11 ноября 2005 Александр Лысенко

Содержание

Слайд 2

Встречайте ZigBee

Беспроводная технология ZigBee – радиоинтерфейс для низкоскоростных приложений с крайне

Встречайте ZigBee Беспроводная технология ZigBee – радиоинтерфейс для низкоскоростных приложений с крайне
малым энергопотреблением, защитой информации и повышенной надежностью, основанный на стандарте IEEE 802.15.4

Слайд 3

Основные преимущества ZigBee

Низкое энергопотребление;
Низкая стоимость ($ 3 - $ 5);
Возможность организации

Основные преимущества ZigBee Низкое энергопотребление; Низкая стоимость ($ 3 - $ 5);
сети различной топологии (число узлов до 264 при IEEE адресации и 216 при локальной адресации), увеличение дальности связи без дополнительного усиления радиосигнала;
Высокая надежность сетевых решений и самовостанавливаемость системы (использование процедуры маршрутизации);
Многоуровневая система безопасности (использование таблиц контроля доступа, AES алгоритма кодирования и собственных алгоритмов на уровне приложения);
Простота установки и обслуживания

Слайд 4

Краткая характеристика стандарта IEEE 802.15.4

Краткая характеристика стандарта IEEE 802.15.4

Слайд 5

Конфигурация стека протокола ZigBee
IEEE
802.15.4

IEEE 802.15.4 MAC

Сетевой уровень (NWK)

Подуровень поддержки приложений (APS)

Профили устройств

Конфигурация стека протокола ZigBee IEEE 802.15.4 IEEE 802.15.4 MAC Сетевой уровень (NWK)
ZigBee

Приложение
Заказчик
Стек ZigBee

Добавление/удаление устройств, доставка
пакетов, подтверждение приема (ACK),
сканирование и доступ к каналам связи, временное разделение и т.д.

Безопасность сети, трансляция сообщений, обработка сетевых процедур, сетевой менеджмент, маршрутизация, поддержка различных топологий и т.д.

Безопасность устройства, трансляция сообщений, организация сервисов устройств и т.д.

Модуляция, параметры сигнала, прием и передача информации через физический радиоканал и т.д.

Интерфейс связи с приложением

Библиотеки профилей, наборы сервисов устройств, типовые информационные сообщения, совместимость

Слайд 6

Структура ZigBee-устройства

Структура ZigBee-устройства

Слайд 7

Основные классы ZigBee-устройств

Сетевой координатор (FFD - Full Function Device)
Осуществляет глобальную координацию, организацию

Основные классы ZigBee-устройств Сетевой координатор (FFD - Full Function Device) Осуществляет глобальную
и установку параметров сети, выбор RF канала и уникального сетевого ID
наиболее сложный из трех типов устройств; наибольший объем памяти и потребление энергии (питание от сети)

Слайд 8

Основные классы ZigBee-устройств

2. FFD-маршрутизатор
Поддерживает все функции и параметры стандарта IEEE 802.15.4
Дополнительная память

Основные классы ZigBee-устройств 2. FFD-маршрутизатор Поддерживает все функции и параметры стандарта IEEE
и увеличенное энергопотребление позволяют выполнять функции ретранслятора и маршрутизатора сети
Поддержка любой топологии
Может выполнять роль координатора сети
Способен обращаться к любым другим устройствам сети

Слайд 9

Основные классы ZigBee-устройств

3. Конечное устройство (RFD - Reduced Function Device)
Поддерживает ограниченный

Основные классы ZigBee-устройств 3. Конечное устройство (RFD - Reduced Function Device) Поддерживает
согласно стандарта набор функций для обеспечения наилучшего баланса цены, сложности и функциональности
Обращается только к координатору сети или к своему маршрутизатору
Только топологии типа «Точка-точка» и «Звезда»
Не способно выполнять функции координатора
Не участвует в маршрутизации

Слайд 10

Варианты топологий сетей ZigBee

Варианты топологий сетей ZigBee

Слайд 11

Форматы передаваемых пакетов в сетях ZigBee

Пакет данных: используется для передачи данных
Пакет подтверждения:

Форматы передаваемых пакетов в сетях ZigBee Пакет данных: используется для передачи данных
используется для подтверждения успешной передачи данных
Пакет МАС команды: используется для организации пересылок управляющих МАС команд
Сигнальный пакет: используется координатором для организации синхронизированного доступа

Слайд 12

Формат пакета данных

Позволяет передавать до 104 байт данных
Для контроля последовательности передаваемых пакетов

Формат пакета данных Позволяет передавать до 104 байт данных Для контроля последовательности
используется нумерация пакетов (Data sequence number)
Контрольная сумма последовательности кадра обеспечивает безошибочную передачу (Frame Check Sequence - FCS)

Слайд 13

Формат пакета подтверждения

Обеспечивает обратную связь от получателя к отправителю об успешной безошибочной

Формат пакета подтверждения Обеспечивает обратную связь от получателя к отправителю об успешной
передаче пакета данных
Малая длина пакета увеличивает время нахождения в состоянии покоя сетевых конечных устройств.
Передача пакета подтверждения осуществляется сразу после получения пакета данных

Слайд 14

Формат пакета МАС команды

Используется для удаленного управления и конфигурирования сетевых устройств
Позволяет координатору

Формат пакета МАС команды Используется для удаленного управления и конфигурирования сетевых устройств
сети конфигурировать по отдельности все сетевые подчиненные устройства вне зависимости от размеров сети

Слайд 15

Формат сигнального пакета

Конечные устройства «просыпаются» только в периоды приема пакетов синхронизации, считывают

