DL-LN系列多跳自組網模塊現已上市,相比Zigbee可大幅縮短產品開發周期
多跳自組網技術的發展簡介 2000年以來,隨著無線傳輸技術的不斷成熟,無線個域網、無線傳感器網絡、無線自組織網絡等概念依次出現。2002年IEEE802.15工作組成立,其中IEEE802.15.4為針對低速無線個人區域網絡的標準。兩年后,zigbeeV1.0標準推出。2007年推出了zigbeePRO版本。zigbee是基于IEEE802.15.4的無線個域網解決方案。從2009年開始,隨著*6研究的推廣6LoWPAN技術開始興盛,成為了無線網絡技術的流行解決方案。
雖然經過了十余年的發展,無線自組織網絡技術的應用推廣并不順利,市場上少有使用自組網多跳技術的成熟產品。zigbee、6LoWPAN等無線自組網技術多采用無線芯片+開源程序構成解決方案,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,由于用戶程序和協議棧程序統一編譯,如果程序遇到BUG,開發人員很難定位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更加方便。隨著集成電路技術的發展,無線收發器的體積不斷縮小,2000年左右,市場上就出現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用廣泛。隨著技術的發展,市場上又出現了可以傳輸數據的無線模塊,這些模塊通過串口收發數據可以進行點對點通信或者實現簡單的網絡往通信。無線模塊開發簡單,可以通過串口進行操作,但現行的無線模塊多數不能進行多跳傳輸,或者在多跳傳輸時穩定性不佳。
DL-LN系列自組網多跳模塊的設計意圖
DL-LN系列模塊可以自動組成自組織多跳網絡,在保證穩定性的前提下,模塊通過功能封裝降低了開發難度,以此縮短開發周期。
DL-LN系列模塊融合了無線模塊與無線協議棧的優點,該模塊專為多跳自組網進行設計,可以組成多跳mash網,組網后,網絡中的每個節點都可以和網絡中的任一其他節點進行通信,如果目標節點不在通信范圍內,通信將由網絡中的其他節點轉發代為完成,即進行多跳通信。DL-LN系列模塊在設計,仿真以及實驗中都針對多跳網絡進行了優化,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,用戶只需學習模塊的串口協議,即可與操作自組網多跳通信,與網絡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個月的時間內掌握自組網通信技術,由此縮短產品開發周期。
模塊的穩定性優化設計
DL-LN模塊在設計過程中拋棄了相對復雜的協議和技術,采用簡單但穩定的技術進行設計,以此保證網絡穩定工作。
操作系統層面,DL-LN模塊采用了類似Tinyos的操作系統,使用事件發布代替多任務輪詢,不需要定時器協助切換線程。這樣的操作系統相對ucOsII更接近無操作系統,因為此操作系統運行效率和穩定性都更高。
對于頻繁收發包的無線模塊,動態分配內存非常重要。然而使用堆完成的動態內存分配在長期工作時穩定性不佳,容易產生內存碎片,并且耗時較長。DL-LN模塊采用內存池進行動態內存分配,這樣的內存分配策略不會產生內存碎片,從而保證系統可以長期穩定工作。
DL-LN模塊使用CC2530作為無線芯片,此芯片*較高,工作穩定。
無線通信使用了帶有循環冗余校驗的自動重發機制,通信過程中發生丟包后模塊將立即進行重發,保證通信穩定。
簡化開發優化設計
DL-LN模塊的操作方法非常簡單,上手容易。模塊配有開發評估板,配有網絡嗅探分析軟件。
組網通信使用定向擴散協議,每個節點的網絡地位平等,網絡中不存在協調器,路由器等設備,因此任意設備損壞不影響整個網絡的功能。同時節點損壞后用戶只需要更換硬件即可,不需要配置節點身份,因此產品維護非常簡單。
后續設計正在進行
DL-LN模塊現已上市,其后續產品更新仍在進行,其中包括休眠,時間同步,RSSI測試,等更新功能,2016年年末上線。