zigbee 移植是 zigbee 网络和应用层堆栈从一个微控制器/RF 芯片组合到另一个的集成。如果新微控制器兼容 IEEE 802.15.4 标准并支持所需的最小占用空间(即 SRAM),则可以在新微控制器上移植 zigbee。遵循标准开放系统互连 (OSI) 参考模型,zigbee 协议栈采用分层结构。前两层,物理 (PHY) 和媒体访问 (MAC) 由 IEEE 802.15.4 标准定义,它们之上的层由 zigbee 联盟定义。
【图1 | zigbee架构]
由于微控制器和射频芯片的差异,即 MAC 实现、平台相关模块(电源管理、操作系统、安全、定时器分辨率、内存管理),每个微控制器/射频芯片组合都需要自己的 zigbee 堆栈。这意味着来自一个微控制器/RF 芯片组合的 zigbee 堆栈将不能直接在新组合上工作,并且需要 zigbee 移植。
zigbee 移植方法
zigbee 在新的微控制器/射频芯片上的移植主要包括两个主要任务。
将 zigbee 网络层调用与 IEEE 802.15.4 MAC 调用(即 MCPS、NLDE、MLME、NLME)进行映射。这是 zigbee 移植中最具挑战性的部分,需要适当的规划。
将 zigbee 平台相关模块映射到新平台。
考虑到 zigbee 移植所涉及的挑战,下面介绍了两种最受业界关注的方法。
1.不要触碰zigbee栈和修改MAC调用
这种方法需要根据 zigbee 网络 NLDE/NLME 设计更改 MAC 的 MCPS/MLME 实现。图 2 概述了这种方法。
【图2 | zigbee 移植方法1]
下面介绍了这种方法的优点和缺点。
优点:
zigbee 认证测试失败的机会更少
Zigbee 堆栈保持不变
节省整体移植工作量和时间
无需先前的 zigbee 堆栈经验即可完成移植
缺点:
MAC 层调用序列和设计所需的更改
没有之前的 MAC 堆栈经验就无法移植
2.不要触碰MAC栈和修改zigbee网络层调用
这种方法需要根据 MAC MCPS/MLME 设计更改 zigbee 网络 NLDE/NLME 实现。图 3 概述了这种方法。
【图3 | ZigBee 移植方法 2]
下面介绍了这种方法的优点和缺点。
优点:
MAC/PHY 层堆栈保持不变
无需MAC/PHY源码即可完成移植
缺点:
zigbee 认证测试失败的可能性很大
zigbee 网络和应用层堆栈所需的更改
整体移植时间增加
如果没有之前的 zigbee 堆栈经验,则无法进行移植
zigbee 认证是 zigbee 移植验证的一部分。所有 zigbee 基础产品都需要通过 zigbee 认证测试,以确保其符合 zigbee 标准以及不同 zigbee 基础设备之间的互操作性。
如今,zigbee 在物联网解决方案中发挥着关键作用。其应用包括医疗保健、消费电子、家庭自动化、工业控制等领域。在最近的VOLANSYS 案例研究中,它为跨不同行业的多个客户提供了基于 zigbee 的解决方案。
审核编辑:郭婷
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