Luận văn tốt nghiệpcác khảo cứu về công nghệ zigbee và ứng dụng kết nối thiết bị của zigbee

Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Lời cảm ơn Lời cho phép em gửi tới Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ thầy cô khoa Công nghệ thông tin lời cám ơn chân thành Thầy cô tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập, làm việc sáng tạo trường giàu thành tích ngành giáo dục Việt Nam Trong suốt q trình học tập trường, thầy dạy cho em kỹ tốt để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Ths Lê Mạnh Hải giảng viên trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cám ơn bảo hướng dẫn tận tình thầy suốt trình thực Khi bắt tay vào thực đồ án kiến thức hiểu biết em lĩnh vực gần số không Với kiến thức uyên bác nhiệt tình thầy, thầy dẫn dắt em đến bước cuối đồ án Em xin gửi lời cám ơn đến gia đình bạn bè người giúp đỡ em nhiều suốt trình thực đồ án Một lần em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy cô, gia đình bạn bè giúp đỡ em hồn thành luận văn tốt nghiệp - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Lời nói đầu Hàng ngày thấy ví dụ cách thức mà công nghệ thông tin viễn thông (ICT) tác động làm thay đổi sống người giới Từ mức độ hay mức độ khác, cách mạng kỹ thuật số lan rộng đến ngõ ngách tồn cầu Trong mạng viễn thơng ngày này, người quản lý, trao đổi, giao tiếp tranh luận, “làm trị”, mua bán thử nghiệm – nghĩa thực tất loại hình hoạt động cách thức mà có ICT làm Mạng viễn thơng tạo cầu nối liên kết loài người khắp hành tinh chúng ta, mở rộng không ngừng, đầy hứa hẹn, hy vọng khơng chút bí ẩn Tuy vậy, dải băng tần eo hẹp tồn đọng nhiều thách thức muốn đạt đầy đủ tiềm Các nhà khoa học giới nghĩ đến việc sử dụng băng tần cao hơn, việc vấp phải nhiều trở ngại cơng nghệ điện tử chế tạo chưa theo kịp Vì giải pháp cấp bách đưa sử dụng chung kênh tần số, nhiều vấn đề phát sinh, ví dụ can nhiễu lẫn thiết bị tần số, vấn đề xung đột thiết bị Một công nghệ ứng dụng mạng liên lạc đạt hiệu công nghệ ZigBee Công nghệ ZigBee công nghệ áp dụng cho hệ thống điều khiển cảm biến có tốc độ truyền tin thấp chu kỳ hoạt động dài Công nghệ ZigBee hoạt động dải tần 868/915 MHz 2,4 GHz, với ưu điểm độ trễ truyền tin thấp, tiêu hao lượng, giá thành thấp, lỗi, dễ mở rộng, khả tương thích cao Trong luận văn này, em muốn trình bày khảo cứu em công nghệ ZigBee ứng dụng kết nối thiết bị ZigBee để hiểu rõ công nghệ Hy vọng thông qua vấn đề đề cập luận văn này, bạn đọc có đánh giá hiểu biết sâu sắc công nghệ ZigBee/IEEE 802.15.4 vai trò tiềm công nghệ sống - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải MỤC LỤC Lời nói đầu PHẦN A: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Đặt vấn đề Nhiệm vụ luận văn Bố cục luận văn PHẦN B: LÝ THUYẾT 10 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WPAN 10 1.1 Khái niệm mạng WPAN (Wireless Personal Area Network) 10 1.2 Sự phát triển mạng WPAN 10 1.3 Phân loại chuẩn mạng WPAN 11 1.4 Khái quát ZigBee/ IEEE 802.15.4 11 1.4.1 Khái niệm 11 1.4.2 Đặc điểm 12 1.4.3 Ưu điểm ZigBee/IEEE802.15.4 với Bluetooth/IEEE802.15.1 .13 1.5 Mạng ZigBee/ IEEE 802.15.4 LR-WPAN 14 1.5.1 Thành phần mạng LR-WPAN 14 1.5.2 Kiến trúc liên kết mạng 14 1.5.2.1 Cấu trúc liên kết mạng hình (Star) 15 1.5.2.2 Cấu trúc liên kết mạng mắt lưới (mesh) 16 1.5.2.3 Cấu trúc liên kết