传感网应用开发(高级)课件44-基于Z-Stack的点对多点通信

1、“1+X”传感网应用开发 ZigBee协议栈组网开发“1+X”传感网应用开发 基于Z-Stack的点对多点通信基于Z-Stack的点对多点通信01单播通信组网02组播通信组网03广播通信组网目录CONTENTS01单播通信组网02组播通信组网03广播通信组网目录CONT【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器和终端。终端采用单播的方式向协调器发送数据。（单播）任务二：采用3个ZigBee模块，分别作为协调器、路由器1和路由器2，其协调器和路由器1的组号设置为0 x0001，路由器2的组号设置为0 x0003，测试组播通信。（组播）任务三：采用3个ZigBee模块，分别作为协

2、调器、路由器和终端，协调器向外周期性地发送数据，路由器和终端接收数据，测试广播通信。（广播）【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器【知识链接】在ZigBee无线传感网络中，数据通信主要有单播、组播和广播三种类型，用户可以根据通信的需要灵活采用某种通信方式。单播表示网络中两个节点之间进行数据发送与接收的过程。组播，又称多播，表示网络中一个节点发送的数据包时，只有与该节点属于同一组的节点，才能收到该数据包。广播表示一个节点发送的数据包，网络中所有节点都可以收到。【知识链接】在ZigBee无线传感网络中，数据通信主要有单播【知识链接】复习一下之前学习的 Zigbee协议栈进行数

3、据发送的函数： AF_DataRequest( afAddrType_t *dstAddr, /目的地址指针 endPointDesc_t *srcEP, /发送节点的端点描述符指针 uint16 cID, /ClusID 簇ID号 uint16 len, /发送数据的长度 uint8 *buf, /指向存放发送数据的缓冲区指针 uint8 *transID,/传输序列号 uint8 options, /发送选项 uint8 radius /最大传输半径（发送的跳数）)【知识链接】复习一下之前学习的 Zigbee协议栈进行数据发【知识链接】参数1：afAddrType_t *dstAddr,

4、/目的地址指针 该参数包含了目的节点的网络地址、端点号及数据传送的模式，如单播、广播或多播等。 afAddrType_t 是个结构体如下： typedef struct union uint16 shortAddr; /用于标识该节点网络地址的变量 addr; afAddrMode_t addrMode; /用于指定数据传送模式，单播、多 播还是广播 byte endPoint; /端点号 afAddrType_t; / 其定义在AF.h中【知识链接】参数1：afAddrType_t *dstAd【知识链接】afAddrMode_t addrMode就是用于指定数据传送模式，是个枚举类型，可以

5、设置为以下几个值：typedef enum afAddrNotPresent = AddrNotPresent, /表示通过绑定关系指定目的地址 afAddr16Bit = Addr16Bit, /单播发送 afAddrGroup = AddrGroup, /组播 afAddrBroadcast = AddrBroadcast /广播 afAddrMode_t;enum AddrNotPresent = 0, AddrGroup = 1, Addr16Bit = 2, Addr64Bit = 3, AddrBroadcast = 15;3种不同的通信模式，我们要设置哪些参数呢？【知识链接】af

6、AddrMode_t addrMode就【知识链接】其实单播有两种方式：一种是绑定传输my_DstAddr.addrMode=(afAddrMode_t) AddrNotPresent一种是直接指定目标地址的单播传输，比如协调器就是0 x0000。绑定后面再学吧！【知识链接】其实单播有两种方式：绑定后面再学吧！【知识链接】单播配置步骤：一、自定义点对点通信地址结构体变量（单播）afAddrType_t SampleApp_PTP_DstAddr; /单播二、对自定义的单播结构体变量进行填充SampleApp_PTP_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)Addr16

7、Bit; /单播通信模式SampleApp_PTP_DstAddr.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT; /端口号SampleApp_PTP_DstAddr.addr.shortAddr = 0 x0000; /发送目标地址三、簇的定义和修改簇代通信协议中表示某种（类）命令SampleApp.h文件中：#define SAMPLEAPP_MAX_CLUSTERS 3 /由2修改为3#define SAMPLEAPP_PTP _CLUSTERID 3 /定义点对点数据传输命令【知识链接】单播配置步骤：【知识链接】单播配置步骤：SampleApp.c文件中：const cI

