Топология сети ZigBee

Стек ZigBee поддерживает разнообразные конфигурации сети и позволяет объединять устройства по следующим топологиям(рисунок 4): «точка-точка», «звезда», «кластерное дерево» и «многоячейковая сеть». Сетевые функции стека обеспечивают сканирование сети для детектирования активных каналов, идентификацию устройств на активных каналах, создание сети на незадействованных каналах и объединение с существующей сетью в зоне персональной беспроводной сети, распознавание поддерживаемых сервисов согласно определенным профилям устройств, функции маршрутизации. Это позволяет устройствам автоматически входить в сеть и выходить из нее, исключает нежелательные последствия «сбоя в одной точке» за счет наличия нескольких маршрутов к каждому узлу.

Компания Freescale Semiconductor начала в числе первых предлагать законченные решения по реализации беспроводных соединений различной степени сложности на базе стандарта IEEE 802.15.4 [3]. Номенклатура продукции компании включает микросхемы радиотрансиверов МС13191/2, работающих в диапазоне ISM (Industrial, Scientific and Medical) 2,4 ГГц, специализированные 8-битные микроконтроллеры MC9S08GB/GT, наборы программного обеспечения для реализации беспроводных интерфейсов любой топологии — от простых соединений типа «точка-точка» и «звезда» до сложных сетевых топологий типа «кластерное дерево» и «многоячейковая сеть» на базе стека ZigBee, что позволяет создавать готовые беспроводные решения 802.15.4 / ZigBee на компонентах одного производителя.

Рисунок 7 – Cамоконфигурируемая сеть со сложной топологией (анимация: 6 кадров; 6 циклов повторения; разрешение: 600х525; размер: 60.7 КБ)

Заключение

ZigBee работает на радиочастотах, не требующих получения лицензии, а потому использовать устройства ZigBee может любой желающий. Впрочем, не это является его конкурентным преимуществом. Привлекательность новинки, в отличие от прочих “радиоштучек”, состоит в сверхмалом энергопотреблении микропередатчиков. Утверждается, что построенная на базе ZigBee система полива поля для гольфа сохранит свою работоспособность на протяжении 7 лет без необходимости замены элементов питания в датчиках. Причем именно в системах, состоящих из множества датчиков, автоматически объединяющихся в сеть, преимущества ZigBee будут наиболее заметны.

Главный секрет экономичности заключается в том, что изделия на основе ZigBee передают небольшие объемы данных и работают со скоростью около 250 Kbit/s, то есть являются достаточно медленными устройствами. Впрочем, для получения данных от датчиков типа “включено/выключено” этого вполне хватает. Важнее экономичность и простота устройства – именно эти преимущества обеспечивают востребованность ZigBee для повседневного использования.

Другая особенность технологии – простота масштабирования сети, функционирующей по технологии ZigBee. Без каких-либо переделок или дополнительной адаптации на основе ZigBee может быть построена сеть из нескольких датчиков или создана гигантская система из многих сотен радиосенсеров. Для стандарта, претендующего на массовость и ориентированного на неподготовленных пользователей, качество по-настоящему уникальное.

Возможно, именно поэтому аналитики предсказывают большое будущее ZigBee как промышленному стандарту для устройств, ориентированных на потребительский рынок. В отличие от проводных аналогов, развертывание сети на основе ZigBee оказывается гораздо более простым делом, да к тому же еще и экономит массу средств. К примеру, создание противопожарной системы крупного отеля обычно требует прокладки километров кабеля, установки сотен датчиков, организации управления ими с центрального пульта, ну и так далее. При использовании ZigBee все сводится к размещению радиодатчиков в номерах, все прочее – установка взаимосвязей и построение сети – происходит автоматически. Ну или почти автоматически. Все-таки кое-что придется делать и монтажникам, занятым настройкой системы. Но вот от километров проводов можно отказаться точно.

Содержание

1. Стандарты беспроводной связи

2. Организация сети ZigBee

3. Спецификация стандарта IEEE 802.15.4

4. Топология сети ZigBee

5. Заключение

Дата добавления: 2015-08-13