mạng hình (cluster-tree) 16 CHƯƠNG II: CHUẨN ZigBee/IEEE 802.15.4 18 2.1 Mơ hình giao thức ZigBee/IEEE802.15.4 18 - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải 2.2 Tầng vật lý ZigBee/IEEE 802.15.4 18 2.2.1 Mơ hình điều chế tín hiệu tầng vật lý 20 2.2.1.1 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải số 2.4 GHz 20 2.2.1.1.1 Sơ đồ điều chế 20 2.2.1.1.2 Bộ chuyển bit thành ký tự .21 2.2.1.1.3 Bộ chuyển ký tự thành chip 21 2.2.1.2 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải tần 868/915MHz .22 2.2.1.2.1 Sơ đồ điều chế 23 2.2.1.2.2 Bộ mã hóa vi phân 23 2.2.1.2.3 Bộ ánh xạ bit thành chip 23 2.2.2 Các thông số kỹ thuật trọng tầng vật lý IEEE 802.15.4 .24 2.2.2.1 Chỉ số ED (energy detection) 24 2.2.2.2 Chỉ số chất lượng đường truyền (LQI) .24 2.2.2.3 Chỉ số đánh giá kênh truyền (CCA) 25 2.2.3 Định dạng khung tin PPDU 25 2.3 Tầng điều khiển liệu ZigBee/IEEE 802.15.4 MAC 26 2.3.1 Cấu trúc siêu khung 26 2.3.1.1 Khung CAP .27 2.3.1.2 Khung CFP 28 2.3.1.3 Khoảng cách hai khung (IFS) 28 2.3.2 Thuật toán tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang CSMA-CA .29 2.3.3 Các mơ hình truyền liệu 32 2.3.4 Phát thông tin báo hiệu beacon 35 - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải 2.3.5 Quản lý phân phối khe thời gian đảm bảo GTS .35 2.3.6 Định dạng khung tin MAC 37 2.4 Tầng mạng ZigBee/IEEE802.15.4 38 2.4.1 Dịch vụ mạng 38 2.4.2 Dịch vụ bảo mật 39 2.5 Tầng ứng dụng ZigBee/IEEE 802.15.4 41 CHƯƠNG III: CÁC THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN CỦA ZigBee/IEEE 802.15.4 .42 3.1 Thuật toán định tuyến theo yêu cầu AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector) 42 3.2 Thuật tốn hình 45 3.2.1 Thuật tóan hình đơn nhánh 45 3.2.2 Thuật tốn hình đa nhánh .49 PHẦN C: ỨNG DỤNG KẾT NỐI THIẾT BỊ PICDEM Z .55 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ BỘ TRÌNH DIỄN PICDEM Z 55 1.1 Giới thiệu .55 1.2 Ứng dụng .55 1.3 Thành phần trình diễn Picdem Z 56 1.4 Tổng quan trình diễn Picdem Z 56 1.5 Board mạch chủ Picdem Z 57 1.6 Card RF Picdem Z 59 1.7 Đĩa phần mềm Picdem Z 60 CHƯƠNG II: CÀI ĐẶT BỘ TRÌNH DIỄN PICDEM Z 61 2.1 Giới thiệu .61 - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải 2.2 Yêu cầu máy chủ 61 2.3 Lắp ráp cài đặt .61 2.3.1 Lắp ráp phần cho PICDEM Z 62 2.3.2 Cài đặt tập tin phần mềm PICDEM Z 63 2.4 Việc thực thi ứng dụng demo lập trình sẵn 64 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM VỚI BỘ TRÌNH DIỄN PICDEM Z .67 3.1 Giới thiệu .67 3.2 Sửa đổi cấu hình ứng dụng demo 67 3.2.1 Thay đổi giá trị ID Node .68 3.2.2 Thay đổi cấu hình Association Binding 69 3.2.3 Giải phóng Entire Neighbor Binding Table .72 3.2.4 Giải phóng Individual Association Blinding Entry 74 3.3 Kiểm tra hiệu suất RF 75 3.4 Sửa đổi cấu hình phần cứng 76 3.5 Phát triển ứng dụng 77 3.6 Tạo tập tin nguồn ứng dụng 77 3.6.1 Lập trình ứng dụng .77 3.6.2 Phục hồi Demo Firmware 78 CHƯƠNG IV: TỔNG QUAN VỀ TRÌNH PHÂN TÍCH MẠNG KHƠNG DÂY ZENA™ 79 4.1 Giới thiệu .79 4.2 Tổng quan trình phân tích ZENA™ 79 4.3 Cài đặt trình phân tích ZENA™ .80 4.4 Cơng cụ cấu hình Microchip Stack 81 - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải 4.4.1 Xác định thông tin thiết bị giao thức Zigbee 81 4.4.2 Xác định thông tin thu phát sóng 83 4.4.3 Xác định trạng thông tin đểm cuối 85 4.4.4 Xác định