Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

ZigBee alapú adatgyűjtő hálózat tervezése Hevesi Richárd Konzulens: dr. Tóth Csaba (BME MIT)

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "ZigBee alapú adatgyűjtő hálózat tervezése Hevesi Richárd Konzulens: dr. Tóth Csaba (BME MIT)"— Előadás másolata:

1 ZigBee alapú adatgyűjtő hálózat tervezése Hevesi Richárd Konzulens: dr. Tóth Csaba (BME MIT)

2 Adatgyűjtő hálózat Célok Különböző típusú, különböző helyeken mért adatok eljuttatása egy központi helyre Különböző típusú, különböző helyeken mért adatok eljuttatása egy központi helyreEszközök Alacsony fogyasztású szenzorok Alacsony fogyasztású szenzorok Vezeték nélküli hálózat Vezeték nélküli hálózat Alkalmazási terület Ipari folyamatok monitorozása, ökológiai mérések, épületautomatizálás Ipari folyamatok monitorozása, ökológiai mérések, épületautomatizálás

3 Adatgyűjtő hálózat

4 Feladatok Környezeti monitorozó rendszerekkel kapcsolatos követelmények megfogalmazása Jelenlegi megoldások áttekintése A ZigBee protokoll tanulmányozása Egy ZigBee alapú hálózat megtervezése Mitmót platformra A megtervezett hálózat egyes részeinek implementálása

5 Követelmények Alacsony fogyasztás A központi számítógépnél van csak lehetőség hálózati tápellátásra A központi számítógépnél van csak lehetőség hálózati tápellátásra Alacsony adatátviteli sebesség Periodikus működés Alacsony kitöltési tényező a fogyasztás minimalizálása miatt Alacsony kitöltési tényező a fogyasztás minimalizálása miatt Egyszerű konfigurálhatóság Fizikai kiterjedés: néhány száz méter Hibatűrés

6 ZigBee IEEE ISM sáv ISM sáv 20/40/100/250 kbit/s 20/40/100/250 kbit/s CSMA/CA csatorna- hozzáférés CSMA/CA csatorna- hozzáférés Nyugtázás, CRC hibadetektálás Nyugtázás, CRC hibadetektálás Folyamatos vagy periodikus működés Folyamatos vagy periodikus működés IEEE MAC Upper Layers (ZigBee) IEEE MHz PHY IEEE /915 MHz PHY

7 ZigBee Szolgáltatások Alkalmazási réteg Alkalmazási réteg Útvonal-irányítás Útvonal-irányítás Kötés Kötés Alkalmazásprofilok Alkalmazásprofilok Eszközök felderítése Eszközök felderítése Hálózat felderítés Hálózat felderítés ZigBee Device Object ZigBee Device Object

8 ZigBee Útvonal irányítás Új útvonalak felderítése az első igény érkezésekor. Új útvonalak felderítése az első igény érkezésekor. Útvonal felderítés broadcast üzenetekkel. Útvonal felderítés broadcast üzenetekkel.Kötés Egyszerűbb üzenettovábbítás végpontok között. Egyszerűbb üzenettovábbítás végpontok között. Kötési táblák a résztvevő csomópontokon, vagy dedikált eszközökön is tárolhatóak. Kötési táblák a résztvevő csomópontokon, vagy dedikált eszközökön is tárolhatóak. Alkalmazás profil Szabványos kommunikáció az alkalmazások között. Szabványos kommunikáció az alkalmazások között. Profil- és clusterazonosítókon keresztül valósul meg. Profil- és clusterazonosítókon keresztül valósul meg.

9 ZigBee Eszközleírók Minden csomóponthoz tartozik egy. Minden csomóponthoz tartozik egy. Az eszköz tulajdonságait, a támogatott alkalmazásokat tartalmazza. Az eszköz tulajdonságait, a támogatott alkalmazásokat tartalmazza. ZDO – ZigBee Device Object A csomópont szerepét definiálja. A csomópont szerepét definiálja. Inicializálja a protokoll vermet. Inicializálja a protokoll vermet. Eszközfelderítést végez. Eszközfelderítést végez. Kötési kérelmeket inicializál. Kötési kérelmeket inicializál.

10 Mitmót alapú hálózat tervezése Konkrét követelmények Az adatok összegyűjtése a koordinátornál történik. Időnként adattovábbítás egy web- szerverre Alkalmazásprofil Adatok típusa (int, float stb) szerint megkülönböztetett üzenetek Adatok típusa (int, float stb) szerint megkülönböztetett üzenetek XML struktúra

11 Mitmót alapú hálózat tervezése Síkfőkút projekt

12 Szoftver A program C nyelven készült Platform AVR Mitmót AVR Mitmót Integration rádiós kártya Integration rádiós kártyaFejlesztőeszközök Eclipse Eclipse Make Make Subversion Subversion

13 Szoftver Takarékos memóriahasználat Feltételes fordítás Feltételes fordítás Eltérések a szabványtól 433 MHz-es frekvenciasáv a használt rádió miatt 433 MHz-es frekvenciasáv a használt rádió miatt A szinkronizációhoz szükséges előhang eltér. A szinkronizációhoz szükséges előhang eltér. A periodikus működés nem támogatott. A periodikus működés nem támogatott. Az alkalmazási réteg nem darabolja az üzeneteket. Az alkalmazási réteg nem darabolja az üzeneteket.

14 Szoftver Megvalósított funkciók Csak egylépéses hálózat kialakítása lehetséges. Csak egylépéses hálózat kialakítása lehetséges. ZDO inicializálás ZDO inicializálás Alkalmazásokat kezelő keretrendszer Alkalmazásokat kezelő keretrendszer Üzenetek multiplexálása a végpontok felé Üzenetek multiplexálása a végpontok felé Hálózat-felderítés, csatlakozás Hálózat-felderítés, csatlakozás Szabványos alkalmazási és hálózati csomagok előállítása, értelmezése Szabványos alkalmazási és hálózati csomagok előállítása, értelmezése Adatgyűjtő alkalmazásprofil Adatgyűjtő alkalmazásprofil Példaprogram Példaprogram

15 Köszönöm a figyelmüket.

16 A ZigBee előnyei Hálózati protokoll szinten támogatott az alacsony kitöltési tényezőjű működés. Az alábbi szolgáltatások lehetővé teszik kevés konfigurációt igénylő hálózatok létrehozását: Alkalmazásprofilok Alkalmazásprofilok Eszközleírók Eszközleírók Eszközök felderítése Eszközök felderítéseSzabványos

17 Hiányzó időbélyeg mező Az üzenetek tartalmaznak egy sorszámot, ami használható annak meghatározására, hogy a mérés melyik periódusban történt.

18 Csomagformátumok

19 Mitmót


Letölteni ppt "ZigBee alapú adatgyűjtő hálózat tervezése Hevesi Richárd Konzulens: dr. Tóth Csaba (BME MIT)"

Hasonló előadás


Google Hirdetések