浅析ZigBee路由机制
ZigBee技术逐渐成为智能家居市场的一种常见应用,SILICON LABS的ZigBee Wireless SOC产品EFR32MG系列,因为优越的射频性能、更低的功耗、稳定的协议栈等特性,受到越来越多的工程师的青睐。在Zigbee网络中,网络的路由机制对网络通信的影响很大。ZigBee技术有几种路由机制,应用工程师在系统架构和设计时就应该考虑选择哪种机制,根据网络和预期的流量模式使用。为了让广大工程师更清晰的了解,本文浅析ZigBee路由机制。
ZigBee的路由有以下的种类:
Table Routing
Broadcast Routing
Multicast Routing
Many-to-One/Source Routing
Zigbee和Zigbee PRO具有不同的路由机制。
1,Table Routing
一个源节点为了发现到一个目标节点的路径,源节点发送路由请求,从而形成路由表。当两个节点之间的路由建立后,源节点只需要将数据发送给路由中的第一个节点,此节点存在源节点的路由表中。每一个中间节点都通过查询自己的路由表将数据转发到沿着路由的下一个节点,直到数据到达目标节点。如果路由失败,则将路由错误发送回消息的发起者,然后发起者可以重新发现该路由。
2,Broadcast Routing
广播路由是在网络中给所有设备发送消息的一种路由机制。网络层广播具有选项可以选择是将消息只发送给路由设备,还是发送到非休眠的终端设备,或者还是发送到带休眠的终端设备。如下表格,通过广播地址设置。
Ember Stack中在文件定义如下
/** Broadcast to all routers. */
#define EMBER_BROADCAST_ADDRESS 0xFFFC
/** Broadcast to all non-sleepy devices. */
#define EMBER_RX_ON_WHEN_IDLE_BROADCAST_ADDRESS 0xFFFD
/** Broadcast to all devices, including sleepy end devices. */
#define EMBER_SLEEPY_BROADCAST_ADDRESS 0xFFFF
一条广播消息会被网络中所有路由设备重复广播3次,以确保传送到所有设备。虽然广播是发送消息的可靠方法,但由于对网络性能的影响,应谨慎使用广播。重复广播可能会限制网络中其他正在发生的通信。广播也不是传递给睡眠设备的可靠方式,因为父设备负责缓冲
睡觉的孩子的消息,但可能会在终端设备唤醒接收它之前丢弃该消息。
3,Multicast Routing
多播路由提供一对多通信的路由选项。当一个设备想要向一组设备发送消息时使用多播,例如一个开关向一组10个等发送开命令。在这种机制下,所有设备加入到一个组中。只有那些属于该组成员的设备才会收到消息,而其他设备将路由这些多播消息。多播可以理解成被限制的广播。多播应该仅在应用程序中需要使用时使用,过多使用会降低网络性能。一条多播的消息是没有ACK的。
4,Many-to-One/Source Routing
Many-to-One路由是一种简单的机制,使得整个网络中的路由设备拥有回到中心节点的路由。在普通的Table Routing中,中央设备和紧邻的单跳设备,需要路由表空间来存储网络中下一跳的每个设备信息,以及中央设备本身的路径。鉴于ZigBee网络中经常使用的设备存储器受限,这些需要加大空间的表是不适合的。在Many-to-One路由机制下,中心节点周期性发送Many-to-One route discovery广播(协议栈默认设置为60s)。当网络中的路由设备收到这条广播之后,其拥有回到中心节点的下一跳路由,并将此跳节点信息存储在自己的路由表中。至此,只要网络中的路由设备收到Many-to-One route discovery的广播,就知道回中心节点的路由(上行路由已经确认)。
Source routing,是指中心节点将发往其它路由设备的路由机制。对于中心节点而言,其还不知道下行的路由,即将信息发往每个路由设备的路由还未知。当每个路由设备发送单播到中心节点时,会在此之前发送一条Route Record给中心节点。中心节点收到这条Route Record,将这条路由反向并存储在中心节点的Source routing表里。这样,中心节点就可以通过查询Source routing表来获取发给目的节点的路由。
简而言之,只要路由设备收到Many-to-One route discovery广播,就知道回到中心节点的路由。只要中心节点的Source routing表里面有路由设备的Source routing信息,则中心节点就知道发往该路由设备的路由。Ember Stack默认使用此种路由机制。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由Carol提供,版权归世强硬创平台所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:世强硬创平台”。
相关推荐
一文教你弄懂 ZigBee中的LQI和RSSI
Silicon Labs的EFR32MG系列支持SOC单芯片支持SuB-GHz、Bluetooth、ZigBee和Thread多协议,具有优越的射频性能、丰富的外设资源和超低的功耗等特性,被广泛的应用于智能家居产品中。很多工程师做智能家居产品开发时,是第一次真正接触ZigBee技术,可能对于ZigBee技术的一些概念不是非常清晰。本文向大家介绍ZigBee中的邻居表(neighbor-table)