thông tin bảo mật 87 4.4.5 Xác định thông tin tầng ZDO APS 89 4.4.6 Xác định thông tin tầng NWK MAC 92 4.4.7 Xác định thông tin PIC MCU .95 4.5 Giám sát mạng 97 4.5.1 Giám sát thời gian thực Real-Time 98 4.5.2 Phân tích liệu bắt 106 4.5.3 Sử dụng lọc gói 106 PHỤ LỤC 108 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 108 CÁC TỪ VIẾT TẮT .109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải PHẦN A: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Đặt vấn đề Ngày cáp dây điện đóng vai trị truyền nhận thông tin, việc sử dụng tai nghe không dây, lướt web điểm truy cập wifi trở nên quen thuộc tác động đến đời sống hàng ngày Với chuẩn kết nối không dây quen thuộc phổ biến chuẩn kết nối internet Wi-fi 802.11b/g, bluetooth phổ biến thiết bị điện thoại di động Tuy nhiên, công nghệ không dây hướng tới thiết bị gia dụng kết nối phận chức nhà để điều chỉnh kiểm soát từ xa hệ thống gaz, điện nước, ánh sáng, thông tin ứng dụng điện thoại, truyền hình, mạng internet việc sử dụng chuẩn Wi-fi 802.11 khơng cịn lựa chọn thiết thực giá thành đắt, bluetooth lại kết nối khoảng không gian ngắn khoảng 10m Và chuẩn kết nối không dây IEEE 802.15.4 đời nhằm thiết lập mạng cá nhân không dây WPAN phục vụ truyền thông tin khoảng cách tương đối ngắn Mạng WPAN liên lạc hiệu mà khơng địi hỏi nhiều sở hạ tầng, giá thành thiết bị rẻ, nhỏ gọn, tiêu hao lượng mà đem lại hiệu cao liên lạc, khoảng cách truyền tin lên tới 75m Nhiệm vụ luận văn Nghiên cứu mơ hình, giao thức chuẩn kết nối không dây Zigbee IEEE 802.15.4 ứng dụng kết nối thiết bị Bố cục luận văn Đồ án chia làm phần: PHẦN A: Tổng quan đề tài - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải PHẦN B: Lý thuyết Chương I: Công nghệ Zigbee: Tổng quan chuẩn Zigbee 802.15.4, cấu trúc liên kết mạng Chương II: Mơ hình giao thức Zigbee, thuật tốn truyền tin, mơ hình truyền liệu Chương III: Các thuật toán định tuyến Zigbee PHẦN C: Ứng dụng kết nối thiết bị Chương I: Tổng quan trình diễn Picdem Z Chương II: Lắp ráp cài đặt gói phần mềm thiết bị Chương III: Các bước cấu hình thực nghiệm thiết bị Chương IV: Cài đặt cấu hình gói phần mềm phân tích thiết bị - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải PHẦN B: LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WPAN 1.1 Khái niệm mạng WPAN (Wireless Personal Area Network) Mạng cá nhân không dây sử dụng để phục vụ truyền thông tin khoảng cách tương đối ngắn Không giống mạng WLAN(mạng cục không dây), mạng WPAN liên lạc hiệu mà khơng địi hỏi nhiều sở hạ tầng Tính cho phép có thêm hướng giải rẻ tiền, nhỏ gọn mà đem lại hiệu suất cao liên lạc băng tần eo hẹp 1.2 Sự phát triển mạng WPAN Trong suốt kỷ 20 mạng điện thoại có dây sử dụng rộng rãi nhu cầu tất yếu cho sống Tuy nhiên thực tế đặt xã hội ngày phát triển, nhu cầu dịch vụ mà tăng theo, thơng tin liên lạc chi phí cho phát sinh mạng điện thoại có dây tăng cộng thêm nhu cầu tính động thơng tin liên lạc,…Và mạng điện thoại tế bào đời xu phát triển, mở rộng tất yếu mạng điện thoại có dây Mạng điện thoại tế bào biện pháp sử dụng lại tần số phương pháp để giải vấn đề nhiều người dùng độc lập dải tần vô tuyến hạn chế (Ví dụ chuẩn GSM, IS136, IS- 95) Trong thời gian năm 198x, chuẩn IEEE 802.11 đời phục vụ cho mạng WLAN (wireless local area network) nhằm thỏa mãn nhu cầu vùng tế bào nhỏ lại có lưu