 00 AF 80 02 LEN 00 00 CS 0D 0A //答应参数 //AF AF 00 00 AF 00 02 LEN XX YY CS 0D 0A XX:01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY:00-无验证 01-偶验证 02-奇验证 //*************************************************************** **** 04设空中参数// //AF AF 00 00 AF 80 03 LEN XX YY CS 0D 0A //XX 01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY=0 //答应参数 //AF AF 00 00 AF 00 03 LEN XX YY CS 0D 0A //XX 01-1200 02-2400 03-4800

Zigbee无线通信技术

Zigbee无线通信技术 摘要:ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定 关键词:ZigBee技术特性标准协议应用系统 引言 ZigBee作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,有效弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺,其成功的关键在于丰富而便捷的应用,而不是技术本身。我们有理由相信在不远的将来,将有越来越多的内置式ZigBee功能的设备进入我们的生活,并将极大地改善我们的生活方式和体验。 一、Zigbee技术简介 什么是Zigbee? Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴,达到交换信息的目的。可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术,亦包含此寓意。ZigBee联盟成立于2001年8月,2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司

zigbee芯片与zigbee模块的区别和优缺点对比

zigbee芯片与zigbee模块的区别和优缺点对比 ZigBee在个人网络中越来越被称为短距离无线通信协议。它的最大特点是具有低功耗,低网络,特别是可路由的网络功能,并且在理论上可以无限扩展ZigBee期望的通信范围。对于蓝牙,红外点对点通信和WLAN星型通信,ZigBee协议要复杂得多。因此,我应该选择ZigBee芯片自行开发协议,还是应该直接选择具有ZigBee协议的模块直接应用? 芯片研发:需要足够的人力和技术储备以及长时间的开发 市场上的ZigBee无线收发器“芯片”实际上是符合物理层标准的芯片。因为它仅调制和解调无线通信信号,所以必须将其与单片机结合使用以完成数据收发器和协议的实现。另一方面,单片机仅集成了射频部分和单片机部分,并且不需要额外的单片机。它的优点是节省成本和简化电路。 在这两种情况下,用户都需要自己通过微控制器的结构和寄存器的设置自行开发所有软件部分,还要参考物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议。对于实际应用用户而言,这种工程量很大,开发周期和测试周期都非常长,并且由于它是无线通信产品,因此不容易保证其产品质量。 目前,许多ZigBee公司都在提供自己的芯片ZigBee协议栈,它仅提供该协议的功能,并不意味着它具有真正的适用性和可操作性。没有提供用户数据界面的详细描述。用户为什么可以忽略芯片中的程序,而只使用芯片来传输自己的数据?这不仅可以简单地实现包含ZigBee协议栈的芯片,也不能仅实现包含ZigBee协议栈的芯片。 所有这些都要求用户基于完整的协议代码和他们自己的上层通信协议,完整的简单

数据无线发送和接收,完整的路由,完整的网络通信以及调试步骤,来修改协议栈的内容。因此,对于实际应用的用户来说,开发周期大大延迟了,具有如此复杂协议的无线产品具有更多不确定因素,并且容易受到外部环境条件的影响。实际的发展问题是多种多样的,难以解决。 模块生产的成本 通过节省ZigBee开发周期,或许可以抓住项目推广的第一个机会。ZigBee模块已经包括所有外围电路和完整的协议栈。这是一种即用型产品。经过制造商的优化设置修订和老化测试,具有一定的质量保证。出色且可靠的zigBee应用程序“模块”紧凑,硬件小巧,具有芯片焊盘设置校正功能,能够内置芯片和外部SMA天线,通信距离范围为100米至1200米。 该软件包括完整的ZigBee协议栈。它在PC上具有自己的部署工具。它可以使用串行端口与用户的产品通信并部署模块的网络拓扑参数,例如发射功率和信道,使用方便快捷。 透传模块的优点在于,用户无需考虑其程序的工作方式,只要用户通过串行端口将其数据发送到模块,模块就会根据预设的网络自动无线传输数据结构体。

