Thiết kế hệ đo tính chất vật lý của gốm áp điện dựa trên chuẩn không dây zigbee

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐÌNH HÙNG LÂM THIẾT KẾ HỆ ĐO TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỐM ÁP ĐIỆN DỰA TRÊN CHUẨN KHÔNG DÂY ZIGBEE LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH CÔNG NGHỆ - ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Huế - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐÌNH HÙNG LÂM THIẾT KẾ HỆ ĐO TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỐM ÁP ĐIỆN DỰA TRÊN CHUẨN KHÔNG DÂY ZIGBEE Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kĩ thuật điện tử Mã số ngành: 60.52.02.03 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH CÔNG NGHỆ - ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Huế - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐÌNH HÙNG LÂM THIẾT KẾ HỆ ĐO TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỐM ÁP ĐIỆN DỰA TRÊN CHUẨN KHÔNG DÂY ZIGBEE Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kĩ thuật điện tử Mã số ngành: 60.52.02.03 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH CÔNG NGHỆ - ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS.VÕ THANH TÙNG Huế - 2015 LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này, xin gởi lời cám ơn đến thầy cô Khoa Điện Tử - Viễn Thông thuộc Trường Đại học Công Nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội thầy cô Khoa Điện tử - Viễn thông thuộc trường Đại học Khoa Học Huế tận tình dạy suốt thời gian học tập làm luận văn Tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc đến thầy TS Võ Thanh Tùng Người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ dạy cho suốt trình thực luận văn Và cuối cùng, cám ơn gia đình bạn bè quan tâm, động viên để hoàn thành tốt công việc Luận văn thực thời gian ngắn, bước vào tìm hiểu nghiên cứu lĩnh vực nên kiến thức nhiều hạn chế Do luận văn tránh khỏi nhiều điều thiếu sót Vì vậy, mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô học viên lớp để luận văn hoàn thiện Huế, ngày 15 tháng 05 năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài “Thiết kế hệ đo tính chất vật lý gốm áp điện dựa chuẩn không dây Zigbee” công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn dựa kết thực tế mà thực được, hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác Huế, ngày 15 tháng 05 năm 2015 Tác giả Trần Đình Hùng Lâm MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ GIỚI THIỆU CHUNG Chương Tổng quan mạng WPAN .10 1.1 Khái niệm mạng WPAN (Wireless Personal Area Network) 10 1.2 Sự phát triển mạng không dây WPAN 10 1.3 Phân loại mạng WPAN .10 1.4 Khái quát ZigBee/IEEE 802.15.4 10 1.4.1 Giới thiệu .10 1.4.2 Đặc điểm công nghệ Zigbee 11 1.4.3 Ưu điểm Zigbee/ IEE802.15.4 12 1.4.4 Kiến trúc liên kết mạng Zigbee 12 Chương Chuẩn giao tiếp không dây ZigBee/IEEE 802.15.4 16 1.1 Mô hình giao thức ZigBee/IEEE802.15.4 16 1.2 Tầng vật lý 16 1.2.1 Mô hình