lượng liệu mật độ người dùng cao Trong mà IEEE 802.11 đề cập đến thứ tốc độ truyền tin Ethernet, chuyển tiếp tin, lưu lượng liệu khoảng cách tương đối xa (khoảng 100m), WPAN lại - 10 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 Serial EEPROM GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Lựa chọn EEPROM mà sử dụng Nếu EEPROM không liệt kê, lựa chọn Other Và rõ Number of Bytes Page Size nCS Lựa chọn chip EEPROM chọn pin SPI Chọn mô-đun SPI để sử dụng cho EEPROM nối tiếp Tình trạng có sẵn lựa chọn phụ thuộc vào lựa chọn thu phát chia sẻ SPI cho dù kích hoạt Xem “Cho phép Chia sẻ SPI” bảng 3-2 MAC Address Chọn tùy chọn địa MAC thiết bị lập Stored Externally trình sẵng vào EEPROM nối tiếp Verify Chọn lựa chọn để viết lên lưu trữ không linh động liệu đọc quay lại tương tự Điều đảm bảo tính xác, kết vịng lặp vơ tận 4.5 Giám sát mạng Phần cứng phần mềm trình phân tích mạng không dây ZENA cung cấp công cụ giám sát mạng mạnh mẽ để sử dụng cho việc phát triển thông qua cài đặt Kết nối phần cứng trình phân tích mạng khơng dây ZENA với PC sử dụng cáp USB mini-B Từ cửa sổ phần mềm phân tích ZENA, chọn Zigbee™ Tools >Network Monitor Cửa sổ sau mở: - 97 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Hình 4.11: Cửa sổ giám sát mạng giao thức Zigbee™ Một cửa sổ trống Packet Sniffer để giám sát mạng mở Nếu cửa sổ bị đóng, mở lại cách nhấn nút Network Messenges, cách chọn tùy chọn mục View>Network Messages Cửa sổ giám sát mạng Zigbee dùng để khởi động dừng q trình phân tích mạng, save load liệu, cấu hình hiển thị thơng điệp 4.5.1 Giám sát thời gian thực Real-Time Trước khởi động giám sát thời gian thực, thiết lập tùy chọn sau cửa sổ Zigbee Network Monitor: Bảng 4.10: Cấu hình lựa chọn giám sát thời gian thực CẤU HÌNH MƠ TẢ TÙY CHỌN Real-Time Display Lựa chọn tùy chọn để hiển thị thông điệp mà phần cứng phân tích mạng nhận Channel Lựa chọn kênh để giám sát Lưu ý ứng dụng định nhiều kênh cho phép, để làm biểu mẫu tham gia vào mạng ta phải thử nhiều kênh để tìm - 98 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải thấy mạng Sự lựa chọn bị thay đổi giám sát thời gian thực bị dừng lại Clear Messages on Lựa chọn tùy chọn muốn tất thông điệp Start hiển thị trước xóa bắt đầu giám sát Nếu muốn thơng điệp trước giữ lại bỏ tùy chọn Ignore Invalid Lựa chọn tùy chọn muốn gói kiểm tra Packets không hợp lệ bị bỏ qua Nếu muốn tất hiển thị (kể tín hiệu nhiễu) bỏ tùy chọn Auto Scroll Lựa chọn tùy chọn muốn cửa sổ Packet Sniffer tự động trượt xuống, thông điệp luôn xuất cửa sổ Packet Sniffer Nhấn nút Play chọn Operation>Start Sniffing/Playback để bắt đầu giám sát thời gian thực Những thông điệp nhận hiển thị cửa sổ Packet Sniffer Hình 4.12 cho thấy ví dụ điển hình nốt mạng tham gia vào mạng giao thức Zigbee - 99 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Hình 4.12: Yêu cầu liên kết trả lời - 100 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Bảng 4.11: Mã màu bảng Packet Sniffer VÙNG MÀU MAC Header Trắng MAC Commands and Beacons Đỏ NWK Header Vôi NWK Commands Fushia APS Header Vàng APS Playload/Decoding Nước Security Header and Encrypted Data Xanh dương Unknown Olive Hình 4.13 cho thấy thông điệp định tuyến từ nơi gởi đến đích cuối APS cấp độ Acknowledge định tuyến ngược lại Chú ý sử dụng trình phân tích ZENA, ta thấy thơng điệp