台达PLC人机通过Zigbee通讯

台达PLC人机通过Zigbee无线模块通讯应用 [摘要] 本文主要是通过Zigbee无线通讯模块,使台达人机与PLC连接免除硬连接和距离限制(使用方法也可以类推到其它方面如:远距离PLC与PLC),既可以免除距离限制也可以解决长距离连线问题,内容主要包括Zigbee通讯介绍及通讯设置等方面。 一.项目实验内容 主要是免去PLC与人机之间的有线连接,而是通过Zigbee网络,实现屏与PLC 之间的无线连接。本文主要介绍下Zigbee网络、Zigbee网络的构建及配置过程、通讯连接过程。 二.Zigbee网络介绍 Zigbee网络是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的双向无线通讯技术。主要应用于短距离无线传输、智能家居、物联网等。本次实验使用的是厦门四信的F8914-E的Zigbee网络模块,本模块自带232、485通讯口可直连串口设备,同时具有5路I/O,实现数字量输入输出、模拟量输入、脉冲技术功能。最远传输距离2KM,支持多路路由中继,非常有利于远距离的超大网络组建。 三.硬件构建 通讯格式设为115200,8,N,1,RTU,屏与协调器、PLC与路由器的连接都是通过485连接。 四.F8914-E的配置,组建Zigbee网络 1.打开F8914-E的配置软件,配置完协调器的模块如下图所示:

2.配置的作为路由器的模块配置如下: 3.通讯完成后可以使用使用四信的串口工具进行测试,看是否网络配置成功。

4.PLC内的通讯口设置程序: 5.人机通讯参数设置如下:

6.可以在人机上作画面程序,与PLC进行通讯,且通讯没发现延迟。 五.总结 随着科学技术的发展,无线技术的传播距离及船速的稳定性都得到了不断的 提高,无线技术在控制系统领域得到了很好的推广及应用。本文主要是实验性为 主,介绍相关的应用。在实际中我们可以将其扩展到远距离PLC与PLC,远距离 的现场设备与控制室的无线应用。这样我们可以减少系统的配线,缩短开发的周 期。 应用的软件: 厦门四信的Zigbee配置软件 串口调试助手 DOPsoft WPLsoft 相关说明: F8914 ZigBee终端使用说明书 Zigbee 手册 河南众力达电气 2015/06/25

ZigBee无线网络和收发器(葵花宝典中文版)

由于国内暂时还没有该文献的中文版本,而ZigBee Wireless Networks and Transceivers又是ZigBee界的葵花宝典,为了自己更好的学习,所以决定将比较多的蛋疼的时间拿出来做点有意义的事,虽然翻译水平不是很高,但是在翻译的过程中肯定能得到进步,最关键的就是检验自己的毅力,看看能否坚持。在这个过程中,如果还能帮到一些正在入门ZigBee的朋友那就更好了。废话不多说,开始 ZigBee Wireless Networks and Transceivers ZigBee无线网络和收发器 1第一章ZigBee基础 本章主要介绍了短距离无线网络通信的ZigBee标准,本章的主要目的就是对ZigBee的基础特性进行一下简单的概述,包括它的网络拓扑、信道访问机制和每个协议层所扮演的角色,在后续章节中对本章所讨论的内容有详细的解释。 1.1 什么是ZigBee? ZigBee是为低数据速率、短距离无线网络通信定义的一系列通信协议标准。基于ZigBee的无线设备工作在868MHZ, 915MHZ和2.4Z频带。其最大数据速率是250Kbps. ZigBee技术主要针对以电池为电源的应用,这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。在一些ZigBee应用中,无线设备持续处于活动状态的时间是有限的,大部分时间无线设备是处于省电模式(也称休眠模式)的。因此,ZigBee设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。 ZigBee的其中一个应用就是室内病人监控。例如,一个病人的血压,心率可以通过可穿戴设备测量出来,病人戴的ZigBee设备来周期性的收集血压等健康相关的信息,然后这些数据被无线传送到当地服务器,例如病人家中的一台个人电脑,电脑再对这些数据进行初始分析,最后重要的信息通过互联网被发送到病人的护士或者内科医生那里做进一步的分析。 另一个ZigBee的应用例子就是大型楼宇结构安全的监控。在此应用中,一个建筑内可以安装数个ZigBee无线传感器(如加速度计),所有的这些传感器形成一个网络来收集信息,这些收集来的信息可以用于评估建筑的结构安全和潜在的损坏标志,例如,地震后一个建筑在重新开放前可能需要进行检测。而传感器收集到的数据有助于加速和减少检测的花费。在第二章中还提供了一些其他ZigBee的应用例子。 ZigBee标准是由ZigBee联盟所开发的,该联盟有数百个成员公司,从半导体产业和软件开发者到原始设备生产商、安装商。ZigBee联盟是2002年创立的