8、d_t SampleApp_ClusterListSAMPLEAPP_MAX_CLUSTERS = SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID, SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID, SAMPLEAPP_PTP _CLUSTERID /添加点对点簇命令;【知识链接】单播配置步骤：【知识链接】单播配置步骤：四、编写PTP数据发送数据SampleApp.c文件中：void SampleApp_SendPTPMessage(void) uint8 data6 = NEWLab; if ( AF_DataRequest( &SampleApp_PTP_DstAddr, &

9、SampleApp_epDesc, SAMPLEAPP_PTP_CLUSTERID, 6, data, &SampleApp_TransID, AF_DISCV_ROUTE, AF_DEFAULT_RADIUS ) = afStatus_SUCCESS ) else / Error occurred in request to send. 【知识链接】单播配置步骤：【知识链接】单播配置步骤：五、使终端周期性地向协调器发送数据SampleApp.c文件中：if ( events & SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT ) / Send the periodic mes

10、sage /SampleApp_SendPeriodicMessage(); 注释掉 SampleApp_SendPTPMessage(); /调用PTP发送函数 / Setup to send message again in normal period (+ a little jitter) osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT, (SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT + (osal_rand() & 0 x00FF) ); / return unpro

11、cessed events return (events SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT); 【知识链接】单播配置步骤：【知识链接】单播配置步骤：六、配置接收（消息处理）函数SampleApp.c文件中：void SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt ) uint16 flashTime; switch ( pkt-clusterId ) case SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID: break; case SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID: flashTi

12、me = BUILD_UINT16(pkt-cmd.Data1, pkt-cmd.Data2 ); HalLedBlink( HAL_LED_4, 4, 50, (flashTime / 4) ); break; case SAMPLEAPP_PTP_CLUSTERID: if(osal_memcmp(pkt-cmd.Data0,NEWLab,6) /判断接收数据是否为NEWLab HAL_TOGGLE_LED2(); /每收到正确数据1次，LED2取反1次 break; 【知识链接】单播配置步骤：【知识链接】单播配置步骤：七、禁止协调器发数据给自己SampleApp.c文件中：case ZD

13、O_STATE_CHANGE: SampleApp_NwkState = (devStates_t)(MSGpkt-hdr.status); if ( /(SampleApp_NwkState = DEV_ZB_COORD) /禁止协调器发数据给自己 | (SampleApp_NwkState = DEV_ROUTER) | (SampleApp_NwkState = DEV_END_DEVICE) ) / Start sending the periodic message in a regular interval. osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID

14、, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT ); 【知识链接】单播配置步骤：【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器和终端。终端采用单播的方式向协调器发送数据。（单播）【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器【任务实施】第一步，打开Z-Stack的SampleApp.eww工程。在路径C:Texas InstrumentsZStack-CC2530-2.5.1aProjectszstackSamplesSampleAppCC2530DB目录下找到Sample

15、App.eww工程，双击SampleApp.eww文件，打开工程。第二步，协调器通过串口向PC机发送数据。1. 通过串口线，把协调器模块与PC机连接起来。2. 编写协调器的程序。采用MT层配置串口，简化操作流程，因此协调器程序主要包括串口初始化、任务注册和串口数据发送三个部分。具体程序代码见本教材资源。3. 向协调器烧录程序。每复位一次协调器，都会向PC机发送一次数据，则在串口调试软件上显示一行“NEWLab”字符，如图所示。注意：在IAR的Workspace栏要记得选择“CoordinatorEB”（协调器），再编辑，烧录。【任务实施】第一步，打开Z-Stack的SampleApp.【小结】

16、单播配置步骤：一、自定义点对点通信地址结构体变量（单播）二、对自定义的单播结构体变量进行填充三、簇的定义和修改四、编写PTP数据发送数据五、使终端周期性地向协调器发送数据六、配置接收（消息处理）函数七、禁止协调器发数据给自己【小结】单播配置步骤：【知识链接】组播：当应用程序需要将数据包发送给网络上的一组设备时，使用该模式。配置思路：地址模式设置为afAddrGroup 并且addr.shortAddr 设置为组ID。节点要加入特定的组【知识链接】组播：当应用程序需要将数据包发送给网络上的一组设【知识链接】组播配置步骤：一、首先声明一个组对象SampleApp.c文件中：aps_Group_t

17、SampleApp_Group;aps_Group_t结构体的定义：typedef struct uint16 ID; / Unique to this table uint8 nameAPS_GROUP_NAME_LEN; / #define APS_GROUP_NAME_LEN 16 aps_Group_t;每个组有个特定的ID跟组名，组名存放在name数组中，name数组的第一个元素是组名的长度，第二个元素开始存放组名字符串。【知识链接】组播配置步骤：【知识链接】组播配置步骤：二、对SampleApp_Group赋值SampleApp_Group.ID = 0 x0001; /初始化组I