điều chế tín hiệu tầng vật lý 17 1.2.1.1 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải số 2.4 GHz 17 1.2.1.2 Điều chế tín hiệu tầng PHY dải tần 868/915MHz 18 1.2.2 Các thông số kỹ thuật tầng vật lý chuẩn IEEE 802.15.4 19 1.2.3 Định dạng khung tin PPDU 20 1.3 Tầng điều khiển liệu 20 1.3.1 Cấu trúc siêu khung .20 1.3.2 Thuật toán tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang CSMA-CA 22 1.3.3 Các mô hình truyền liệu .24 1.3.4 Phát thông tin báo hiệu beacon 26 1.3.5 Quản lý phân phối khe thời gian đảm bảo GTS 27 1.3.6 Định dạng khung tin MAC 28 1.4 Tầng mạng 29 1.4.1 Dịch vụ mạng 29 1.4.2 Dịch vụ bảo mật 29 1.5 Tầng ứng dụng 31 Chương Lập trình môi trường Labview .32 3.1 Khái quát chung phần mềm Labview 32 3.1.1 Giới thiệu 32 3.1.2 Thiết bị ảo (VI- Vitual Instrument): 32 3.1.3 Front Panel 32 3.1.4 Block Diagram 33 3.2 Kỹ thuật lập trình Labview 33 3.2.1 Khởi động chương trình 33 3.2.2 Các công cụ hỗ trợ lập trình 34 Chương Thiết kế hệ thống truyền nhận liệu không dây sử dụng theo chuẩn ZigBee 36 4.1 Giới thiệu 36 4.2 Sơ đồ phần cứng board phát triển HZDK 38 4.2.1 Khối điều khiển 38 4.2.2 Khối hiển thị 39 4.2.3 Khối chuyển đổi giao tiếp USB – COM .40 4.2.4 Khối nguồn 40 4.2.5 Khối thu phát không dây 41 4.2.6 Khối nút nhấn điều khiển .41 4.3 Giới thiệu hệ đo 42 4.4 Thiết kế phần mềm 42 4.4.1 Phần mềm cho máy tính 43 4.4.2 Phần mềm viết cho vi điều khiển 44 4.5 Kết .49 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt CID CLH CSMA/CA ED FCFS FFD GTSs LAN LQI MAC MAN PAN PLME PPDU RFD WAN WPAN ZDO Diễn giải Cluster Identifier Cluster Head Carrier Sense MultipleAccess-Collision Avoidance Energy Detection First-Come-First-Serve Full – Function Device Guaranteed Time Slots Local Area Network Line Quality Indentify Media Access Control Metropolitan Area Network Personal Area Network Physical Layer Management PHY Protocol Data Unit Reduced - Function Device Wide Area Network Wireless Peasonal are Network ZigBee device objects DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng So sánh ZigBee - Wifi - Bluetooth 12 Bảng Băng tần tốc độ liệu .17 Bảng Kênh truyền tần 17 Bảng Biến đổi bit to chip 19 Bảng Định dạng khung 20 Bảng Định dạng khung MAC 28 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Cấu trúc liên kết mạng 13 Hình Cấu trúc mạng hình .13 Hình Cấu trúc mạng mắt lưới .14 Hình Cấu trúc mạng hình 14 Hình Mô hình giao thức mạng ZigBee 16 Hình Băng tần hệ thống Zigbee 17 Hình Sơ đồ điều chế dải số 2.4 GHz 18 Hình Sơ đồ điều chế dải tần 868/915MHz 18 Hình Cấu trúc siêu khung .20 Hình 10 Lưu đồ thuật toán tránh xung đột đa truy nhập 23 Hình 11 Liên lạc mạng không hỗ trợ beacon 25 Hình 12 Liên lạc mạng có hỗ trợ beacon .25 Hình 13 Kết nối mạng hỗ trợ beacon .26 Hình 14 Kết nối mạng không hỗ trợ beacon 26 Hình 15 Khung tin mã hóa tầng MAC 30 Hình 16 Khung tin mã hóa tầng mạng 30 Hình 17 Các thiết bị ảo lập trình Labview 32 Hình 18 Giao diện