基于ZigBee技术的无线考勤系统设计毕业设计

基于ZigBee技术的无线考勤系统设计 作者姓名:郭帅指导老师:金中朝 摘要:系统基于ZigBee个域网协议和嵌入式系统,使刷卡设备和考勤统计系统分离,具有组网方便,安装拆卸简单,扩容性好,无需布线等特点,可以减少因线路故障带来的损失和不便,提高了系统的稳定性和可靠性。并完成了ZigBee网络的搭建与优化,嵌入式数据库Sqlite的移植以及嵌入式QT的开发等。 关键字:ZigBee, 射频卡考勤,嵌入式网关 1 绪论 随着信息化时代的到来,我们生活的各方面都和信息化息息相关。社会的管理和资金的流通也已经进入信息化的革命。非接触IC卡“一卡通”便是信息化革命的产物之一。本系统设计的目的是为了实现考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的无线化和自动化。方便用户对考勤数据的保存和导出。ZigBee是进入21世纪后来出现的一种新型无线通信技术,该协议具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点,在智能家居、智能楼宇自动化、工业智能监等控领域具有非常宽广的市场空间。随着多家芯片制造商推出支持ZigBee协议的片上系统解决方案,越来越多的无线控制系统采用ZigBee技术。 系统基于ZigBee个域网协议和嵌入式系统,使刷卡设备和考勤统计系统分离,与目前广泛使用的有线考勤系统相比,具有组网方便,安装拆卸简单,扩容性好,无需布线等特点,可以减少因线路故障带来的损失和不便,提高了系统的稳定性和可靠性。 本文首先介绍了系统的总体拓扑结构,然后详细阐述了刷卡设备和网关设备的硬件设计和软件开发过程,其中包括刷卡驱动电路设计,ZigBee协议栈应用程序设计,QT应用软件设计,Sqlite数据库移植方法等。

基于ZigBee通信可供远程控制和节能研究

基于ZigBee通信可供远程控制和节能研究 提出了远程控制和节能空间架构减少待机功耗,使房间更容易通过红外远程控制家电。提出设计自动切断处于待机电源的插座和红外编码学习功能的ZigBee 控制器。该电源插座按预设时间监控电源消耗,当监控能耗低于阀值将完全切断电源。为有效地管理电源插座和灯,文章提出了学习红外编码功能的ZigBee控制器。ZigBee控制器可以指定一个特定的红外编码来远程控制家用电器的电源插座或调光灯。用户可以通过任何家电的红外遥控来控制电源插座和调光灯。文章提议的空间建筑实现了可远程控制和节能。 标签:ZigBee;远程控制;红外;节能;电源插座;待机功率 1 介绍 随着越来越多的能耗电子产品和家用电器部署和规模越来越大,能源消耗在国内地区倾向于增加。众所周知,平均10%的家用电气会产生能耗率当处于待机状态。减少电气设备的待机功率少于 1 瓦,国际能源机构(IEA)提出“1瓦计划”。以前的系统只监控能耗和保护过载的电源插座。有效的节能方法没起到切断无用的待机能耗。 文章中提出一个可供远程控制和节能空间建筑。为实现我们提出的空间建筑,自动切断待机功率插座和学习红外编码功能ZigBee控制器及其运行机制描述解释。在第二部分中,提出了备用电源自动切断插座和ZigBee控制器详细描述。 2 提出了电源插座和ZigBee控制器 2.1 自动切断待机功率插座 该电源插座是为了能自动切断处于待机状态的电源插座。如图1显示电源插座的构造。它的组成由:一个AC/DC转换器,一个两个触点继电器,电源监控电路和单片机。交流电输入点接到继电器两个触点,继电器的输出端其中一个点接到交流输出插座,另外一个点联到电源监控电路。电源监控电路由变压器、整流二极管和其他的元器件组成。它将功耗测量值转换为电压,单片机通过电压数值计算功耗。基于计算功耗来控制继电器切断电源。AC / DC转换电路提供所需的直流电源给单片机,单片机集成ZigBee射频(RF)模块可远程控制单元通信。 该电源插座的周期循环监控电源能耗通过电源监控电路。电源插座有四种状态:启动,运行,正常和关闭状态。当交流电源开始供电给电源插座,单片机激活并执行软件。启动后,单片机进入运行状态。在这种状态下,单片机不监控消耗功率,但打开继电器和等待保护时间,比如,两分钟。保护时间过后,进入正常状态。正常状态单片机监控消耗功率。所监控的能耗是呈波形,通过平均了数百个波形能耗。当检测值低于先前设定的阀值功耗,比如两分钟,单片机将关掉

