【文章內(nèi)容簡介】 X_ROUTERS）按照以下地址分配算法可得到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址[6]。第n個終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址為：其中：Aparent表示第n個終端設(shè)備的父設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址；n的取值范圍： Rm=MAX_ROUTERS； Cm=MAX_CHILDREN；Lm=MAX_DEPTH；如果Rm=1: CsKipd=1+Cm(Lmd1)；如果Rm≠1:CsKipd=1+CmRmCmRmLmd11Rm；MAX_DEPTH指網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)。協(xié)調(diào)器在第0層的深度，它的子節(jié)點在第一層，以下就是第二層，以此類推。這個參數(shù)限定了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最大深度。MAX_CHILDREN決定了協(xié)調(diào)器或者路由器可以有幾個孩子節(jié)點。孩子節(jié)點可以是路由器或者是終端設(shè)備。MAX_ROUTERS數(shù)決定了協(xié)調(diào)器或者路由器下面可以有幾個路由器子節(jié)點。終端設(shè)備的個數(shù)=MAX_CHILDRENMAX_ROUTERS。，默認(rèn)設(shè)置為HOME_CONTROLS。具體設(shè)置如下：if(STACK_PROFILE_ID==HOME_CONTROLS)byte CskipRtrs[MAX_NODE_DEPTH+1]={6,6,6,6,6,0}。byte CskipChldrn[MAX_NODE_DEPTH+1]={20,20,20,20,20,0}。elif(STACK_PROFILE_ID==GENERIC_STAR)byte CskipRtrs[MAX_NODE_DEPTH+1]={5,5,5,5,5,0}。byte CskipChldrn[MAX_NODE_DEPTH+1]={5,5,5,5,5,0}。elif(STACK_PROFILE_ID==NETWORK_SPECIFIC)byte CskipRtrs[MAX_NODE_DEPTH+1]={5,5,5,5,5,0}。byte CskipChldrn[MAX_NODE_DEPTH+1]={5,5,5,5,5,0}。endif//STACK_PROFILE_ID目的地址模式有如下幾種值：AddrNotPresent（地址未知模式），Addr16Bit（短地址模式），AddrBroadcast（廣播模式）。這些地址模式都是必要的，因為在ZigBee中，數(shù)據(jù)包可以是點對點發(fā)送（unicast），多點發(fā)送（multicast），也可以是廣播式發(fā)送(broadcast)。接下來對各種傳輸模式進(jìn)行簡要的介紹[7]。1) 一對一模式一對一模式是在已知目的地址的情況下使用這種方式。在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候會包含目的地址信息。在ZStack中的尋址方式可以這樣來設(shè)置：=Addr16Bit。//以網(wǎng)絡(luò)地址為目的地址進(jìn)行尋址=10。//目的節(jié)點的端口號為10=0x796f；//目的節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址2) 廣播模式廣播模式是將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點。在程序中地址模式設(shè)定AddrBroadcast。在ZStack中的尋址方式可以這樣來設(shè)置：=AddrBroadcast。//以廣播的方式進(jìn)行尋址=10。//目的節(jié)點的端口號為10=0xffff；//目的節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點=0xfffd；//目的節(jié)點為網(wǎng)絡(luò)中非睡眠節(jié)點3) 間接接模式當(dāng)?shù)刂纺Ｊ皆O(shè)置為AddrNotPresent，說明發(fā)送的信息都是發(fā)給協(xié)調(diào)器的，在協(xié)調(diào)器的綁定表中查找相應(yīng)目的地址進(jìn)行一對一的數(shù)據(jù)發(fā)送。=(afAddrMode_t)AddrNotPresent。=10。=0。//協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)地址固定為0x0000；2. 綁定綁定是指一個節(jié)點與另外一個或幾個節(jié)點間建立地址映射的一種尋址方式。在節(jié)點建立綁定之后，發(fā)送數(shù)據(jù)的時候并不需要知道目的地址是什么，應(yīng)用支持子層會根據(jù)綁定ID查詢它的綁定表來決定目的地址，然后把信息發(fā)送給目的節(jié)點。在ZStack中，綁定是通過如下函數(shù)實現(xiàn)的：=Addr16Bit。//首先設(shè)置尋址模式為網(wǎng)絡(luò)地址尋址=0x0000。//目的地址為協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)地址ZDP_EndDeviceBindReq()。//發(fā)起綁定請求3. 路由協(xié)議ZigBee的路由協(xié)議是基于Ad Hoc按需距離矢量路由協(xié)議AODV(Ad hoc On demandDistance Vector)，支持在環(huán)境中移動、連接失敗和包丟失的環(huán)境應(yīng)用，它極大的增強了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當(dāng)一個路由器收到從一個節(jié)點發(fā)往另一個節(jié)點的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)以下步驟來轉(zhuǎn)發(fā)這個包：如果目的地是這個路由的鄰居（包括是其子節(jié)點），這個包將被直接發(fā)送的目的地；否則，這個路由器將檢查自己的路由表來找到相應(yīng)的目的地的路由表記錄。如果有一個動態(tài)路由表記錄，這個包將轉(zhuǎn)發(fā)到路由表記錄的下一跳地址；如果沒有，將執(zhí)行一個路由發(fā)現(xiàn)過程，過程結(jié)束后這個包才會被發(fā)送。ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由具有自我修復(fù)的功能，如果某一路連接斷掉了，將啟用路由發(fā)現(xiàn)過程，發(fā)現(xiàn)一條新鏈路到目的節(jié)點。ZigBee的終端設(shè)備不執(zhí)行任何的路由功能。如果它想發(fā)送一個包給任何的其他設(shè)備，它必須通過它的父節(jié)點來轉(zhuǎn)發(fā)。