lập trình Labview 33 Hình 19 Môi trường lập trình Labview 33 Hình 20 Công cụ Tool Palette 34 Hình 21 Bảng điều khiển (Controls Palette) 34 Hình 22 Công cụ Boolean Controls/Indicators 35 Hình 23 Sơ đồ khối hệ thống truyền nhận liệu 36 Hình 24 Board phát triển HZDK .37 Hình 25 Kết nối Keithley với máy tính thông qua board Zigbee 37 Hình 26 Sơ đồ mạch khối điều khiển sử dụng PIC18F4620 38 Hình 27 Sơ đồ mạch điều khiển hình LCD .39 Hình 28 Sơ đồ mạch khối chuyển đổi giao tiếp USB-COM 40 Hình 29 Sơ đồ mạch khối cấp nguồn nuôi 41 Ở board mạch này, PIC 18F4620 đảm nhận vai trò điều khiển cho toàn hệ thống Nó thực việc giao tiếp điều khiển module MRF24J40, điều khiển hiển thị LCD, giao tiếp với máy tính thông qua cổng Com Giao tiếp với MRF24J40 thực thông qua chuẩn SPI, module nối với vi điều khiển thông qua chân cổng C (từ C0 đến C5) Bên cạnh chân giao chuẩn SPI, PIC18F4620 sử dụng thêm C2 chân C0 để điều khiển việc tái khởi động C1 để điều khiển việc đánh thức module MRF24J40 từ chế độ ngủ (sleep mode) LCD sử dụng board mạch loại 16x2, điều khiển PIC thông qua cổng D LCD điều khiển chế độ bit liệu Vi điều khiển PIC 18F4620 hoạt động tần số 20MHz cấp xung nhịp thạch anh (XT1), hoạt động chế độ HS Các tụ C1 C2 làm nhiệm vụ lọc nhiễu cho thạch anh Ngoài ra, vi điều khiển giao tiếp với thiết bị khác thông qua cổng mở rộng đa mục đích Các cổng lập trình để giao tiếp tùy thuộc vào yêu cầu thiết bị bố trí cổng A E vi điều khiển Trong trường hợp cần thiết, ta sử dụng cổng D LCD để làm cổng giao tiếp mở rộng 4.2.2 Khối hiển thị Ở khối hiển thị, LCD 16x2 sử dụng để hiển thị số trạng thái hệ thống (tình trạng truyền, nhận, giá trị nhiệt độ số thông số khác ) LCD hoạt động chế độ liệu bit đường liệu nối với vi điều khiển thông qua chân từ D4-D7 Ba chân điều khiển RS, RW, EN điều khiển thông qua chân từ D0-D2 vi điều khiển PIC Sơ đồ mạch khối hiển thị mô tả Hình 27 Trong mạch điện trở R4 R5 làm nhiệm vụ phân áp để điều chỉnh độ tương phản LCD thông qua chân điều khiển Vee Điện trở R3 mục đích để hạn dòng cho đèn LED LCD Hình 27 Sơ đồ mạch điều khiển hình LCD 39 4.2.3 Khối chuyển đổi giao tiếp USB – COM Vì tốc độ truyền liệu ZigBee lớn nên ghép nối board điều khiển với máy tính để nhận liệu từ ZigBee chuẩn giao tiếp nối tiếp hoàn toàn đáp ứng Hơn nữa, với việc giao tiếp qua cổng nối tiếp cho phép kéo dài chiều dài đường truyền hơn, so với chuẩn giao tiếp USB Tuy nhiên để thuận tiện cho việc ghép nối board mạch cung cấp sẵn chuyển đổi giao tiếp USB – COM phép tận dụng ưu điểm loại giao tiếp Sơ đồ mạch điện khối chuyển đổi giao tiếp mô tả Hình.28 Hình 28 Sơ đồ mạch khối chuyển đổi giao tiếp USB-COM Khối chuyển đổi liệu thực dựa vi mạch PL2303, vi mạch chuyển đổi USB-COM phổ biến Trong vi mạch này, tín hiệu truyền nhận nối tiếp đưa vào chân (tín hiệu RxD) chân (tín hiệu TxD) Các đường liệu D+ va D- cổng USB đưa vào chân 15 (DP) chân 16 (DM) thông qua trở hạn dòng R20 R21 Một thạch