【大联大世平 NXP ZigBee JN5189开发板试用体验】第四部分

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在前面，我已经搭建好开发环境，熟悉了开发流程，现在就进入正题，ZigBee通信评估环节了。根据互联网上对ZigBee通信特点的总结主要有以下几个方面：

• 低功耗：在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6-24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时；
• 低成本：通过大幅简化协议是成本很低(不足蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee的协议专利免费；
• 低速率：ZigBee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求；
• 近距离：传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1-3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远；
• 短时延：ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s；
• 高容量：ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网；
• 高安全：ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性；
• 免执照频段：采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球)频段。
  

这个是相对过失的总结，也基本符合，尽管有些出入，比如频率（868欧洲，915美国这两个载波频段占11个Channel），再比如低成本，其实JN5189是Cortex-M4内核，RAM，ROM等都很充足，但就贸泽上的售价来看，成本也不低，所以应用场合也要更高。低功耗，距离等方面应该优化的更好了比如Zigbee 3.0 中的

Green Power：ZigBee Green Power (GP) is an optionalcluster with the aim of minimising the power demands on a network node in order to support:

在评测之前，首先准备有用的调试工具，比如ZigBee的抓包工具，刚好这个USB Dongle版的JN5189就可以作为嗅探工具的硬件，软件使用的是Ubiqua ProtocolAnalyzer（官网下），之所以到官网下这个版本，是因为别的版本太旧的可能不支持，试了V1.4破解版。

接下来使用官方提供的demo，稍作修改来进行试验：

分别对应，Zigbee中的逻辑角色：

• 协调器
• 终端低功耗版
• 终端
• 路由器
  

代码修改部分可以参照NXP官方开发板和大联大开发板的差异修改，比如User Button、LED等，补充一下我对协调器中串口命令处理的修改如下：

修改原因：如果结尾不是/r而是/r/n的话会有问题（为了方便用已有的工具测试所做的修改）

Demo中，协调器的功能如下：

协调器负责最初形成网络，然后通过信任中心功能管理哪些其他设备可以加入网络，并将安全材料分发给那些被允许加入的设备。协调器支持ZigBee基础设备行为规范中定义的基础设备的强制集群和特性。为了演示查找和绑定功能，协调器还支持作为客户机的On/Off集群。协调器还可以充当OTA服务器。这使协调器能够发布任何ZigBee OTA升级映像。可以托管的最大图像大小是288千字节。假设示例ZigBee协调器的内存占用小于288千字节。通过USB连接到Zigbee设备的PC上运行的终端程序发出的串行命令来控制协调器。协调程序被配置为通信在115200波特，8位数据，1停止位，没有奇偶校验或流控制。串行接口不区分大小写。

一个网络可以由一个factory-new协调器组成(Network Steering但不在一个网络上)，在串行上输入“form”到接口(加密狗或载体板)。然后协调器启动一个网络。使用ZigBee数据包嗅探器(运行在一个单独的USB加密狗上)，可以看到周期性链接状态消息应该出现在操作通道上。

（从我的实验结果来看间隔是15s的样子）

网络形成后，为了允许路由器或者终端的加入，通过串口再发送steer命令，然后协调器向网络广播一个管理许可连接请求，以打开“Permit Join”窗口，持续180秒。网络转向进程(对于不在网络上的设备)现在可以在要加入网络的设备上触发。

绑定节点“find”命令, “查找和绑定”是ZigBee控制设备通过匹配操作找到ZigBee控制设备的过程群集并在绑定表中创建条目。协调器支持作为尝试查找的“启动器”进行查找和绑定要绑定到的目标。为了演示，协调器将On/Off集群作为客户机支持，因此查找和绑定过程寻找支持开/关集群的设备作为服务器，以便创建绑定。

要作为发起者开始查找和绑定，首先在第二个“目标”设备(比如路由器)上触发查找和绑定,即按下“目标”设备上的user interface按钮。

本演示中的此设备的操作功能由On/Off集群提供。现在可以发送OnOff了，当在串行接口中输入“toggle”时，切换命令到绑定的设备(在绑定表中)。

路由器和终端也都有其承担的功能。详见ZigBee Demo Applications User's Guide.pdf

由于时间仓促，没有尝试OTA功能。通过这一次适用让我认识到了Zigbee中的一些高端SoC ，JN5189、JN5188，K32W061，K32W041，再次感谢厂家和平台给予的机会。

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ZigBee Demo Applications User's Guide.pdf (269.05 KB, 下载次数: 3 )

sniffer.zip (16.66 KB, 下载次数: 3 )

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