项目三了解无线传感器协议栈.ppt

项目三了解ZigBee无线传感器网络协议栈知识目标：

1.掌握zigbee无线传感器网络的协议栈和协议的区别等知识。

2.掌握Z-Stack协议栈的OSAL分配机制。

3.了解Z-Stack协议栈的OSAL运行机制。

4.掌握Z-Stack协议栈的OSAL常用函数。
技能目标：
1.掌握Z-Stack协议栈的运行机制。
2.掌握Z-Stack协议栈中OSAL的添加新任务的方法。
。
在实际zigbee无线传感器网络工程的开发过程中：首先借助TI提供的协议栈中例程SampleApp，接着根据需要完成的功能，查看支持Z-Stack协议栈的硬件电路图，再查阅数据手册（CC2530的数据手册、Z-Stack协议栈说明、Z-Stack协议栈API函数使用说明等）文件，然后再进行协议栈的修改。最后，还需要烧录器下载到相应的硬件，实现zigbee无线传感器网络的组建和开发。3.1.1协议与协议栈

协议定义的是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据收发；议栈是协议的具体实现形式。通俗的理解为代码实现的函数库，以便于开发人员调用。3.1.1协议与协议栈

协议栈是指网络中各层协议的总和，一套协议的规范。其形象地反映了一个网络中文件传输的过程：由上层协议到底层协议，再由底层协议到上层协议。
使用最广泛的是因特网协议栈，由上到下的协议分别是：应用层（Http、Telnet、DNS、Email等），运输层（TCP、UDP），网络层（IP），链路层（WI-FI、以太网、令牌环、FDDI等）。3.1.1协议与协议栈3.1.1协议与协议栈
Zigbee协议栈开发的基本思路如下。

①借助TI提供的协议栈中例程SampleApp进行二次开发，用户不需要深入研究复杂的zigbee协议栈，这样可以减轻开发者的工作量。

②Zigbee无线传感器网络中数据采集，只需要用户在应用层加入传感器的读取函数和添加头文件即可实现。

③如果考虑节能，可以根据数据采集周期（zigbee协议栈例程中已开发了定时程序）进行定时，定时时间到就唤醒zigbee终端节点，终端节点唤醒后，自动采集传感器数据，然后将数据发送给路由器或者直接发给协调器，即监测节点定时汇报监测数据。

④协调器（网关）根据下发的控制命令，将控制信息转发到具体的节点，即控制节点等待控制命令下发。3.1.2使用Z-Stack协议栈传输
SampleApp.c中定义了发送函数staticvoidSampleApp_SendTheMessage(void)。该函数通过调用AF_DataRequest来发送数据。该函数定义在Profile目录下的AF.c文件中。3.1.2使用Z-Stack协议栈传输

*dstAddr：发送目的地址＋端点地址（端点号）和传送模式。
*srcEP：源(答复或确认)终端的描述（比如操作系统中任务ID等）源EP。
cID：被Profile指定的有效的集群号。
len：发送数据长度。
*buf：指向存放发送数据的缓冲区的指针。
*transID：任务ID号。
options:有效位掩码的发送选项。
Radius：发送跳数，通常设置为AF_DEFAULT_RADIUS。3.2.1物理层

物理层（PHY）定义了无线信道和MAC子层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管理服务，主要是在驱动程序的基础上，实现数据传输和管理。物理层数据服务从无线物理信道上收发数据，管理服务包括信道能量监测（ED）、链接质量指示（LQI）、载波检测（CS）和空闲信道评估（CCA）等，维护一个由物理层相关数据组成的数据库。质访问控制层

介质访问控制层（MAC）提供点对点通信的数据确认（Per-hopAcknowledgments）以及一些用于网络发现和网络形成的命令，但是介质访问控制层不支持多跳（Multi-hop）、网型网络（Mesh）等概念网络层

网络层（NWK）主要负责设备加入和退出网络、路由管理，在设备之间发现和维护路由，发现邻设备，存储邻设备信息等。网络层
网络层（NWK）主要负责设备加入和退出网络、路由管理，在设备之间发现和维护路由，发现邻设备，存储邻设备信息等。
1.地址类型
网络地址分配
Z-Stack寻址
路由
安全应用层

应用层主要包括应用支持子层（APS）和Zigbee设备对象（ZDO）。其中，APS负责维护和绑定表、在绑定设备之间传送消息；而ZDO定义设备在网络中的角色，发起和响应绑定请求，在网络设备之间建立安全机制。3.3.1OSAL基础知识

1．资源（Resource）
2．共享资源（SharedResource）
3．任务（Task）
4．多任务运行（Muti-TaskRunning）
5．内核（Kernel）
6．互斥（MutualExclusio