anh 12MHz làm nhiệm vụ cung cấp xung chuẩn cho vi mạch PL2303 4.2.4 Khối nguồn Vì board mạch hoạt động với mức điện áp khác 3,3V 5V, khối nguồn phải thiết kế để đảm bảo cung cấp mức điện áp ổn định theo yêu cầu loại vi mạch Sơ đồ mạch khối nguồn hệ thống mô tả Hình 29 Trong sơ đồ nguồn 12V sử dụng để cung cấp nguồn điện áp cho toàn hệ thống Điện áp 12V đưa qua tụ lọc C10 để cấp cho IC ổn áp (LM7805) Đầu vi mạch điện áp ổn áp 5V Điện áp 5V cung cấp tiếp cho vi mạch LM1117 để tạo điện áp thấp 3,3V đầu vi mạch Mạch thiết kế công tắc chuyển cho phép board mạch nhận nguồn cung cấp từ cổng USB từ nguồn cấp 12V 40 Hình 29 Sơ đồ mạch khối cấp nguồn nuôi 4.2.5 Khối thu phát không dây Khối thu phát không dây sử dụng module thu phát ZigBee MRF24J40 Sơ đồ mạch điện khối tương đối đơn giản mô tả Hình 30 Trong sơ đồ mạch, ta thấy module MRF24J40 cấp nguồn điện áp 3,3V thông qua hai tụ lọc C16 C17 Một tín hiệu mức cao lấy từ nguồn thông qua điện trở R23 đưa đến chân RST\ module để đảm bảo module tái khởi động cấp nguồn Trong boad mạch phát triển anten module MRF24J40 anten vi dải tích hợp sẵn lên mạch PCB có gắn module Hình 30 Sơ đồ mạch khối thu phát sử dụng MRF24J40 4.2.6 Khối nút nhấn điều khiển Khối nút nhấn điều khiển hoạt động theo nguyên tắc nhấn, thả trình nhấn thả khối nút nhấn cấp tín hiệu mức thấp đến chân vi điều khiển Thông qua việc quan sát thay đổi mức tín hiệu chân vi điểu khiển nhận nút nhấn nhấn lệnh tương ứng Tất nút nhấn board mạch hạn dòng với điện trở 10kΩ để hạn chế dòng qua chân vi điều khiển, tránh gây chập cổng vi điều khiển PIC 41 Với sơ đồ mạch Hình 31 trạng thái bình thường (nút không nhấn), tín hiệu mức cao (5V) cấp vào cổng vi điều khiển Khi nút nhấn, mạch điện tương ứng bị nối tắt tín hiệu đưa vào chân vi điều khiển có mức thấp (0V) Hình 31 Sơ đồ mạch nút nhấn điều khiển 4.3 Giới thiệu hệ đo  Thiết bị đo Keithley 2000 Thiết bị Keithley 2000 thiết bị số ứng dụng độc lập, thiết kế bảng mặt trước đơn giản dễ dàng sử dụng Thiết bị có độ nhạy cao, đo 13 chức xây dựng chủ yếu đo lường bao gồm DCV, ACV, DCI, ACI, 2WW, 4WW, nhiệt độ, tần số, thời gian, dB, dBm, đo lường liên tục diode Ngoài ra, thiết bị có khả giao tiếp với bên thông qua cổng COM để lưu trữ, hiển thị phép đo tự động Hiện thiết bị đo sử dụng phòng thí nghiệm Vật Lý trường Đại Học Khoa học Huế Hình 32 Thiết bị Keithley 2000 4.4 Thiết kế phần mềm Phần mềm dành cho hệ thống truyền nhận liệu qua chuẩn ZigBee chia làm hai phần chính: 42 - Phần mềm máy tính: Ở sử dụng phần mềm lập trình Labview để giao tiếp với thiết bị Luận văn tập trung vào thiết kế giao diện giao tiếp, hỗ trợ phân tích, biểu diễn hay lưu trữ liệu, cho phép truy xuất lại file liệu Do nhắm đến việc giao tiếp ghép nối với nhiều thiết bị đo nên việc xử lý liệu phần mềm bao gồm việc hiển thị kết thu dạng đồ thị theo thời gian Tùy thuộc vào yêu cầu mục đích người dùng, thiết bị đo để nâng cấp thiết kế phần mềm - Phần mềm viết cho