基于SimpliciTI协议的无线自组织网络系统设计.pdf

《基于SimpliciTI协议的无线自组织网络系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于SimpliciTI协议的无线自组织网络系统设计张颖，等基于SimpliciTI协议的无线自组织网络系统设计DesignofWirelessAd—hocNetworkSystemsBasedonSimpliciTIProtoco旅颖李傻南饧臻(上海海事大学信息工程学院，上海201306)摘要：SimpliciTI协议是11推出的针对简单小型RF网络的专有低功耗RF协议。采用SimpliciTI网络协议，设计了一种无线自组织网络系统。该系统采用CC430F5137作为微处理器，配合其内部集成的CCll01无线收发器以及一些基本接口电路构成节点硬件系统。网络系统包括中心节点、路由节点和终端节

2、点，分别对SimpliciTl网络协议及其拓扑结构进行了分析，并在此基础上进行软件设计，最终实现了基于SimphciTI网络协议的串状网络通信系统。关键词：无线自组织网络SimpliciTI协议微控制器收发器路由节点中图分类号：TP393文献标志码：AAbstract：SimpliciTInetworkprotocol。thelowpowerRFprotocolaimedatsimpleandsmall—scaledRFnetworkissuedby1Tisadoptedtodesignawirelessad—hocnetworksystem．Inthissystem。CC430F5137i

3、sadoptedasthemicroprocessor，coordinatingwithitsembeddedCCl101wirelesstransceiverandsomeofthebasicinterfacingcir‘cuits：thenodehardwaresystemiscomposed．Thenetworksystemincludescentrernode，routingnodeandterminalnode．SimpliciTInetworkprotocolanditstopologicalstructureareanalyzed，andthesoftwareisdesigne

4、dbasedontheanalysis．Thus，thestring—likenetworkcommunicationsystembasedonSimpliciTInetworkprotocolisimplemented．Keywords：WirelessAd—hoenetworkSimpliciTIprotocolMieroeontrollerTransceiverRoutingnode0引言近年来。无线自组织网络技术成为物联网领域研究的热点之一。能够应用于元线自组织网络的技术有很多种，如：GPRS、ZigBee、WiFi等，智能家庭、医疗护理和环境监测等应用不需要很高的带宽，但是却需要具

5、有低成本、低功耗的短距离无线通信探测节点⋯。为了满足上述应用的需求，美国TI公司推出了一款片上系统(systemonchip，SoC)芯片CC430弘，它能够在433MHz及868MHz的波段上使用。为了适应这类系统无线通信协议的开发设计，TI公司推出了适用于小型射频网络的协议规范SimpliciTI协议"o。这个协议规范的出现极大地推进了物联网网络通信协议的开发设计模式，最大程度地降低了SoC芯片厂商的硬件系统与无线传感器网络协议栈的绑定程度，使得用户在任意具有无线通信功能的节点之间，均可以进行SimpliciTI协议的移植与开发。该协议尽可能地简化了自组织无线网络的设计难度，减少了微控制

6、器的资源占用，实现了资源的最优化配置，从而降低了设计成本。上海海事大学科研基金资助项目(编号：20110036)。修改稿收到日期：2012—06—09。第一作者张颖(1968一)，男，1999年毕业于上海交通大学自动控制专业，获博士学位，副教授；主要从事智能信息处理、短距离无线通信、传感器网络的研究。《自动化仪表》第33卷第9期2012年9月本文采用CC430F5137的片上系统(SoC)芯片。该芯片集成了16位的CPU、MSP430及CCll01RF收发器。基于SimpliciTI协议的无线自组织网络系统，可以很好地应用于现场数据采集、工业现场监控、环境信息采集、自动抄表等领域。1网络协议

7、设计1．1SimpliciTI网络协议SimpliciTI网络协议主要分为硬件逻辑层、网络层、应用层这三层。硬件逻辑层包括射频层(radio)和板级驱动包(BSP)，在网络层进行加密处理¨1。由于该协议不存在传统网络中的物理层(PHY)和数据链路层(MAC／LLC)，所以数据都是由射频层进行接收和发送，而板级驱动包主要提供射频层与网络层之间通信的接口。SimpliciTI协议结构示意图如图1所示。图1Simp