C型数字传感器模块通讯协议

C型数字传感器通讯协议 基本协议 波特率:多机通讯—9600 通讯模式:方式3,数据位共9位。 主机指令格式:0X00,INC1,INC2 ,LC,DATA,BCC,0XFF 0X00 —发送指令起始(PC机奇偶位须为1) INC1—指令+多机通讯时地址(PC机奇偶位须为1) INC2—指令2(PC机奇偶位须为0) LC—发送数据数(4个)(PC机奇偶位须为0) DATA—发送数据(LC个)(PC机奇偶位须为0) BCC—校验(INC1~DATA异或)(PC机奇偶位须为0) 0XFF—结束(PC机奇偶位须为0) 注:读取数据只发0X00,INC1。从机传感器发回数据的奇偶位始终为0。 1.读传感器内码: PC主机—>传感器下位机 (1)、调用1号传感器内码: 主机发:0X00,0XF1; (2)、调用2号传感器内码: 主机发:0X00,0XF2; (3)、调用3号传感器内码: 主机发:0X00,0XF3; (4)、调用4号传感器内码: 主机发:0X00,0XF4; (5)、调用5号传感器内码: 主机发:0X00,0XF5; (6)、调用6号传感器内码: 主机发:0X00,0XF6; (7)、调用7号传感器内码: 主机发:0X00,0XF7; (8)、调用8号传感器内码: 主机发:0X00,0XF8; 如地址相同的传感器接收正确则发回:4个字节的浮点数内码 如传感器接收错误则不发回数据 2.读传感器地址: PC主机—>传感器下位机(接一个传感器) 主机发:0X00,NC=0X80,0X11,0X00,0X11,0X33,0X66, 0X99,BCC,0XFF 传感器接收正确则发回:0x00,address,address,0xff 4个字节,address地址号。 2.写传感器地址: PC主机—>传感器下位机(接一个传感器,address地址号) 主机发:0X00,NC=0X80,0X22,0X01,address,0X33,0X66, 0X99,BCC,0XFF 传感器接收正确则发回:0x00,0xaa,0xaa,0xff 4个字节。 传感器接收不正确则发回:0x00,0x55,0x55,0xff 4个字节或不发数据。

can模块手册(协议部分)

6 i CAN 6.1?? ? ?? i CAN? ?? ?Ё ?? ? ? ?CAN ?29? ?? ??????????? ??? ?? ? ? 6.1 ?? ? 6.1 ? ? ?? 1ˊ??? ?MAC ID? ??? ?MAC ID??? ???? ? ?? ??8??? ?0x00-0xFE?0xFF??????????? 254???? ?? Ё?? ? ??? ???? ? ??? ??? z SrcMACID (⑤??? )? ????? ? ?8?? ? ??0x00-0xFE? ⑤???ID z DestMACID (? ?? )? ???? ? ?8?? ? ??0x00-0xFF? DestID?0xFF ??? ? ?? ? ??? ㄨ? 2ˊACK? ??

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青岛东软载波集中器与载波通信模块下行通信协议说明

EASTSOFT? 密级: 分发号: 技术文件Router通信模块下行通信协议 拟制:日期:2010.03.16 审核:日期: 批准:日期: 青岛东软电脑技术有限公司

1概述 (3) 2载波通信模块对标准Q/GDW 376.2协议所支持的内容 (3) 3标准Q/GDW 376.2协议实现说明 (4) 4集中器操作流程说明及建议: (8) 4.1执行标准Q/GDW 376.2协议 (8) 4.2执行扩展的路由通信协议 (9)

1概述 集中器与载波通信模块的下行通信协议遵从国家电网公司Q/GDW 376.2《电力用户用电信息采集系统通信协议:集中器本地通信模块接口协议》,所支持的具体规约内容为其子集,另外,由于此Q/GDW 376.2协议是基于集中式抄读模式制定的协议,无法兼容并行、分布式等抄读模式下的路由访问策略,所以我们在标准Q/GDW 376.2协议基础上进行了适当扩充。 扩展协议的具体内容详见《集中器与Router通信模块间的扩展通信协议.doc》。 2载波通信模块对标准Q/GDW 376.2协议所支持的内容

3标准Q/GDW 376.2协议实现说明 3.1信息域填写说明: 下行报文: ---中继级别:地址域中有中继地址时为中继地址数量,否则为0; ---冲突检测:0; ---附属节点标识:0无附属节点; ---路由标识:0通信模块带路由或工作在路由模式; ---纠错编码标识:0信道未编码; ---信道标识:0不分信道; ---预计应答字节数:建议按DL/T645 1997或2007协议的上行帧长度填写,0 为默认时间(为0时可能造成点抄延时时间计算值偏大); ---通信速率:0默认通信速率; ---速率单位标识:0 表示bps; 上行报文: ---中继级别:上报抄读数据时为实际中继深度,其它为0; ---路由标识:0通信模块带路由或工作在路由模式;