同樣的，當(dāng)任何一個包要發(fā)送給一個終端設(shè)備時，也由其父節(jié)點來做響應(yīng)[8]。4. 消息發(fā)送函數(shù)在ZStack中，如果給一個節(jié)點發(fā)送消息，可以用如下函數(shù):if ( AF_DataRequest( amp。GenericApp_DstAddr, amp。GenericApp_epDesc, GENERICAPP_CLUSTERID, (byte)osal_strlen( theMessageData ) + 1, (byte *)amp。theMessageData, amp。GenericApp_TransID, AF_DISCV_ROUTE, AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS ) { // Successfully requested to be sent. } else { // Error occurred in request to send. }發(fā)送的是指針theMessageData中的字節(jié)，字節(jié)數(shù)為(byte)osal_strlen(theMessageData)+1。 網(wǎng)絡(luò)的組建過程協(xié)調(diào)器首先從DEFAULT_CHANLIST列表中選擇使用的信道，如果ZDAPP_CONFIG_PAN_ID的值不等于0xFFFF則選取ZDAPP_CONFIG_PAN_ID為PANID，否則選取IEEE地址的最后兩個字節(jié)作為PANID。如果啟動模式是Auto Start，路由器或者終端設(shè)備上電之后就開始搜尋網(wǎng)絡(luò)，如果有合適的網(wǎng)絡(luò)并且該網(wǎng)絡(luò)允許加入，那么就會直接加入該網(wǎng)絡(luò)。如果啟動模式是HOLD_AUTO_START，路由器或者終端設(shè)備上電之后必須等待某一特定時間的發(fā)生來啟動加入網(wǎng)絡(luò)的過程，這時協(xié)議棧會調(diào)用ZDAPP_StartUpFromApp()這個函數(shù)。如果需要路由器或者終端設(shè)備在電池沒電或者重啟之后仍然記住以前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)可以在預(yù)編譯選項添加編譯選項NV_RESTORE。 消息接收函數(shù)節(jié)點接收到信息后會存儲在pkt指針指向的結(jié)構(gòu)體中，具體函數(shù)如下：GenericApp_MessageMSGCB(afIningMSGPacket_t*pkt)可以用*pkt，以下是收到消息的格式的結(jié)構(gòu)體定義。typedef struct{osal_event_hdr_t hdr。uint16 groupId。 //組IDuint16 clusterId。 //簇IDafAddrType_t srcAddr。 //源地址byte endPoint。 //源節(jié)點端口號byte wasBroadcast。 //是否為廣播方式byte LinkQuality。 //鏈路質(zhì)量byte SecurityUse。 //是否使用安全模式uint32 timestamp。 //時間戳afMSGCommandFormat_t cmd。}afIningMSGPacket_t。typedef struct{byte TransSeqNumber。 //序列號uint16 DataLength。 //收到信息長度byte*Data。 //收到信息的指針}afMSGCommandFormat_t。 abdroid開發(fā)環(huán)境搭建的流程較為常見，在此只簡單進(jìn)行描述性說明。1. 安裝所需要的工具套件Android SDKEclipse IDE for Java EE DevelopersJDK2. 安裝好之后進(jìn)行編程開發(fā)。1) 圖 43 2) 手機客戶端示意圖如圖44所示 圖44 手機終端測溫軟件 VC++ 基于VC++ ，并實現(xiàn)向手機客戶端傳輸數(shù)據(jù)的功能，如圖45所示，具體程序見附錄。 圖45 PC中測溫界面第5章 硬件設(shè)計本系統(tǒng)涉及的基本硬件有：zigbee通信模塊CC25無線測溫模塊DS18b手機和電腦終端，如圖51所示。無線測溫模塊DS18b20zigbee通信模塊CC2530終端模塊手機、電腦圖51 系統(tǒng)整體硬件組成 無線測溫模塊DS18B20DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL，配置寄存器。如圖52所示。圖 52 DS18B2064位光刻ROM的前8位是DS18B20的自身代碼，接下來的48位為連續(xù)的數(shù)字代碼，最后的8位是對前56位的CRC校驗。64位的光刻ROM又包括5個ROM的功能命令：讀ROM，匹配ROM，跳躍ROM，查找ROM和報警查找。DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例，用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號位。12位數(shù)據(jù)存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0， 5這位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+℃的數(shù)字輸出為0191H，℃的數(shù)字輸出為FE6FH，55℃的數(shù)字輸出為FC90H 。DS18B20的配置寄存器如表51所示。表51：配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1R011111表51中各位的意義如下：低五位一直都是1，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不做改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率。 DS18B20引腳如圖53所示。圖53 DS18B20引腳圖其中：216。 GND為電源地；216。 DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；216。 VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 ZigBee 無線通信、微處理器模塊可用于對待測點的溫度進(jìn)行采集，并通過無線方式將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點。CC2530 協(xié)調(diào)器節(jié)點由微處理器和無線通信模塊組成，他通過串口線直接與上位機相連，上位機使用電腦，然后可以通過ARM11平臺安裝多點測溫客戶端進(jìn)行在線監(jiān)測或者使用支持安卓的手機。CC2530如圖54所示。圖54 CC2530CC2530是一個真正的系統(tǒng)芯片（SOC）COMS解決方案，這種解決方能夠降低成本，提高性能， GHz ISM波段應(yīng)用低功耗的要求?？紤]到溫度傳感器模塊工作時，需要將采集的溫度信息和時間信息存儲，故擴(kuò)展外部FLASH芯片STM25PE16