vi điều khiển: Sử dụng ngôn ngữ C để lập trình điều khiển hoạt động hai board ZigBee giao tiếp với Keithley 2000 máy tính Các công việc cần thiết bao gồm: thiết lập giao tiếp quản lý liệu qua qua cổng COM Module_TX với Kiethley 2000 Module_RX với máy tính, quản lý hoạt động trình phát thu nhận liệu chip MFR24J40 (board TX, board RX), giám sát nút nhấn để chọn lệnh điều khiển phù hợp… 4.4.1 Phần mềm cho máy tính Giao diện thiết kế đo gốm áp điện sử dụng ngôn ngữ lập trình Labview mô tả hình Hình 33 Giao diện chương trình Để sử dụng chương trình, người dùng phải thiết lập tốc độ truyền (baud rate), số bit truyền (data bits)…Ở giao tiếp với board Zigbee tốc độ truyền phù hợp 19200Hz, bit Sau người dùng lựa chọn Visa I/O tương ứng kết nối COM, USB kết nối board Zigbee Tuy nhiên phiên board Zigbee hỗ trợ giao tiếp cổng COM Sau thiết lập xong nhấn Run mặc định sẵn giao diện phần mềm Labview để chạy thu nhận tín hiệu Giá trị liệu thu thị Waveform Chart theo dạng khác tùy chỉnh 43 Bên cạnh thiết lập cần thiết có Delay Time Read nhiệm vụ chậm trình đọc liệu máy tính tiện cho việc phân tích liệu thu được, Pause tạm thời dừng đọc liệu chuyển lên, Save lưu lại hình ảnh Waveform Chart, Clear xóa tất liệu thu Waveform Chart Biểu tượng bàn tay, trượt, dùng để xem lại giá trị liệu đọc được, phóng to thu nhỏ để phân tích liệu Các giá trị liệu thiết bị đo vẽ lên đồ thị Ở đây, ban đầu đo điện áp gốm áp điện nên vẽ theo giá trị thời gian (Time) điện áp (Volts) Để giao tiếp với board Zigbee có tính nêu sơ đồ lập trình đồ họa Labview sau Hình 34 Sơ đồ lập trình giao tiếp Labview qua cổng Com Ở sơ đồ lập trình hình 34, sử dụng Visa I/O, serial (baud rate,data bits…) để thiết lập cổng kết nối giá trị cài đặt ban đầu, Visa write, Visa read nhiệm vụ viết đọc liệu từ cổng Com Ngoài ra, sử dụng Waveform Chart, Case structure để biểu diễn, dừng, xóa hay lưu trữ liệu 4.4.2 Phần mềm viết cho vi điều khiển Phần mềm dành cho board Zigbee viết ngôn ngữ C, sử dụng biên dịch C18 Compiler Phần mềm phải thực nhiệm vụ sau: - Thực trình khởi tạo hoạt động cho module Zigbee Quá trình bao gồm việc lựa chọn kênh truyền (tần số), mức công suất phát - Ở board Zigbee phát, phần mềm thực trình đọc liệu từ thiết bị đo qua cổng COM sau gửi liệu đến module Zigbee để phát 44 - Ở board Zigbee nhận, phần mềm thực việc đọc liệu thu từ module MRF24J40, sau truyền liệu lên máy tính thông qua kết nối cổng COM - Phần mềm thực việc giám sát nút nhấn để lựa chọn trạng thái hoạt động phù hợp Lưu đồ trình phát nhận liệu mô tả hình 35 hình 36 Hình 35 Lưu đồ trình gởi  Cách thức hoạt động sơ đồ khối board Zigbee gởi Khi board Zigbee gởi bật lên, Nó bắt đầu trình khởi động chương trình, kiểm tra nút nhấn SW2 Nếu SW2 không nhấn kết thúc chương trình Nếu SW2 nhấn, board Zigbee bắt đầu gởi câu lệnh yêu cầu đọc liệu “Data?;” đến thiết bị đo Keithley 2000 thông qua cổng COM Khi thiết bị Keithley nhận câu lệnh, gởi giá trị đo thiết