射频通讯,ZigBee通讯,蓝牙通讯,WiFi通讯的特点和应用

一、射频通讯 特性: 1.除了金属材料影响外,一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。 2.工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。 3.低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有 10 年以上的使用寿命。 4.虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。 主要应用: 1.门禁管制 2.二代身份证 3.防伪标识 4.安全控制货物追踪等。 二、ZigBee通讯 特性: 1能源消耗显著低于其他无线通信技术; 2研发及使用所需投入的成本偏低; 3具有较高的安全可靠性; 4数据传输信息容量大。 主要应用: 1、间断性数据:工业控制,远程网络控制,家用电器控制 2、周期性数据:传感器,水电气表,仪器仪表 3、重复性低反应时间数据:仪表键盘,操作杆 三、蓝牙通讯 特性: 1、蓝牙技术的适用设备多,无需电缆通过无线使电脑和电信连网进行通信。 2、蓝牙技术的工作频段全球通用,适用于全球范围内用户无界限的使用,解决了蜂窝式移动电话的“国界”障碍。 3、蓝牙技术的安全性和抗干扰能力强,由于蓝牙技术具有跳频的功能,有效避免了ISM 频带遇到干扰源。 4、传输距离较短。 5、通过调频扩频技术进行传播。 主要应用: 1、电话语音通讯 2、车载娱乐系统 3、车辆远程状况诊断 4、汽车防盗技术 5、设备无线监控 6、医药病房监护 四、WiFi通讯

特性: 1、更宽的带宽 2、更强的射频信号 3、Wi-Fi功耗更低 4、改进的安全性 主要应用: 1、高速有线接入技术的补充 2、蜂窝移动通信的补充 3、串口wifi模块 4、提供覆盖热点。

Zigbee基础知识

基础知识:ZigBee是什么意思? Zigbee:全新无线网络数据通信技术 Zigbee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的,Zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全,可广泛应用于各种自动控制领域。 Zigbee的由来: 在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,......而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此,经过人们长期努力,Zigbee协议在2003年中通过后,于2004正式问世了。 Zigbee是什么: Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。 不同的是,Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee"基站"却不到1000元人民币;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。 每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。 Zigbee技术的应用领域: Zigbee技术的目标就是针对工业,家庭自动化,遥测遥控,汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制,传感器的无线数据采集和监控,油田,电力,矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。(成都西谷曙光数字技术公司的专利技术)。 通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输: 1.需要数据采集或监控的网点多; 2.要求传输的数据量不大,而要求设备成本低;

zigbee协议无线通信的实现

Zigbee无线网络通信的软件实现 ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本无线网络技术。ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点:省电、简单、成本又低的规格;在此基础上,ZigBee增加了网络层和应用层。它的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、精准农业,汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。 ZIGBEE的组网方式有三种:星型网,树状网,网状网。星型网络的各节点只能通过协调器相互通信。树状网把各个通信节点串成了一条线路,各节点只能延着这条线路,以传递的方式进行通信。前两种通信方式只能进行一些简单的应用,这里不加讨论。网状网具有强大的功能,网络各节点之间可灵活的进行相互通信,网络可以通过“多级跳”的方式来通信;该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络;网络还具备自组织、自愈功能。充分发挥了无线网络通信的优势。下面以ZIGBEE协议建立网状网络的工作流程来说明其通信的具体实现。 ZIGBEE协议栈较复杂,但ZIBEE联盟为我们的具体应用封装了一些编程接口。如APS层,ZDO层,AF层,OSAL操作系统层。我们的具体应用大部分功能都可以通过这些高层接口来实现,它们封装了网络层及物理层的实现细节。这些复杂的工作对程序开发变得透明和方便。 ZIGBEE2006协议栈为应用开发提供了程序框架,就象使用VC++一样,我们只须关心应用的建立。先让我们认识一下ZIGBEE2006协议栈,打开协议栈,在工程文件的左边Workspace 中可以看到整个协议栈的构架,如图所示: APP:应用层目录,这是用户创建各种不同工程的区域,在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容,在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。