định tuyến dọc theo mạng, Acknowledge định tuyến trực tiếp - 101 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Hình 4.13: Thơng điệp ứng dụng với APS level Acknowledge - 102 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Mỗi thơng báo chứa đựng nhiều thơng tin, làm cho trở nên khó để quan sát ảnh Cửa sổ Packet Sniffer trược, trình phân tích ZENA đưa ba cấp độ quan sát khác MAC, thông tin mức NWK APS Mỗi lớp cấu hình riêng rẽ cửa sổ Network Monitor cách điều chỉnh “Verboseness Level” Có ba cấp độ quan sát đưa (nhìn Bảng 4.12 sau) Bảng 4.12 Giao thức ZigBee™ với chọn lựa cấu hình VERBOSENESS Cấu Hình Mơ Tả Tùy Chọn Verbose Những Header cho vùng cấp mô tả giá trị tương ứng header Hình 4.13 cho thấy tất lớp cấu hình “Verbose” Numeric Những Header cho vực cấp với giá trị số vùng Header Xem hình 4.14 Condensed Khơng có vùng Header cấp Tất Byte vùng đại diện số với Byte giá trị nhỏ Xem hình 4.15 - 103 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Hình 4.14: Thơng điệp ứng dụng với chế độ hiển thị NUMERIC - 104 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Hình 4.15: Thơng điệp ứng dựng với chế độ hiển thị CONDENSED - 105 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Dữ liệu quan sát phân tích tới mức giám sát thời gian thực xử lý Để dừng trình phân tích nhấn nút Stop chọn Operation>Stop Sniffing/Playback nhấn nút Save File>Save để lưu liệu phân tích cho lần sau 4.5.2 Phân tích liệu bắt Khi dừng việc giám sát, trình phân tích mạng khơng dây ZENA dùng để thực việc phân tích liệu bắt Nếu giám sát thời gian thực xử lý, dừng việc xử lý cách nhấn nút Stop chọn Operation>Start Sniffing/Playback Để xử lý liệu bắt trước đó, nhấn nút Open chọn File>Open chọn tập tin liệu mn phân tích 4.5.3 Sử dụng lọc gói Nhấp chuột vào nút Filter chọn Tools>Filter để mở rộng cửa sổ Network Monitor hiển thị tùy chọn cho lọc - 106 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải Hình 4.16: Cấu hình lọc gói Bộ lọc có ích cho việc hiển thị gói lựa chọn cửa sổ Packet Sniffer Cho ví dụ, giả sử muốn thấy tất tín hiệu gói MAC Beacon hiển thị cài đặt cho lọc sau: Bỏ tất checkboxes bảng “MAC” ngoại trừ “MAC Beacon” Bỏ tất checkboxes bảng “NWK” Bỏ tất checkboxes bảng “APS” Bỏ tất “Source Address” “Destination Address” Chọn tùy chọn “OR” Nhấn Apply Filter Cửa sổ Packet Sniffer hiển thị tất tín hiệu gói MAC Beacon ẩn tồn tín hiệu khác - 107 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải PHỤ LỤC HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Thơng qua đề tài chúng em hiểu cách rõ công nghệ truyền dẫn khơng dây cịn mẻ Zigbee 802.15.4, từ mơ hình giao thức đến thuật tốn truyền tin ứng dụng kết nối thiết bị Zigbee áp dụng cho tất hệ thống điều khiển cảm biến với ưu điểm vượt trội, giá thành thấp, tiêu hao lượng, lỗi, dễ mở rộng, khả tương thích cao Từ thấy tính ưu việt trội công nghệ mạng không dây Zigbee Tuy nhiên thời gian thiết bị hạn chế nên chương trình cịn nhiều thiếu sót chưa thay đổi ID node thiết bị cũ firmware chưa hỗ trợ nên chưa hoàn thiện, mơ thuật tốn tìm đường tối ưu cho nốt cụ thể đến tất nốt thành viên khác mạng, tính tốn nhiễu xun kênh đến thành viên lân cận Việc tìm đường tối ưu yêu cầu quan trọng cơng nghệ zigbee giải vấn đề hiệu lượng truyền tin vấn đề chống xung đột mạng Hy vọng thời gian tới có điều