设计经验 发布时间 : 2019-03-31
【经验】EFM32、EFR32 如何设置一个 1ms 的定时器
Silicon Labs 提供了 MCU 及各种 wireless SoC 芯片,广泛应用于物联网、智能家居、无线抄表、智能照明、可穿戴设备等领域。定时器在这些产品中应用非常广泛,不管是各种纯软件相关的任务管理还是硬件的 pwm 输出,都对定时器的精度都有较高要求;下面我们以一个具体的例子来说明如何初始化EFM32、EFR32一个特定时间的定时器。
设计经验 发布时间 : 2019-12-24
基于MG24和MG27的Zigbee智能家居开发实作
通过Silicon Labs的强项——多协议无线SoC解决方案,将能允许用户部署符合多标准的协议栈以及创建网状网络,从而可以轻松地扩展自己的物联网产品项目。本文将展示基于MG24和MG27开发板实作的Zigbee智能家居用例。
设计经验 发布时间 : 2024-01-23
SILICON LABS ZIGBEE 无线 Gecko SoC选型表
EFR32MG无线 Gecko SoC 是在 IoT 设备上实现节能多协议连网的理想之选。芯片解决方案结合了 76.8MHz ARM和高性能 2.4GHz 无线电,旨在为 IoT连接应用提供行业领先的节无线 SoC。
产品型号
|
品类
|
Protocol Stack
|
Frequency Band @ Max TX Power(GHz@dBm)
|
Flash(kB)
|
RAM(kB)
|
GPIO(个数)
|
Operating Temperature(℃)
|
Storage Temperature(℃)
|
Pin Count
|
AVDD Supply Voltage(V)
|
EFR32MG12P433F1024GL125-C
|
Gecko Multi-Protocol Wireless SoC
|
Bluetooth LE Zigbee Thread Proprietary, Wi-SUN
|
2.4GHz @ 19dBm, Sub-GHz @ 20dBm
|
1024kB
|
256kB
|
65
|
-40℃~85℃
|
-50℃~150℃
|
BGA125
|
1.8V~3.8V
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
2.4GHz无线SoC MG21助力开发SONOFF微型Zigbee USB智能适配器支持路由和快充
SILICON LABS近日宣布,其EFR32MG21(MG21)2.4GHz无线SoC获SONOFF公司选用于开发新型“ZBMicro”智能开关。该产品是SONOFF最新的微型Zigbee USB智能适配器,也是智能家居技术领域的开创性产品。从作为USB设备的智能开关到作为Zigbee路由器和支持快速充电的功能,ZBMicro提供了无与伦比的用户体验,提升了现代智能家居的连接性和便利性。
原厂动态 发布时间 : 2024-08-17
【经验】创建ZigBee的无线SOC网关工程操作步骤
Silicon Labs公司的EFR32MG系列是针对智能家居市场应用的多协议无线SOC,单芯片支持蓝牙、ZigBee和Thread等协议,尤其是高性价比的系列2产品MG21、MG22,在ZigBee应用方面受到广大工程师的青睐。对于新手来说,使用SOC模式网关是最简单不过,本文就指导大家创建ZigBee的SOC网关工程操作步骤。
设计经验 发布时间 : 2020-04-09
【经验】Zigbee网关替换操作指南之Host-NCP模式
在zigbee的网络实际应用中,可能会遇到需要替换网关,并希望网络的参数继续保持的情况。即更换了新的网关后,新的网关能够恢复之前的网络参数,网路中的其他设备不需要重新入网。本例程就基于Silicon Labs的EmberZNet 6.3版本协议栈、Zigbee 3.0、Host-NCP模式的网关,指导大家实现网关替换的功能。
设计经验 发布时间 : 2019-04-09
芯科科技提供行业领先的集成度较高、功能完善且技术资源丰富的Zigbee多协议解决方案
芯科科技提供行业领先的Zigbee多协议解决方案,是OEM在将Zigbee网络设计到其产品中时的首选供应商。我们针对802.15.4标准所打造的Zigbee开发平台是市面上集成度较高、功能完善且技术资源丰富的理想解决方案,主要的MG2x多协议SoC和模块系列产品基于 Arm® Cortex®处理器内核和 2.4 GHz收发器,结合可靠并可扩展的先进软件,并由行业出色的开发工具提供全方位的设计支持。
产品 发布时间 : 2023-12-29
【经验】教你如何修改EFR32MG系列SOC ZigBee工程的CCA阈值
Silicon Labs公司的EFR32MG系列SOC单芯片已被广泛应用于智能家居市场产品中。对于ZigBee协议栈,无论单播还是广播,数据包在发送之前MAC层会检测CCA(Clear Channel Assessment ),如果检测到接收信号强度低于阈值,数据包就不发送。因此需要根据实际情况来设置合理的CCA阈值,本文就指导大家来设置EFR32MG系列SOC的CCA阈值。
设计经验 发布时间 : 2019-01-31
【经验】如何使用railtest测量EFR32MG Zigbee SoC性能?