通信模块协议汇总

通信模块3GPP协议汇总 1.AT Command TS 27.007 AT command set for User Equipment (UE) 2.SMS TS 24.011 Point-to-Point (PP) Short Message Service (SMS) support on mobile radio interface TS 23.040 Technical realization of the Short Message Service (SMS) 3.SMS CB TS 23.041 Technical realization of Cell Broadcast Service (CBS) TS 24.012 Short Message Service Cell Broadcast (SMSCB) Support on the Mobile Radio Interface 4.MMS TS 22.140 M ultimedia Messaging Service Stage 1 TS 23.140 M ultimedia Messaging Service Stage 2 TS 26.140 M MS Media formats and codes 5.Encode and Decode of USSD/SMS/CB etc TS 23.038 Alphabets and language-specific information https://www.sodocs.net/doc/5f15582945.html,yer 3 (Voice call/MM/GMM/SM etc) TS 24.007 Mobile radio interface signalling layer 3; General Aspects TS 24.008 Mobile radio interface Layer 3 specification; Core network protocols; Stage 3 7.MMI Code TS 22.030 Man-Machine Interface (MMI) of the User Equipment (UE) https://www.sodocs.net/doc/5f15582945.html,SD TS 22.090 Unstructured Supplementary Service Data (USSD); Stage 1 TS 23.090 Unstructured Supplementary Service Data (USSD); Stage 2 TS 24.090 Unstructured Supplementary Service Data (USSD); Stage 3 9.Supplementary services TS 22.004 General on supplementary services TS 22.081 Line Identification supplementary services; Stage 1 . TS 23.081 Line Identification supplementary services; Stage 2 TS 24.081 Line Identification supplementary services; Stage 3 TS 22.082 Call Forwarding (CF) Supplementary Services; Stage 1 . TS 23.082 Call Forwarding (CF) supplementary services; Stage 2 . TS 24.082 Call Forwarding (CF) supplementary services; Stage 3 TS 22.083 Call Waiting (CW) and Call Hold (HOLD) supplementary services; Stage 1 TS 23.083 Call Waiting (CW) and Call Hold (HOLD) supplementary services; Stage 2

基于zigbee无线数据收发的设计和实现

基于zigbee无线数据收发的设计和实现

1.总的设计方案 图 1.上位机与平板电脑之间无线数据传送模块的总体设计 注释: (1)射频模块采用cc2530该模块是现成的,可以直接利用; (2)工作流程:下位机发送指令通过RS232传给连接下位机的射频模块,该模块经过处理后将信息传给连接在平板电脑上的射频模块,该模块通过USB接口将信息传给平板电脑;而平板电脑传送给下位机的信息传递方式与上述的类似。 2 .硬件原理框图

图2.zigbee无线收发模块的硬件工作原理框图 注释: (1)串口转换电路:实现RS232 串口数据转换. 因此,可以实现无线模块与PC 机之间的串口数据通信 (2)无线收发模块:采用zigbee射频部分; 工作原理:CC2430的接收器是基于低-中频结构之上的,从天线接收的RF信号经低噪声放大器放大并经下变频变为2MHz的中频信号。中频信号经滤波、放大,在通过A/D转换器变为数字信号。自动增益控制,信道过滤,解调在数字域完成以获得高精确度及空间利用率。集成的模拟通道滤波器可以使工作在2.4GHz ISM波段的不同系统良好的共存。 在发射模式下,位映射和调制是根据IEEE 802.15.4的规范来完成的。调制(和扩频)通过数字方式完成。被调制的基带信号经过D/A转换器再由单边带调制器进行低通滤波和直接上变频变为射频信号。最终,高频信号经过片内功率放大器放大以达到可设计的水平。 (3)JTAG接口电路:在线编程,实现对常常

cc2430的编程和测试。引脚定义: TCK——测试时钟输入; TDI——测试数据输入,数据通过TDI 输入JTAG口; TDO——测试数据输出,数据通过TDO从JTAG口输出; TMS——测试模式选择,TMS用来设置JTAG口处于某种特定的测试模式。 可选引脚TRST——测试复位,输入引脚,低电平有效。 (4)电源模块:选用了AH805 升压稳压器,这样就可以将干电池提供的3V 电压变压至5V ,满足MAX232 电路的供电. 而3V 电压为CC2430 模块和J TAG模块提供稳定电压.。小注:MAX232是专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片。 3.硬件设计电路图 (1)cc2430的典型应用 电路使用一个非平衡天线,连接非平衡变压器可使天线性能更好。电路中的非平衡变压 器由电容C341和电感L341、L321、L331以及

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