18、Dosal_memcpy( SampleApp_G, “Group 1”, 7 ); /将组名的长度写入name数组的第一个元素位置处三、在本任务里将端点加入到组中aps_AddGroup( SAMPLEAPP_ENDPOINT, &SampleApp_Group );四、设定通信的目标地址及模式SampleApp_Flash_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)afAddrGroup;SampleApp_Flash_DstAddr.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT;SampleApp_Flash_DstAddr.add

19、r.shortAddr = SampleApp_Group.ID ; 【知识链接】组播配置步骤：【知识链接】组播配置步骤：五、编写组播发送数据函数void SampleApp_SendGroupMessage(void) uint8 data6; if ( AF_DataRequest( &SampleApp_Flash_DstAddr, &SampleApp_epDesc, SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID, 6, data, &SampleApp_TransID, AF_DISCV_ROUTE, AF_DEFAULT_RADIUS ) = afStatus_SUCCESS

20、 ) ; else ; 【知识链接】组播配置步骤：【知识链接】组播配置步骤：六、使设备周期性地向同组节点发送数据if ( events & SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT ) / Send the periodic message /SampleApp_SendPeriodicMessage(); 注释掉 SampleApp_SendGroupMessage; /调用组播发送函数 / Setup to send message again in normal period (+ a little jitter) osal_start_timerEx( Sampl

21、eApp_TaskID, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT, (SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT + (osal_rand() & 0 x00FF) ); / return unprocessed events return (events SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT); 【知识链接】组播配置步骤：【知识链接】组播配置步骤：七、配置接收（消息处理）函数void SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt ) uint16 flashT

22、ime; switch ( pkt-clusterId ) case SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID: break; case SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID: if(osal_memcmp(pkt-cmd.Data0,NEWLab,6) /判断接收数据是否为NEWLab HAL_TOGGLE_LED2(); /每收到正确数据1次，LED2取反1次 break; 【知识链接】组播配置步骤：【小结】组播配置步骤：一、首先声明一个组对象二、对SampleApp_Group赋值三、在本任务里将端点加入到组中四、设定通信的目标地址及模式五、编写组播发送数据

23、函数六、使设备周期性地向同组节点发送数据七、配置接收（消息处理）函数【小结】组播配置步骤：【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器和终端。终端采用单播的方式向协调器发送数据。（单播）任务二：采用3个ZigBee模块，分别作为协调器、路由器1和路由器2，其协调器和路由器1的组号设置为0 x0001，路由器2的组号设置为0 x0003，测试组播通信。（组播）任务三：采用3个ZigBee模块，分别作为协调器、路由器和终端，协调器向外周期性地发送数据，路由器和终端接收数据，测试广播通信。（广播）【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器【任务实施】第一步，打开Z-

24、Stack的SampleApp.eww工程。在路径C:Texas InstrumentsZStack-CC2530-2.5.1aProjectszstackSamplesSampleAppCC2530DB目录下找到SampleApp.eww工程，双击SampleApp.eww文件，打开工程。第二步，协调器通过串口向PC机发送数据。1. 通过串口线，把协调器模块与PC机连接起来。2. 编写协调器的程序。采用MT层配置串口，简化操作流程，因此协调器程序主要包括串口初始化、任务注册和串口数据发送三个部分。具体程序代码见本教材资源。3. 向协调器烧录程序。每复位一次协调器，都会向PC机发送一次数据，则

25、在串口调试软件上显示一行“NEWLab”字符，如图所示。注意：在IAR的Workspace栏要记得选择“CoordinatorEB”（协调器），再编辑，烧录。【任务实施】第一步，打开Z-Stack的SampleApp.【拓展】广播：【拓展】广播：【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器和终端。终端采用单播的方式向协调器发送数据。（单播）任务二：采用3个ZigBee模块，分别作为协调器、路由器1和路由器2，其协调器和路由器1的组号设置为0 x0001，路由器2的组号设置为0 x0003，测试组播通信。（组播）任务三：采用3个ZigBee模块，分别作为协调器、路由器和终端，协调器向外周期性地发送数据，路由器和终端接收数据，测试广播通信。（广播）【任务要求】任务一：采用2个ZigBee模块，分别作为协调器【任务实施】第一步，打开Z-Stack的SampleApp.eww工程。在路径C:Texas