Рис. 1. Структурная схема трансивера
Единственным условием использования протокола MiWi в разработках является применение микроконтроллеров и приемопередатчиков производства Microchip. Реализация протокола MiWi поддерживает применение как 8-разрядных (PIC12/PIC16, PIC18), так и 16-разрядных (dsPIC, PIC24) микроконтроллеров. Структурная схема трансивера дана на рисунке 1.
Получение подтверждения от приемника говорит только о том, что пакет правильно принят на канальном уровне, это вовсе не значит, что он был правильно обработан верхними уровнями. Например, если при приеме пакета будет высокая загруженность вычислительных ресурсов приемного узла, аппаратура канального уровня выдаст подтверждение источнику, но пакет не будет обработан корректно. Для сохранения целостности данных необходимо принимать дополнительные меры на верхних уровнях (в пользовательском протоколе).
Для контроля подтверждения получения пакета, помимо проверочной контрольной суммы, в рамках стандарта на канальном уровне заложен механизм подтверждений. В заголовке пакета предусмотрен бит ACK: если этот бит установлен, то источник нуждается в подтверждении от приемника. Если источник не получает подтверждения в течение определенного времени, он предпринимает несколько попыток повтора передачи, прежде чем сообщает об ошибке.
Максимальная длина пакета, включая 16-битную контрольную сумму - 127 байт.
Важно понимать, что реальная скорость передачи ниже указанной в таблице, т.к. в канале идет обмен служебной информацией и существуют задержки на обработку пакетов.
Частотный диапазон, МГц Количество каналов Скорость передачи, кб/с 868 1 20 915 10 40 2400 16 250
Как уже было сказано, MiWi базируется на спецификации IEEE 802.15.4 для физического (PHY) и канального (MAC) уровней. В рамках спецификации определено три частотных диапазона с фиксированным количеством каналов для каждого (табл. 1).
В рамках протокола производится формирование сети, подключение новых узлов, маршрутизация. Протокол не описывает специфические функции, такие, как регистрация узла в определенной сети, определение обрыва соединения, как часто узлы могут обмениваться информацией и т.д.
Протокол MiWi базируется на спецификации IEEE 802.15.4 для уровней MAC и PHY и предназначен для построения простых беспроводных сетей диапазона 2,4 ГГц.
Если эти ограничения не позволяют вам применять протокол MiWi, то обратите внимание на реализацию протокола ZigBee: инструкция по применению AN965 «The Microchip Stack for the ZigBeeTM Protocol». Кроме того, разработчик имеет право вносить некоторые изменения в существующую реализацию MiWi. Ограничения на использование и лицензия находятся в документации на стек.
Сеть, построенная на основе протокола MiWi, может иметь до 1024 узлов. В сети могут работать до 8 координаторов, каждый из которых поддерживает до 127 узлов. Существует также ограничение на длину маршрута передаваемого пакета: максимум четыре хопа (прохода через координатор) для конечных узлов и максимум 2 хопа для PAN-координатора.
В статье рассматриваются основные понятия и принципы функционирования протокола MiWi, особенности спецификации IEEE 802.15.4, принципы построения беспроводных сетей.
Основанный на спецификации IEEE802.15.4 для беспроводных персональных сетей (WPAN), протокол MiWi производства компании Microchip является достойной альтернативой существующим стекам протоколов для беспроводных сетей. Он ориентирован на сети небольшого размера с ограниченным количеством маршрутизаторов, которые построены на трансиверах MCRF24J40 – IEEE 802.15.4-совместимых приемопередатчиках производства Microchip.
В последнее время данные в портативных устройствах с батарейным питанием все чаще передаются по беспроводным сетям. Для минимизации расходов на разработку таких сетей компания Microchip создала протокол MiWi. Этот простой протокол ориентирован на низкие скорости передачи данных, небольшие расстояния и малую стоимость реализации узла.
Алексей Сафронов
Статьи по схожей тематике:
Стек протоколов MiWi для беспроводных сетей
» » » Стек протоколов MiWi для беспроводных сетей
Стек протоколов MiWi для беспроводных сетей
Комментариев нет:
Отправить комментарий