Формат сигнального пакета Конечные устройства «просыпаются» только в периоды приема пакетов синхронизации,
адреса в пакете синхронизации и переходят в спящее состояние, если адрес устройства не обнаружен
Сигнальные пакеты необходимы для сетей типа «многоячейковая» и «кластерное дерево», обеспечивая синхронизацию всех сетевых устройств без необходимости каждым из них тратить энергию своих автономных источников питания, «слушая» эфир в ожидании получения пакета

Слайд 16

Области применения технологии ZigBee

Области применения технологии ZigBee

Слайд 17

Пример использования ZigBee-технологии:

проектирование системы домашней автоматизации

Пример использования ZigBee-технологии: проектирование системы домашней автоматизации

Слайд 18

Перспективы использования технологии ZigBee

(по материалам аналитического агентства In-Stat)

Перспективы использования технологии ZigBee (по материалам аналитического агентства In-Stat)

Слайд 19

Перспективы использования технологии ZigBee

Перспективы использования технологии ZigBee

Слайд 20

Перспективы однокристальных решений ZigBee

(по материалам аналитического агентства In-Stat)

Перспективы однокристальных решений ZigBee (по материалам аналитического агентства In-Stat)

Слайд 21

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия)

2,4 ГГц IEEE 802.15.4/ZigBee радиомодем
Скорость передачи данных:

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия) 2,4 ГГц IEEE 802.15.4/ZigBee радиомодем Скорость
до 250 Кбит/с
Ток потребления: RX – 19,7 mA; TX – 17,4 mA
Напряжение питания: 2,1 – 3,6 В
Аппаратурное MAC кодирование и идентификация (AES-128)
SPI интерфейс для сопряжения с внешним МК

2,4 ГГц IEEE 802.15.4/ZigBee SoC (радиомодем + МК)
32-МГц MCU 8051, ОЗУ 8 Кбайт, ПЗУ 32, 64, 128 Кбайт
Скорость передачи данных: до 250 Кбит/с
Ток потребления: RX – 27 mA; TX – 25 mA (32 МГц МК)
Напряжение питания: 2,0 – 3,6 В
Аппаратурный AES-128 ко-процессор
USART, WDT, TM, DMA, PPI, ADC

Слайд 22

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия)

Отладочные средства для ZigBee-решений на базе CC2420

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия) Отладочные средства для ZigBee-решений на базе CC2420 и МК MSP430
и МК MSP430

Слайд 23

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия)

Отладочные средства для ZigBee-решений: пакет ПО SmartRF

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия) Отладочные средства для ZigBee-решений: пакет ПО SmartRF ® Studio
® Studio

Слайд 24

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия)

Отладочные средства для ZigBee-решений: программа IEEE 802.15.4

Платформа ZigBee от фирмы Chipcon (Норвегия) Отладочные средства для ZigBee-решений: программа IEEE 802.15.4 Packet Sniffer Chipcon

Packet Sniffer Chipcon

Слайд 25

Обзор ZigBee-модулей на базе СС2420

Cratlon C701 Sensor Module (Ирландия)
Тип МК: MSP430F149
Датчики: температуры,

Обзор ZigBee-модулей на базе СС2420 Cratlon C701 Sensor Module (Ирландия) Тип МК:
влажности, освещенности, ускорения
Питание: батарея 3 В
Интерфейс: USB, RS232C, JTAG, пользовательский

ChipStar Module (США)
Тип МК: MSP430F149
Питание: 2,1 – 3,6 В
100 мВт усилитель
Ток потребления: RX – 30 mA, TX – 25 mA (1 мВт)
Размеры: 20 х 30 мм

Слайд 26

Обзор ZigBee-модулей на базе СС2420

EZZBM01 Module (Филлипины))
Тип МК: ATMega 32L, 8 МГц
Интерфейс:

Обзор ZigBee-модулей на базе СС2420 EZZBM01 Module (Филлипины)) Тип МК: ATMega 32L,
UART, JTAGICE, PPI
Питание: 2,7 – 3,6 В
Ток потребления: RX – 32 mA, TX – 30 mA (1 мВт)
Размеры: 24 х 16 мм

DZ1612 Module (США)
Тип МК: MSP430F1612 (1611), 32 кГц
Интерфейс: RS232C, JTAG, PPI, I2C
Питание: 3 В
Размеры: 24 х 16 мм

Слайд 27

Обзор ZigBee-модулей на базе СС2420

Tmote Sky Module (США)
Тип МК: MSP430F1611, 32 кГц
Интерфейс:

Обзор ZigBee-модулей на базе СС2420 Tmote Sky Module (США) Тип МК: MSP430F1611,
USB, JTAG, пользовательский
Датчики: температуры, освещенности, влажности
Питание: 1,8 – 3,6 В (2 батареи АА)
Ток потребления: RX-23 mA, TX-21 mA (1 мВт)
Размеры: 65 х 32 мм

LDS Module (Украина)
Тип МК: MSP430F149
Интерфейс: JTAG, пользовательский
Питание: 3,0 В (2 батареи АА)
Размеры: 34 х 34 мм

Слайд 28

03056, г. Киев-56, проспект Победы, 37
Национальный технический университет Украины “КПИ”
Приборостроительный факультет
корпус 1

03056, г. Киев-56, проспект Победы, 37 Национальный технический университет Украины “КПИ” Приборостроительный
(главный), к. 213-1
лаборатория диагностических средств
тел. 454-95-38
факс 241-77-02
Е-mail: Lysenko@pson.ntu-kpi.kiev.ua
WEB: www.digitallab.kiev.ua
???

Контактная информация:

Имя файла: 11-ноября-2005-Александр-Лысенко.pptx
Количество просмотров: 116
Количество скачиваний: 0