bị đo lên board Zigbee qua cổng COM Dữ liệu thu board Zigbee tiếp tục gởi đến board nhận Tiếp theo, kiểm tra SW1 nhấn hay không Nếu không, tiếp tục trình gởi câu lệnh đến thiêt bị đo thực lại trình Nếu SW1 nhấn, chương trình chạy kết thúc 45 Hình 36 Lưu đồ trình nhận  Cách thức hoạt động sơ đồ khối board Zigbee nhận Khi board Zigbee gởi bật lên, bắt đầu trình khởi động chương trình, kiểm tra nút nhấn SW2 Nếu SW2 không nhấn kết thúc chương trình Nếu SW2 nhấn, board Zigbee bắt đầu thực trình nhận liệu từ Board Zigbee gởi qua thông qua không dây Dữ liệu chuyển lên máy tính qua thông cổng Com Tiếp theo, kiểm tra SW1 nhấn hay không Nếu không, thực lại trình nhận chuyển lên máy tính Nếu SW1 nhấn, chương trình trình chạy kết thúc Đoạn chương trình để chuyển board điều khiển board Zigbee gởi mô tả sau: 46 if(!RB3) { while(!RB3); { SetChannel(CHANNEL_11); PHYSetLongRAMAddr(RFCON3,0b0010100); PHYSetLongRAMAddr(0x22F,0x0F); PHYSetLongRAMAddr(0x000,sizeof(PredefinedPacket)); PHYSetLongRAMAddr(0x001,sizeof(PredefinedPacket)); while(1) { for (i=2;i[...]... phòng thí nghiệm vật lý chất rắn trường Đại Học Khoa Học – Huế có nhiều thiết bị đo dùng để đo tính chất vật lý của gốm áp điện. …Nhưng việc thu nhận xử lý các tín hiệu đo được của gốm áp điện thu được gặp nhiều khó khăn và gặp nhiều hạn chế Chính vì vậy, tôi đã chọn đề tài là "Thiết kế hệ đo tính chất vật lý của gốm áp điện dựa trên chuẩn không dây Zigbee" để làm luận văn tốt nghiệp của mình 9 Chương... Hình 38 Giá trị điện áp của gốm áp điện bị kích thích bởi tín hiệu Sin .50 Hình 39 Sử dụng board mạch Zigbee để đo tính chất của gốm áp điện .50 Hình 40 Tín hiệu dạng Sin của máy phát .51 Hình 41 Đo tín hiệu Sin của máy phát qua chuẩn không dây Zigbee 51 Hình 42 Điện thế của gốm áp điện thông qua Sawyer-Tower .51 8 GIỚI THIỆU CHUNG Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học... năng lượng, phạm vi kết nối nhỏ, độ trễ lớn, cơ chế bảo mật đơn giản, yêu cầu về các thiết bị phần cứng cao và giá thành cao Cũng từ những bất cập đó, chuẩn kết nối không dây ZigBee IEEE 802.15.4 ra đời nhằm thiết lập mạng cá nhân không dây WPAN phục vụ cho việc truyền nhận thông tin một cách hiệu quả Ứng dụng chủ yếu của chuẩn giao tiếp không dây Zigbee như là thu nhận, điều khiển thiết bị dành cho... một thiết bị A có thể tạo kết nối với bất kỳ thiết bị nào khác miễn là thiết bị đó nằm trong phạm vi phủ sóng của thiết bị A Các ứng dụng của cấu trúc này có thể áp dụng trong đo lường và điều khiển, mạng cảm biến không dây, theo dõi cảnh báo và kiểm kê (cảnh báo cháy rừng…)  Cấu trúc liên kết mạng hình cây (cluster-tree) Cấu trúc này là một dạng đặc biệt của cấu trúc mắt lưới, trong đó đa số thiết. .. sẽ ghi tên thiết bị đó vào danh sách Cứ thế thiết bị mới kết nối này lại trở thành CLH của nhánh cây mới và bắt đầu phát quảng bá định kỳ để các thiết bị khác có thể kết nối vào mạng Từ đó có thể hình thành được các CLH1,CLH2, (Hình 4) [8] 