基于CC2430的終端選擇協(xié)調器入網(wǎng)方案實現(xiàn)

ZigBee是一種嶄新的，專注于低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網(wǎng)絡通信技術，也是目前嵌入式應用的一個大熱點。

近年來，ZigBee無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡在我國應用越來越多。在很多地方取代了局域網(wǎng)。實際應用于樓宇監(jiān)控系統(tǒng)、無線方式集中抄表以及礦山救援系統(tǒng)和家電控制等等。文中談及在我國有較多客戶使用的TI公司的產品CC2430。

1 問題的提出

在一片不大的區(qū)域內，有數(shù)個信道相同的協(xié)調器，但是PAN ID不同。當設置了終端的PAN ID后，終端只加入和其上存儲的PAN ID相同的協(xié)調器。目前本無線組網(wǎng)項目使用的是TI公司的CC2430，其上的ZigBee協(xié)議棧為TI的Z-STACK 1.4.3-1.2.1。由于TI公司的策略是終端比較隨機的加入其中的一個協(xié)調器，即使其上已經定義了特定的PAN ID。從少量的實驗來看，CC2430作為終端優(yōu)先加入PAN ID號比較小的協(xié)調器。用戶一般無法讓終端選擇，并且終端掃描網(wǎng)絡和請求入網(wǎng)的過程都沒有給出源代碼。這樣便給這類實際應用帶來不便。

2 問題分析

關于CC2430／2431網(wǎng)絡的形成，可以參考《ZigBee技,術實踐教程》一書。該書為北京航空航天大學出版社出版，高守瑋和吳燦陽主編。

路由器和終端試圖加入一個網(wǎng)絡時，首先調用NLME_NetworkDiscoveryRequest()函數(shù)。該函數(shù)將進行網(wǎng)絡掃描，其結果由函數(shù)ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB()返回。而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡存在后，將調用NLME_OrphanJoinRequest()函數(shù)試圖加入網(wǎng)絡。其結果由函數(shù)ZDO_JoinIndicationCB()返回。

遺憾的是，網(wǎng)絡掃描和請求入網(wǎng)兩個函數(shù)都沒有源代碼，造成無法修改的困境?？陀^地說，在TI公司的ZSTACK上修改某些參數(shù)常常是比較困難的。只好從提供了源代碼的ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB()函數(shù)和ZDO_JoinIndicationCB()函數(shù)來想辦法。檢測ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB()的代碼，發(fā)現(xiàn)其最終調用ZDO_FinishProcessingMgmtNwkDiscReq()函數(shù)。

而在該函數(shù)中，有對路由器的特殊處理。條件編譯變量RTR_NWK代表有路由器功能的設備，雖然協(xié)調器可以兼做路由器，但執(zhí)行這段代碼的只可能是普通的路由器。

#if defined(RTR_NWK)
……
#endif

……中的代碼檢索返回的網(wǎng)絡信息描述結構，查看有沒有和存儲的PAN ID相同的協(xié)調器。觀察ZDObject．c文件中的ZDO_StartDevice()函數(shù)，當啟動設備模式為“再繼續(xù)”時，即startMode==MODE_RESUME，終端設備以孤點方式請求加入網(wǎng)絡。再繼續(xù)模式實際上是標識非協(xié)調器設備處于網(wǎng)絡掃描完成，準備請求入網(wǎng)的狀態(tài)。分析到此，可以想出辦法了。首先定義一個檢查是否有PAN ID相同的協(xié)調器的全局變量bool變量p_matching。初始化時設其為FALSE。

3 解決方法和實際代碼

對剛才提及的代碼段，增加終端對返回的網(wǎng)絡信息描述結構的查詢。



在ZDApp．c中修改ZDApp_event_loop()函數(shù)，在調用ZDO_StartDevice(…)之前，亦即在終端設備掃描網(wǎng)絡和請求入網(wǎng)前增加一段代碼。當終端和協(xié)調器PAN ID不同，并且是再繼續(xù)模式時，重新搜索是否有與PAN ID相同的協(xié)調器，而不請求人網(wǎng)。