kiện em tiếp tục hồn thiện, phát triển mở rộng chương trình, phân tích thêm nhiều ứng dụng, mơ thuật toán định tuyến Zigbee nhằm đưa phương pháp định tuyến tối ưu cho nốt cụ thể, lập trình ứng dụng nhúng vào chip thiết bị - 108 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải CÁC TỪ VIẾT TẮT IEEE : Institute of Electrical and Electronic Engineers WPAN : Wireless Personal Area Network PAN ID : PAN identifier QoS : Quality of Service MAC : Medium Access Control PHY : Physical Layer GTS : Guaranteed Time Slot CCA : Clear Channel Assessment LQI : Link Quality Indication ED : Energy Detection FFD : Full Funtion Device RFD : Reduced Function Device CLH : Cluster Head CID : Cluster Identifier PLME : Physical Layer Management PPDU : PHY Protocol Data Unit SHR : Synchronization Header PHR : PHY Header Ack : Acknowledgment MLMESAP : MAC sublayer management entity service access point SAP : Service Access Point MPDU : MAC Protocol Data Unit - 109 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải CAP : Contention Access Period CFP : Contention Free Period CSMA-CA : Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance BI : Beacon Interval BO : Beacon Order SD : Superframe Duration MHR : MAC Header MFR : MAC Footer FCS : Frame Check Sequence MIC : Message Integrity AES : Advance Encryption Standard IFS : Inter-Frame Space FCFS : First-come-first-server CTR : Counter CBC : Cipher Block Chaining AODV : Ad hoc On Demand Distance Vector RREP : Route Reply Packet DD : Designated Deviece RREQ : Route Request AFG : Application Framework ZDO : Zigbee™ Protocols Device Objects APS : Applicatin Support Sublayer NWK : Network Layer SSP : Security Sevice Provider - 110 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Zigbee IEEE 802.15.4 GVHD:Ths Lê Mạnh Hải TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Microchip Stack for ZigBee Protocol, ZENA Analyzer Users Guide, ZigBee2006 Application Note AN1232A, http://www.microchip.com , 2005 [2] Nilesh Rajbharti, AN965, http://www.microchip.com [3] Samir R Das, Charles E Perkins, Elizabeth M Royer, “Performance Comparison of Two On-demand Routing Protocols for Ad Hoc Networks” [4] Chipcon, http://www.chipcon.com , 2005/03 [5] “IEEE Standards 802.15.4, IEEE 2003, ISBN 0-7381-3677-5 SS95127” [6] “IEEE 802.15.4 Standard Specification”, http://www.standards.ieee.org [7] “Figure Wireless”, http://www._gure8wireless.com [8] ZigBee Alliance, ZigBee 802.15.4 Summary http://www.zigbee.org, 2005/03 [9] Zigbee technical documents, www.zigbee.org [10] Mã nguồn mở trang web http://www.koders.com/ [11] http://www.freescale.com [12] http://www.metrowerks.com - 111 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... thiết bị lân cận Thiết bị nhận khung tin yêu cầu kết nối vào mạng với CLH Nếu điều phối mạng PAN (PAN coordinator) đồng ý cho thiết bị kết nối ghi tên thiết bị vào danh sách Cứ thiết bị kết nối. .. trình bày khảo cứu em công nghệ ZigBee ứng dụng kết nối thiết bị ZigBee để hiểu rõ cơng nghệ Hy vọng thông qua vấn đề đề cập luận văn này, bạn đọc có đánh giá hiểu biết sâu sắc cơng nghệ ZigBee/ IEEE... sinh, ví dụ can nhiễu lẫn thiết bị tần số, vấn đề xung đột thiết bị Một công nghệ ứng dụng mạng liên lạc đạt hiệu công nghệ ZigBee Công nghệ ZigBee công nghệ áp dụng cho hệ thống điều khiển cảm