许多公司正在调研或已经研发Silicon Labs的EFR32MG Zigbee SoC的Zigbee方案,那么怎么来进行EFR32MG的性能测量呢?本文介绍使用railtest固件测量EFR32MG性能指标的方法。
设计经验 发布时间 : 2020-04-02
SILICON LABS-NORDIC/NXP/TI/TELINK/华普微无线SOC对照表
描述- SILICON LABS(芯科)和NORDIC、NXP、TI、TELINK、华普微等品牌无线SOC产品的对照,包含低功耗蓝牙SOC,ZIGBEE SOC,支持MATTER的SOC,SUB-G SOC。
型号- NRF52840,EFR32MG27,EFR32MG24,K32W041,EFR32MG22,CC2674R10,EFR32MG21,NRF52833,NRF52832,KW45,CC1312R,TLSR922,CMT2380F29,NRF5340,CC2652R7,EFR32BG27,EFR32FG23,CC1310,EFR32BG22,EFR32FG28,CC2652,EFR32BG24,EFR32FG25
对照表 - SILICON LABS
【应用】基于EFR32MG21作为zigbee接入单元和SGM2205作为电源转换芯片设计的智能家居zigbee网关产品
笔者有参与一款智能家居zigbee网关产品研发,zigbee单元基于芯科科技最新Gecko系列2高性价比EFR32MG21A020F512IM32-B芯片设计,WiFi单元基于专注于物联网应用的乐鑫ESP32-DOWD芯片设计,并选用圣邦微SGM2205-ADJXTDB8G/TR电源芯片实现5V转3.3V为zigbee和WiFi芯片供电。
应用方案 发布时间 : 2019-08-15
【经验】如何降低ZigBee设备入网时的平均电流
Silicon Labs的EFR32MG系列是支持蓝牙5、BLE MESH、ZigBee的多协议无线SOC,其具有高集成度、超低功耗等特性,被广泛应用于智能家居以及IOT市场。有些产品对于低功耗要求较高,如电池供电传感器、单火开关等,本文基于EmberZnet协议栈,指导大家使用EFR32MG系列SOC开发ZigBee产品时,如何降低ZigBee设备入网时的平均电流。
设计经验 发布时间 : 2019-05-23
EFR32FG28 Wireless SoC Family Data Sheet
型号- EFR32FG28A120F1024GM48-A,EFR32FG28A010F1024GM48-A,EFR32FG28B310F1024IM48-A,EFR32FG28A110F1024GM48-A,EFR32FG28A110F1024GM68-A,EFR32FG28B310F1024IM68-A,EFR32FG28A322F1024IM68-AR,EFR32FG28B320F1024IM68-A,EFR32FG28A122F1024GM68-A,EFR32FG28A112F1024GM68-A,EFR32FG28B312F1024IM68-A,EFR32FG28A122F1024GM48-A,EFR32FG28B312F1024IM48-A,EFR32FG28,EFR32FG28B322F1024IM68-A,EFR32FG28B320F1024IM48-A,EFR32FG28A112F1024GM48-A,EFR32FG28B322F1024IM48-A,EFR32FG28A120F1024GM68-A,EFR32FG28A010F1024GM68-A
电子商城
品牌:SILICON LABS
品类:Mighty Gecko Multi-Protocol Wireless SoC
价格:¥27.0929
现货: 90,767
现货市场
品牌:SILICON LABS
品类:Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor
价格:¥2.2924
现货:126,000
服务
支持 3Hz ~ 26.5GHz射频信号中心频率测试;9kHz ~ 3GHz频率范围内Wi-SUN、lora、zigbee、ble和Sub-G 灵敏度测量与测试,天线阻抗测量与匹配电路调试服务。支持到场/视频直播测试,资深专家全程指导。
实验室地址: 深圳/苏州 提交需求>
Ignion可支持多协议、宽频段的物联网天线方案设计,协议:Wi-Fi、Bluetooth、UWB、Lora、Zigbee、2G、3G、4G、5G、CBRS、GNSS、GSM、LTE-M、NB-IoT等,频段范围:400MHz~10600MHz。
最小起订量: 2500 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论