15 Chương 2 Chuẩn giao tiếp không dây ZigBee/ IEEE 802.15.4 1.1.Mô hình giao thức của ZigBee/ IEEE802.15.4 Trong khoảng vài năm trở lại đây, công nghệ ZigBee/ IEEE... nghĩa vai trò của các thiết bị, tổ chức và yêu cầu truy nhập vào mạng, bảo mật cho thiết bị Dựa vào mô hình như ở hình 5, các nhà sản xuất của những hãng khác nhau có thể chế tạo ra các thiết bị Zigbee khác nhau mà vẫn có thể làm việc tương thích cùng với nhau Hình 5 Mô hình giao thức mạng ZigBee 1.2.Tầng vật lý Tầng vật lý (PHY) cung cấp hai dịch vụ là dịch vụ dữ liệu PHY và dịch vụ quản lý PHY, hai... phương pháp tránh xung đột đa truy cập nhờ vào cảm biến sóng Thực chất đây là phương pháp truy cập mạng dùng cho chuẩn mạng không dây IEEE 802.15.4 Các thiết bị trong mạng (các nốt mạng) sẽ liên tục lắng nghe tín hiệu thông báo trước khi truyền Đa truy cập (multiple access) chỉ ra rằng nhiều thiết bị có thể cùng kết nối và chia sẻ tài nguyên của một mạng (ở đây là mạng không dây) Tất cả các thiết bi... Dịch vụ mạng Tầng vật lý trong mô hình của giao thức ZigBee được xây dựng trên nền của tầng điều khiển dữ liệu, nhờ những đặc điểm của tầng MAC mà tầng vật lý có thể kéo dài việc đưa tin, có thể mở rộng được qui mô mạng dễ dàng, một mạng có thể hoạt động cùng các mạng khác hoặc riêng biệt Tầng vật lý phải đảm nhận các chức năng như là:  Thiết lập một mạng mới  Tham gia làm thành viên của một mạng đang... lần thì thiết bị nhận sẽ bật cờ báo lỗi bảo mật Bộ mã hóa của tầng MAC dựa trên ba trạng thái của hệ thống  Để bảo đảm tính nguyên vẹn: Mã hóa sử dụng AES với bộ đếm CTR  Để bảo đảm tính tin cậy: Mã hóa sử dụng AES với chuỗi khối mã CBCMAC  Để đảm bảo tính tin cậy cũng như nguyên vẹn của bản tin thì kết hợp cả hai trạng thái CTR và CBC-MAC trên thành trạng thái CCM Tầng mạng cũng sử dụng chuẩn mã... mã hóa của tầng mạng làm việc dựa trên trạng thái CCM của hệ thống Trạng thái này thực chất là sự cải biên từ CCM của tầng MAC, nó thêm vào chuẩn mã hóa này các chức năng là chỉ mã hóa tính tin cậy và chỉ mã hóa tính nguyên vẹn Sử dụng CCM giúp làm đơn giản hóa quá trình mã hóa dữ liệu của tầng mạng, các chuỗi mã hóa này có thể dùng lại khóa key của chuỗi mã hóa khác Như vậy thì khóa key này không hoàn ... ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐÌNH HÙNG LÂM THIẾT KẾ HỆ ĐO TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỐM ÁP ĐIỆN DỰA TRÊN CHUẨN KHÔNG DÂY ZIGBEE Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kĩ thuật điện tử Mã số... CÔNG NGHỆ - ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Huế - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐÌNH HÙNG LÂM THIẾT KẾ HỆ ĐO TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỐM ÁP ĐIỆN DỰA TRÊN CHUẨN KHÔNG DÂY ZIGBEE Ngành... LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài Thiết kế hệ đo tính chất vật lý gốm áp điện dựa chuẩn không dây Zigbee công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn dựa kết thực