基于ISA100-11a标准的烟雾传感器

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1、基于ISA100ll.a标准的烟雾传感器1引言ISA100.Ha标准是由国际自动化协会(ISA,InternationalSocietyofAutomation)F属的ISA100工业无线委员会制定的。该委员会致力于通过制定一系列标准、建议操作规程、起草技术报告来定义工业环境下的无线系统相关规程和实现技术。ISAlOO.lla遵循公认的ANSI标准化流程，标准的制定过程一直立足于用户的需求。ISAlOO.lla支持多种性能水平，以满足工业自动化的多种不同的应用需求，而不是仅仅局限于过程工业。ISAlOO.lla标准协议

2、定义的工业无线设备包括：传感器、执行器、无线手持设备等现场自动化设备。主要内容包括工业无线的网络构架、共存性、鲁棒性以及与有线现场网络的互操作性等。2ISA100ll.a标准简介ISAlOO.lla标准是第一个开放的、面向于多种工业应用的标准，其主要特征如下：(1)提供过程工业应用服务，包括工厂自动化；(2)在工厂内/工厂附近使用；(3)全球部署；(4)提供等级1(非关键)到等级5的应用；(5)保证不同厂家设备的互操作性；(6)跳信道的方式支持共存和增加可靠性；(7)使用一个简单的应用层提供本地和隧道协议，以实现广泛的

3、可用性；(8)针对IEEE802.15.4-2006安全的主要工业威胁，提供简单、灵活、可选的安全方法；(9)现场设备具有支持网状和星型结构的能力。ISAlOO.lla标准协议具有不同于以太网、移动通信网的特性，那么针对ISAlOO.lla标准的协议一致性测试必须根据ISAlOO.lla标准的体系结构、拓扑结构、设备类型等特点制定一系列测试的原则和步骤。2.1ISA100ll.a的体系结构ISAlOO.lla标准协议体系结构遵循ISO/OSI的七层结构，但只定义了物理层、数据链路层(DLL)、网络层、传输层和应用层，如

4、图2.1所示。数据链路层包括IEEE802.15.4的MAC子层＞ISAlOO.lla的MAC扩展层和数据链路层上层,应用层包括应用子层、用户应用进程和设备管理器。PLDESAPPLMESAP图2.1ISAlOO.lla标准协议体系结构每一层提供了两种服务访问点(SAP),即数据服务实体提供数据传输服务和管理服务实体提供管理服务，上层通过这两种服务访问点使用下层提供的功能服务。在ISAlOO.lla网络，一个设备只能通过ISAlOO.lla应用子层(ASL)提供的数据服务访问点与其它设备进行通信。在每个设备里，设备管理

5、器是一个具有管理功能的实体，可以直接访问应用子层、传输层、网络层和DLL的管理信息库。物理层通过数据服务访问点(PLDESAP)和管理服务访问点(PLMESAP)给IEEE802.15.4的MAC子层提供了服务接口。物理层主要功能有激活和休眠射频收发器，发射功率控制，信道能量检测(ED),检测接受数据包的链路质量指示(LQI),空闲信道评估(CCA)和收发数据。IEEE802.15.4的MAC子层通过数据服务访问点(MLDESAP)和管理服务访问点(MLMESAP)给ISA100.11a的MAC扩展层提供了服务接口oI

6、SAlOO.lla的MAC扩展层主要负责时间同步、跳信道和通信调度，提供点对点数据通信的重传机制，TDMA和CSMA信道访问机制，在两个对等的ISAlOO.lla的MAC扩展层实体之间提供一个可靠的通信链路。DLL子层通过数据服务访问点(DLDESAP)给网络层提供了服务接口，通过管理服务访问点(DLMESAP)给系统管理器或设备管理应用进程(DLMESAP)提供了服务接口。DLL子层主要负载DLL帧头的装载和解析，DLL层的安全，ISAlOO.llaDLL子网内的路由、邻居发现及加入网络和管理信息库的管理。管理信息库

7、主要有超帧、链路、邻居、路由、图和跳信道序列等信息。DLL子层可以根据管理信息库的内容，使得ISAlOO.lla的MAC扩展层的时间同步、跳信道和通信调度能够正常工作。ISAlOO.lla网络层是基于IPv6的，通过数据服务访问点(NLDESAP)给传输层提供了服务接口,通过管理服务访问点(NLMESAP)给系统管理器或设备管理应用进程(DLMESAP)提供了服务接口。网络层主要负责网络层帧头的装载和解析，数据的分片和重组‘ISAlOO.lla骨干网的路由和管理信息库的管理。传输层通过数据服务访问点(TLDESAP)给

8、应用子层提供了服务接口，通过管理服务访问点(NLMESAP)给系统管理器或设备管理应用进程(DLMESAP)提供了服务接口。传输层提供端到端的通信服务，负责传输层帧头的装载和解析，传输层的安全和管理信息库的管理。应用子层通过数据服务访问点(APSDESAP)给用户应用进程(UAP)和设备管理应用进程(DMAP)提供了数据服务接口，