DL-LN系列多跳自組網(wǎng)模塊現(xiàn)已上市,相比Zigbee可大幅縮短產(chǎn)品開發(fā)周期
多跳自組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展簡介 2000年以來,隨著無線傳輸技術(shù)的不斷成熟,無線個域網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線自組織網(wǎng)絡(luò)等概念依次出現(xiàn)。2002年IEEE802.15工作組成立,其中IEEE802.15.4為針對低速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。兩年后,zigbeeV1.0標(biāo)準(zhǔn)推出。2007年推出了zigbeePRO版本。zigbee是基于IEEE802.15.4的無線個域網(wǎng)解決方案。從2009年開始,隨著*6研究的推廣6LoWPAN技術(shù)開始興盛,成為了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的流行解決方案。
雖然經(jīng)過了十余年的發(fā)展,無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用推廣并不順利,市場上少有使用自組網(wǎng)多跳技術(shù)的成熟產(chǎn)品。zigbee、6LoWPAN等無線自組網(wǎng)技術(shù)多采用無線芯片+開源程序構(gòu)成解決方案,例如TI推出的CC2530+Zstack程序,使用這樣的解決方案,需要熟悉zigbee協(xié)議,并且掌握Zstack程序并對其進行修改。通常情況使用Zstack需要六個月到一年時間進行開發(fā),由于用戶程序和協(xié)議棧程序統(tǒng)一編譯,如果程序遇到BUG,開發(fā)人員很難定位BUG。這些問題,都是限制開源方案推廣市場的原因。
相對而言,使用無線模塊進行開發(fā)更加方便。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,無線收發(fā)器的體積不斷縮小,2000年左右,市場上就出現(xiàn)了可以傳輸電平信號的無線模塊,2005年以來,這些模塊逐漸推廣并展開了市場,在遙控玩具、照明、廣告牌、汽車遙控門以及遙控道閘等場合應(yīng)用廣泛。隨著技術(shù)的發(fā)展,市場上又出現(xiàn)了可以傳輸數(shù)據(jù)的無線模塊,這些模塊通過串口收發(fā)數(shù)據(jù)可以進行點對點通信或者實現(xiàn)簡單的網(wǎng)絡(luò)往通信。無線模塊開發(fā)簡單,可以通過串口進行操作,但現(xiàn)行的無線模塊多數(shù)不能進行多跳傳輸,或者在多跳傳輸時穩(wěn)定性不佳。
DL-LN系列自組網(wǎng)多跳模塊的設(shè)計意圖
DL-LN系列模塊可以自動組成自組織多跳網(wǎng)絡(luò),在保證穩(wěn)定性的前提下,模塊通過功能封裝降低了開發(fā)難度,以此縮短開發(fā)周期。
DL-LN系列模塊融合了無線模塊與無線協(xié)議棧的優(yōu)點,該模塊專為多跳自組網(wǎng)進行設(shè)計,可以組成多跳mash網(wǎng),組網(wǎng)后,網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可以和網(wǎng)絡(luò)中的任一其他節(jié)點進行通信,如果目標(biāo)節(jié)點不在通信范圍內(nèi),通信將由網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)代為完成,即進行多跳通信。DL-LN系列模塊在設(shè)計,仿真以及實驗中都針對多跳網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化,zui多可支持16跳傳輸。
使用DL-LN系列模塊比開源程序簡單很多,用戶只需學(xué)習(xí)模塊的串口協(xié)議,即可與操作自組網(wǎng)多跳通信,與網(wǎng)絡(luò)中全部其他模塊進行通信。因為用戶程序簡單,錯誤排查工作也非常容易。DL-LN系列模塊可以幫助用戶在短于1個月的時間內(nèi)掌握自組網(wǎng)通信技術(shù),由此縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
模塊的穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計
DL-LN模塊在設(shè)計過程中拋棄了相對復(fù)雜的協(xié)議和技術(shù),采用簡單但穩(wěn)定的技術(shù)進行設(shè)計,以此保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定工作。
操作系統(tǒng)層面,DL-LN模塊采用了類似Tinyos的操作系統(tǒng),使用事件發(fā)布代替多任務(wù)輪詢,不需要定時器協(xié)助切換線程。這樣的操作系統(tǒng)相對ucOsII更接近無操作系統(tǒng),因為此操作系統(tǒng)運行效率和穩(wěn)定性都更高。
對于頻繁收發(fā)包的無線模塊,動態(tài)分配內(nèi)存非常重要。然而使用堆完成的動態(tài)內(nèi)存分配在長期工作時穩(wěn)定性不佳,容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,并且耗時較長。DL-LN模塊采用內(nèi)存池進行動態(tài)內(nèi)存分配,這樣的內(nèi)存分配策略不會產(chǎn)生內(nèi)存碎片,從而保證系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定工作。
DL-LN模塊使用CC2530作為無線芯片,此芯片*較高,工作穩(wěn)定。
無線通信使用了帶有循環(huán)冗余校驗的自動重發(fā)機制,通信過程中發(fā)生丟包后模塊將立即進行重發(fā),保證通信穩(wěn)定。
簡化開發(fā)優(yōu)化設(shè)計
DL-LN模塊的操作方法非常簡單,上手容易。模塊配有開發(fā)評估板,配有網(wǎng)絡(luò)嗅探分析軟件。
組網(wǎng)通信使用定向擴散協(xié)議,每個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地位平等,網(wǎng)絡(luò)中不存在協(xié)調(diào)器,路由器等設(shè)備,因此任意設(shè)備損壞不影響整個網(wǎng)絡(luò)的功能。同時節(jié)點損壞后用戶只需要更換硬件即可,不需要配置節(jié)點身份,因此產(chǎn)品維護非常簡單。
后續(xù)設(shè)計正在進行
DL-LN模塊現(xiàn)已上市,其后續(xù)產(chǎn)品更新仍在進行,其中包括休眠,時間同步,RSSI測試,等更新功能,2016年年末上線。